Параграф 2.1 Генерация синусоидальной ЭДС. Основные велечины, характеризующие переменный ток

Баланс мощностей электрических цепей

Алгебраическая сумма мощностей всех источников электрической цепи равна арифметической сумме мощностей всех приемников энергии.

Если направления Ек и Iк совпадают, то мощности источников электрической энергии положительны. В противном случае – отрицательны.

Раздел 2. Цепи однофазного переменного тока.

Переменным током называется ток, который через равные промежутки времени изменяется как по величине, так и по направлению. Из всех возможных форм переменного тока, наибольшее распространение получил синусоидальный ток, который наиболее экономичен.

Схема простейшего генератора переменного тока.

Простейший генератор переменного тока состоит из неподвижного стартера и подвижного ротора. Стартер имеет 2 полюса: северный и южный и состоит из полюсов, на который намотаны обмотки. Эти обмотки питаются постоянным током. Ротор представлен в виде рамки, расположенной вертикально к стартеру, имеющий длину l и высоту h. Рамка вращается с угловой скоростью омега. Концы этой рамки связаны с кольцами (2 штуки). Эти кольца вращаются вместе с ротором и скользят по щеткам. Щетки неподвижны и производятся из специального материала. На эти щетки подключается нагрузка.

Как работает генератор? По правилу правой руки, если силовые линии северного полюса входили в ладонь, а большой палец показывал направление вращения, то 4 пальца будут показывать направление тока и синусоидальной ЭДС.

При вращении витка, индуктируется ЭДС e, которая определяется по формуле:

За период T мгновенная ЭДС будет изменяться по синусоидальному закону.

где - фазовый угол в радианах,

- максимальное или амплитудное значение ЭДС.

Схема образования мгновенной ЭДС:

Т – период в секундах – поворот вектора на 1 оборот. Ротор вращается с определенной частотой.

, где - максимальное значение индукции, измеряется в Теслах.

2l – количество активных сторон витка. - скорость вращения.

Если к зажимам генератора подключить нагрузку, то через нее пойдет мгновенный ток i, который также будет изменяться по синусоидальному закону.

Измеряется в герцах. Частота вращения вектора или число оборотов за одну секунду. Промышленной частотой является величина в 50 герц. Тогда:

=314

Изображение действующего значения тока:

Электроизмерительные приборы измеряют только действующее значение тока и напряжения.

Действующим значением тока (напряжения ЭДС) называется среднеквадратичное значение переменного тока (напряжения ЭДС) за период Т.

Аналогично можно представить действующие значения напряжения и ЭДС:

.

Среднее значение тока равно значению переменного тока за период T/2:

. так как.

Дата добавления: 2014-01-06