Главная  Электрическая энергия в отраслях промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

ляемых и отдаваемых мощностей:

При равенстве сумм комплексных величин суммы их модулей в общем случае не равны друг другу. Отсюда следует, что для полных мощностей S баланс не соблюдается.

Потребляемая реактивная мощность на входе любого пассивного двухполюсника должна равняться сумме реактивных мощностей, потребляемых индуктивностями и емкостями, которые входят в его схему:

Пользуясь соотнощениями (3-47) и (3-48), получаем:

(3-49)

Заметим, что положения этого параграфа могут быть распространены и на цепи, между элементами которых имеются взаимные индуктивности, так как подобные цепи, как будет показано,

можно свести путем преобразования к схемам, не содержащим взаимных индуктивностей.

и

3-17. Знаки мощностей и направление передачи энергии

Пусть два активных двухполюсника Ai и Ла соединены друг с другом (рис. 3-19, а). Предположим, что передача энергии в зависимости от режима работы может происходить в любом направлении - и от Л1 к Лз и от Лд к А^.

Выбранные положительные направления напряжения и тока (рис. 3-19, а) совпадают друг с другом в двухполюснике Л2 и противоположны друг другу в двухполюснике Ai. Поэтому мощности ,

p = Ht и S = Ol=--P + jQ

являются мощностями, потребляемыми двухполюсником А^ и отдаваемыми двухполюсником А^. Если р > О, то в данный момент времени анергии 1№;еда1>тся от двухполюсника Л-, к двухполюсниду Если Р > О, то за каждый период Т двухполюсник А^ принимает,




0-+. Напр. Тон Осциллограср

а двухполюсник A-i отдает энергию, равную РТ. При Q > О двухполюсник Al отдает, а двухполюсник А^ потребляет реактивную энергию. При р энергия в данный момент передается в обратном направлении, при Р < О энергия за каждый период поступает из двухполюсника Лз в двухполюсник Л^. При Q < О реактивную энергию отдает двухполюсник А^.

Для рассматриваемой цепи на рис. 3-19, б приведена векторная диаграмма напряжения и тока. При выбранном направлении вектора G в зависимости от режима цепи- вектор тока / может лежать в любом квадранте диаграммы. На диаграмме различными направлениями штриховки отмечены области расположения вектора /, соответствующие положительным значениям активной и реактивной мощностей. Так, для положения вектора /, показанного на диаграмме пунктиром, Р > О и Q < 0. В этом режиме работы активная мощность передается от А^ к А^, -а реактивная ~ от Лз к Al.

Рассмотрим теперь, как определяется направление передачи энергии по кривым мгновенных значений напряжения и тока, полученным экспериментально. На рис. 3-20, а показана схема включения осциллографа - прибора, на экране которого наблюдают эти кривые. Ординаты кривых пропорциональны мгновенным значениям напряжений, подводимых к зажимам осциллографа с надписями напр. и ток . Ток в цепи между двухполюсниками Ai и Лз регистрируется осциллографом косвенно, как напряжение на небольшом активном сопротивлении г, которое включено в соединительные провода. Напряжение на этом сопротивлении пропорционально току и совпадает с ним по фазе. Знаками + и - отмечена полярность зажимов осциллографа, при которой ординаты кривых положительны.

Пусть наблюдаются кривые или, как их называют, осциллограммы и и Ur = ri, показанные на рис. 3-20, б.

Для решения вопроса о направлении передачи энергии укажем на схеме положительные направления напряжения и тока в соответствии с разметкой + и - зажимов осциллографа. Положительные направления напряжения и тока, удовлетворяющие этому условию, совпадают для двухполюсника Л^ и противоположны для двухполюсника Лз. Следовательно, по кривым тока и напряжения, Показанным на рис. 3-20, б, определяется мощность, потребляемая двухполюсником Al, или мощность, отдаваемая двухполюсником А^. тепромежутки времени, когда ординаты кривых и и одного знака, энергия передается от Ла к Ау, когда же знаки и и раз-





личны, энергия передается от Ai к А^. Из осциллограммы видно, что Ф ?5i.2n/3, следовательно, Р = t cos ф < О и Q = t sin ф > 0. Таким образом, активная мощность передается от А^ к А2, а реактивная - от Лз к Ai- Ясно, что направление передачи энергии может быть установлено по осциллограммам тока и напряжения только в том случае, если известна полярность зажимов осциллографа и схема его подключения к цепи.

Активная мощность измеряется ваттметром, который имеет две цепи или, как принято говорить, две обмотки - напряжения и

тока. Два зажима, один - обмотки напряжения и один - обмотки тока, обозначают одинаковыми значками, обычно звездочками (рис. 3-21, а).

Ваттметр устроен так, что измеряет величину

где и^., и /gr - действующие напряжение и ток, подведенные к ваттметру, а 0, - угол сдвига фаз между ними, который соответствует одинаковым положительным направлениям О^т и /g,. относительно зажимов, отмеченных звездочкой (например, на рис. 3-21, а - от зажимов, отмеченных звездочкой, к зажимам, не отмеченным звездочкой). Стрелка ваттметра отклоняется по шкале в том случае, когда 0. I <я/2, т. е. когда cos (Z, l7 , Дт) > 0. Если же . 1 вт. I > л/2 и, следовательно, cos {/, 0. Дт) < О, то стрелка отклоняется не по шкале, а в противоположную сторону.

На рис. 3-21, б показаны два ваттметра, у которых обмотки тока включены различно. У ваттметра / зажим токовой обмотки, отмеченный звездочкой, находится слева, а у ваттметра 2 - справа. Как уже отмечено, ваттметры дают показания (стрелки отклоняются по шкале), когда / 1У„, Д^, j < я/2. Для ваттметра J это будет в том случае, когда энергия передается от Ai к А^, а для ваттметра 2 в том случае, когда энергия передается от А. кА. Таким образом, по показаниям ваттметра можно определить не только мощность, но и направление передаваемой энергии, нужно только знать разметку зажимов ваттметра и как он включен в цепь.

3-18. Определение параметров пассивного двухполюсника при помощи амперметра, вольтметра и ваттметра

Существуют различные экспериментальные методы определения параметров пассивных двухполюсников. Рассмотрим метод, основан--ный-на- изм€р€НИ1ттока, напряжения и активной мощности на-ходе двухполюсника.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов