Теория электрических цепей Контрольная работа Закон Ома для участка цепи Резонанс напряжений Методы расчета сложных цепей Метод узловых потенциалов Метод двух узлов

Теория электрических цепей Контрольная работа

Коэффициент мощности

Наибольшие действующие значения напряжения и тока, допускаемые для генераторов и трансформаторов, производящих и, соответственно, преобразующих электрическую энергию, зависят от их конструкции, а наибольшая мощность, которую они могут развивать, не подвергаясь опасности быть поврежденными, определяется произведением этих значений. Поэтому рациональное использование электрических машин и трансформаторов может быть достигнуто лишь в том случае, когда приемники электрической энергии обладают высоким коэффициентом мощности cosφ.

Обычно реактивный ток потребителей энергии носит индуктивный характер, т.е. φ > 0, т.к. наиболее широко используемые асинхронные двигатели потребляют из сети реактивный (индуктивный) ток для создания магнитного поля в машине.

Для улучшения (увеличения) cosφ группы приемников параллельно им включают конденсаторы. Покажем, как рассчитать емкость, необходимую для повышения cosφ.

Пусть суммарная активная мощность приемников

При увеличении cosφ и неизменном напряжении сети

Следовательно, I2 < I1.

Проиллюстрируем расчет необходимой величины емкости для повышения коэффициента мощности до значения cosφ1 с помощью векторной диаграммы.

Рис.2.33. Векторная диаграмма, иллюстрирующая
повышение коэффициента мощности

Рассчитаем необходимый емкостной ток

, отсюда

 . 73(2.64)

Такую же роль, как конденсаторы, могут играть синхронные двигатели, работающие в «перевозбужденном» режиме. Они при этом потребляют из сети ток, реактивная составляющая которого носит емкостной характер.

Задача 2.4

      Напряжение и ток пассивного двухполюсника равны  = (20 + j40) В,

İ = (5 + j3) А. Построить векторную диаграмму на комплексной плоскости. Найти мгновенное напряжение и ток.

Решение

      На комплексной плоскости с ортами +1 и +j строим векторы комплексных тока İ и напряжения  (рис. 2.4). Длины векторов пропорциональны в выбранном масштабе модулям комплексных действующих значений напряже-ния и тока:

Их начальные фазы:

Комплексные действующие напряжение и ток в показательной форме:

Комплексные амплитуды напряжения и тока:

Мгновенные напряжения и ток:


Высшие гармоники при соединении фаз источника и приемника звездой