Получение переменного тока
Переменный ток получают от генератора, состоящего из двух основных частей: неподвижногостатора и вращающегося ротора (рис. 3.1). В пазах статора уложена обмотка, с которой снимают переменное напряжение. Вращаясь, магнитное поле ротора пересекает витки статорной обмотки и индуцирует в них ЭДС. Векторно складываясь, они составляют ЭДС генера-тора. Северный полюс N ротора, проходя под проводником А обмотки статора, наводит в нем максимальную ЭДС:
(3.3) где В – магнитная индукция; l – длина проводника; – скорость пересечения проводника магнитным полем ротора. Направление ЭДСопределяют по правилу правой руки. По мере вращения ротора ЭДС убывает до нуля, затем, изменив знак, возрастает до максимума, убывает до нуля и вновь, изменив знак, возрастает до максимума, когда северный полюс N, совершив полный оборот, снова окажется под проводником А. Таким образом, одному обороту ротора соответствует один период переменной ЭДС. При n оборотов в минуту частота ЭДС составляет:
. (3.4) Угловая частота вращения ротора
. (3.5) При частоту ЭДС можно повысить, увеличив в p раз число пар полюсов ротора
(3.6) При ротор генератора с одной парой полюсов должен вращаться со скоростью .
Синусоидальный ток Синусоидальный ток(рис. 3.2)изменяется во времени по закону
, (3.7) где – амплитуда; – фаза; – угловая частота–скорость изменения фазы, для ; a – начальная фаза,т.е.значение фазы в момент . Если при , то начальная фаза ; если , то . На временных диаграммах положительную начальную фазу откладывают влево, отрицательную – вправо от начала координат. Сдвиг фаз – разность фаз двух синусоидальных функций:
. Типовые значения фазового сдвига между напряжением и током принято терминологически выделять: - j = 0 − соответствует совпадению фаз; - j = ± π − называется противофазой; - j > 0 − говорят, что «напряжение опережает ток»; - j < 0 − говорят, что «напряжение отстает от тока». Переменные токи и напряжения кроме мгновенных значений характеризуются интегральными величинами. Действующее (эффективное) значение – среднеквадратичное значение переменной величины за период, равное при синусоидальном токе: (3.8) Действующее значение переменного тока численно равно постоянному току I, выделяющему за период Т в сопротивлении R такое же количество тепла, что и ток переменный:
(3.9) Действующее значение синусоидального тока не зависит от частоты ω и начальной фазы a и меньше амплитудного в . Аналогично для синусоидальных ЭДС и напряжения:
Среднее значение симметричных относительно оси времени функций определяют усреднением за половину периода. Для синусоидального тока оно составляет:
. (3.10)
Аналогично для синусоидальных ЭДС и напряжения:
. Коэффициент амплитуды характеризует превышение амплитуды относительно действующего значения:
. (3.11) Коэффициент формы характеризует превышение действующего значения относительно среднего:
. (3.12) Для синусоиды , . Синусоидальные функции времени представляют: · тригонометрическими функциями; · графиками изменения во времени; · векторами; · комплексными числами.
Популярное: ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (379)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |