Получаването на синусоидално едн
Електрически вериги, при което стойността и посоката на напрежението на ЕМП и ток варира периодично във времето според синусоидална право, наречени вериги синусоидална ток. Понякога по-нататък верига AC.
Електрически вериги, в които стойностите и посоката на ЕМП, напрежение и ток варира периодично във времето в съответствие със законите, с изключение на синусоида, наречена несинусоидални токови вериги.
Генератор на електрически променливотокови електроцентрали са разположени така, че техните намотки настъпва едн варира синусоидално. Синусоидален напрежение в линейни вериги, което съдържа съпротивителни, индуктивни и капацитивни елементи, стимулира ток промяната на закона движещ.
Произтичащи от това самостоятелно предизвикан EMF в бобините и напрежението на кондензаторите, както следва от изрази
.
също варира в синусоидална начин, тъй като производно синусова функция е функция на синусоида. Напрежението в активен елемент също ще варира синусоидално като
Техническата осъществимост на използване на синусоидално ток, причинени от факта, че ефективността на генератори, двигатели, трансформатори и електропроводи с синусоидална EMF, напрежение и ток се получава най-високата в сравнение с не-синусоидална ток. Също така, при други форми на промени значително свръхток на отделни части на веригата могат да се появят поради самостоятелно индуцира EMF. Той играе важна роля и фактът, че веригите за изчисление, където EMF напрежение и ток се различават синусоидално, е много по-прости от веригите за изчисление, където тези стойности варират в не-синусоидална право.
Нека разгледаме механизма на възникване и основните отношения, които са типични синусоидална едн. Той е удобен да се използва прост модел - рамка, въртящи се с постоянна ъглова скорост # 969; по еднакъв магнитно поле (фиг. 2.1, а). Ръководства рамка, движещи се в магнитно поле, пресече го и те предизвикана електродвижеща сила въз основа на закона за електромагнитната индукция. EMF пропорционална на магнитната индукция B, дължина проводник L и скоростта на движение на проводник по отношение на област VT:
Изразяване VT на скоростта чрез заобикалящата скорост V и ъгъла # 945;, ние получаваме
ъгъл # 945; е равна на произведението на ъгловата скорост на рама # 969; по време Т:
По този начин, електродвижещото напрежение, което се случва в рамка ще бъде равна на
Фиг. 2.1. - Моделът за обясняване на появата на синусоидално напрежение (а); Незабавно графики стойностите на ЕМП (б)
По време на една страна отвъд един пълен цикъл настъпва промяна на ЕМП.
Ако т = 0 EMF д не е нула, изразът едн написано като
д = Em грях (# 969; т + # 968),
където Е - моментната електродвижещата сила (EMF стойност при време Т); A - пиковата стойност на ЕМП (електродвижеща стойността на сила в момента # 969; т + # 968; = Π / 2), (# 969; т + # 968) - фаза; # 968; - начална фаза. Фаза EMF определя в момент, началната фаза - при Т = 0.
един цикъл от време се нарича период Т, и броят на циклите в секунда - честота F на:
Устройството за измерване на честота е 1, или херца (Hz). стойност # 969; = # 945 / т = 2π / T = 2πf в електрически наречен ъглова честота и се измерва в радиани / секунда.
Графика на EMF е, от време на време е показана на Фиг 2,1, б (плътна линия -. За # 968; = 0, пунктираната - за # 968; ≠ 0). Скорост на въртене п и честотата на кадрите е EMF взаимосвързан cootnosheniem
Фигура 2.2. апарат синхронен генератор (а) и графиката на разпределението на магнитната индукция на терминала генератор (б)
Синхронен генератор 1, което устройство е показано на фиг. 2.2, и се състои от неподвижна статор 1, където подредени намотка 2, и въртящ се ротор 3, което е електромагнит.
Магнитно поле въртящ при постоянна честота на ротора пресича статорните намотъчни проводници и индуцира едн в тях променлива. На електромагнитни полета с постоянна скорост на ротора варира синусоидално, въздушната междина между полюсите на ротора и статора повърхност трябва да има такава форма, в която магнитната индукция по разликата ще се промени в зависимост от синусова функция (фиг. 2.2б)
Peak стойност на EMF ще бъде най- # 945; = 90 °, когато оста на ротора (а, а), където В = Ws. Това съвпада с оста (б, б) на проводника на намотката на статора.
Изборът на честота от 50 Hz промишлени предприятия в СССР и страните от Европа и 60Hz в САЩ се дължи на технически и икономически съображения. При по-ниски честоти, размери, тегло и цена на трансформатори и машини по-горе, много мига осветяване и светлинна т. Е. При по-високи честоти, трансформатори и машини увеличени загуби на енергия, увеличаване на напрежението в проводника, поради увеличаването на индуктивен реактивно съпротивление и така нататък. Н.
За да се предоставят двигатели високо енергийни индукция на честоти до 500 Hz се използват или индуктор многополюсни синхронни генератори за отоплителни инсталации и високоскоростни асинхронни двигатели на честоти до 8000 Hz - специални индуктор генератори. с променлив ток с висока честота (от хиляди до няколко стотици милиони херца) за радио и други единици се получават чрез тръба или полупроводникови лазери. Принципът на действие се основава на генератори на синусоидални трептения възникне във веригата с капацитет и индуктивност.
Предпроектно на прилагане на променлив ток властта вместо DC дължи на много технически и икономически причини. Ето някои от тях.
Източници на променлив ток - синхронни генератори - е по-евтино, по-надеждни и могат да се извършват в много по-голям капацитет и по-високо напрежение от генераторите DC.
Променлив ток на напрежение лесно се превръща в променлив ток от друг (висока или ниска) напрежение, като използвате сравнително прост, евтин и надежден апарат - трансформатора, което е много важно при предаването на енергия на дълги разстояния.
Приемници на електрическа енергия, като например осветление и електрически пещи, които използват телени нагреватели постояннотокови, не само се различават по технически и икономически показатели им, обаче, двигатели за променлив ток са по-евтини и по-безопасни за постоянен ток.
Имайте предвид също, широко използван за отопление средства за топене на метал, повърхностно закаляване, и така нататък. Е. Принципът на работа се основава на използването на променлив ток.