Метод эквивалентного генератора
Анализ особенностей передачи энергии от активного двухполюсника нагрузке. Мощность, развиваемая эквивалентным генератором. Передача энергии по линии электропередачи. Мощность, развиваемая эквивалентным генератором Общая картина передачи мощности.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.04.2019 |
| Размер файла | 43,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЛЕКЦИЯ
Метод эквивалентного генератора
В любой электрической цепи всегда можно мысленно выделить одну какую-то ветвь, а всю остальную часть схемы независимо от ее структуры и сложности условно изобразить некоторым прямоугольником, который называется двухполюсником, так как имеет только два зажима.
Если в двухполюснике имеется источник энергии, то его называют активным и обозначают буквой А.
Если в двухполюснике нет ни одного источника энергии, то его называют пассивным и обозначают буквой П или букву вообще не ставят.
Пусть задана некоторая схема, и требуется найти ток в одной ее ветви ab. Мысленно заключим всю схему, содержащую ЭДС и сопротивления в прямоугольник, выделив из нее ветвь ab (рис. 1.14).
Ток I в этой ветви не изменится, если в ветвь ab включить две равные и противоположно направленные ЭДС.
На основании принципа наложения ток можно представить в виде суммы двух токов . Ток I' вызван ЭДС E1 и всеми источниками в схеме активного двухполюсника. Ток I" вызывается только одной ЭДС E2.
ЭДС E1 направлена встречно напряжению Uab. По закону Ома .
Выберем E1 так, чтобы I' = 0, что эквивалентно размыканию ветви, т.е. холостому ходу. Напряжение на ветви ab на холостом ходу обозначим Uab хх.
Если E1 = Uab хх, то I' = 0, а I = I".
,
где Rвх - входное сопротивление двухполюсника по отношению к зажимам ab.
Совокупность E2 и Rвх можно рассматривать как некоторый эквивалентный генератор (рис. 1.15). Поэтому метод расчета, использующий такой подход, называют методом эквивалентного генератора.
Последовательность расчета:
1. Находится напряжение на разомкнутой ветви ab;
2. Определяется входное сопротивление Rвх всей схемы по отношению к зажимам ab при закороченных источниках ЭДС и разомкнутых источниках тока;
3. Определяется ток ветви
.(1.23)
При опытном определении Rвх необходимо измерить напряжение холостого хода на зажимах разомкнутой ветви и ток КЗ ветви, а затем рассчитать входное сопротивление.
или .
Передача энергии от активного двухполюсника нагрузке
Если нагрузка R подключена к активному двухполюснику (рис. 1.16), то через нее пойдет ток, определяемый выражением (1.23), и в ней будет выделяться мощность
Выясним, каким должно быть соотношение между сопротивлением нагрузки R и входным сопротивлением двухполюсника Rвх, чтобы в нагрузке выделялась максимальная мощность, чему она будет равна и каков при этом КПД передачи. С этой целью найдем первую производную мощности по сопротивлению и приравняем ее нулю.
(1.25)
Отсюда R = Rвх.
Если найти вторую производную, то можно убедиться, что она меньше нуля, что говорит о максимуме функции P = f(R) в данной точке.
Максимальная мощность, которая может быть выделена в нагрузке
генератор электропередача мощность
. (1.26)
Мощность, развиваемая эквивалентным генератором
. (1.27)
Коэффициент полезного действия
(1.28)
Если R = Rвх, то = 0.5.
Если мощность P значительна, то работать с таким КПД недопустимо. Но если мощность P мала и составляет доли ватта (такой мощностью, например, обладают различные датчики автоматики), то с низким КПД можно не считаться, поскольку датчик при этом отдает в измерительный орган максимально возможную мощность. Режим, когда R = Rвх, называется согласованным.
Передача энергии по линии электропередачи
На рис. 1.17 условно изображены идеальный источник, подключенный к началу линии, сопротивления линии и нагрузки. При этом приняты следующие обозначения:
U1 - напряжение в начале линии;
U2 - напряжение на нагрузке;
R - сопротивление проводов линии;
Rн - сопротивление нагрузки.
При передаче больших мощностей (десятки мегаватт) по реальным линиям КПД составляет 94 - 97 %, а U2 лишь на несколько процентов меньше напряжения в начале линии, что является важным с точки зрения повышения экономичности передачи мощности.
Общая картина передачи мощности (рис. 1.18) может быть построена по следующим выражениям:
Самостоятельная работа
Методы расчета электрических цепей постоянного тока
[Л 9.1.3, с. 24-58
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характер распределения напряжения при различной нагрузке линии. Электрические параметры воздушных линий. Компенсация реактивной мощности. Назначение статических тиристорных компенсаторов и выполняемые функции. Линии электропередачи схемы выдачи мощности.
реферат [463,8 K], добавлен 26.02.2015Мгновенная, средняя и полная мощности гармонических колебаний в электрических цепях. Положительное значение мгновенной мощности и потребление электрической энергии. Условия передачи максимума средней мощности от генератора к нагрузке. Режим генератора.
лекция [136,2 K], добавлен 01.04.2009Задача на определение активного и индуктивного сопротивления, ёмкостной проводимости фазы и реактивной мощности. Параметры схемы замещения трёхфазного трёхобмоточного трансформатора. Потери в линии электропередачи, реактивной мощности в трансформаторах.
контрольная работа [789,0 K], добавлен 27.02.2013Определение запаса статической устойчивости по идеальному пределу мощности при передаче от эквивалентного генератора в систему при заданной простейшей схеме электропередачи. Запас статической устойчивости по действительному пределу передаваемой мощности.
курсовая работа [595,8 K], добавлен 14.06.2011Аналитические выражения как основа методов измерений мощности и энергии в цепях постоянного и однофазного тока. Характеристика и устройство приборов, использование электродинамических и ферродинамических механизмов. Измерение энергии в трехфазных цепях.
курсовая работа [883,3 K], добавлен 10.05.2012Напряжение, ток, мощность, энергия как основные электрические величины. Способы измерения постоянного и переменного напряжения, мощности в трехфазных цепях, активной и реактивной энергии. Общая характеристика электросветоловушек для борьбы с насекомыми.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 19.07.2011График нагрузки по продолжительности. Определение активного сопротивления линии передачи напряжением 35 кВ для провода АС-50. Нахождение потерь реактивной мощности. Расчет линии передач. Экономическая плотность тока и сечения для левой и правой сети.
контрольная работа [83,9 K], добавлен 16.01.2011Мощность, поглощаемая активным сопротивлением. Мощность и энергия, поступающие в индуктивность и ёмкость. Скорость поступления электромагнитной энергии в цепь. Соотношение между максимальным, средним и эффективным токами в случае переменного тока.
реферат [243,3 K], добавлен 20.03.2016Построение принципиальной, функциональной и структурной схем. Определение устойчивости системы по критериям Гурвица и Михайлова. Построение переходного процесса передачи тепловой энергии. Фазовый портрет нелинейной системы автоматического регулирования.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.11.2012Возрастание интереса к проблеме использования солнечной энергии. Разные факторы, ограничивающие мощность солнечной энергетики. Современная концепция использования солнечной энергии. Использование океанской энергии. Принцип действия всех ветродвигателей.
реферат [57,6 K], добавлен 20.08.2014Понятие и назначение линии передачи, ее структура и компоненты. Вычисление коэффициента отражения от нагрузки в линиях передачи. Сопротивление нагрузки четвертьволнового трансформатора. Расчет параметров, построение графика распределения амплитуды.
курсовая работа [63,9 K], добавлен 03.12.2009Определение запаса статической устойчивости по пределу передаваемой мощности при передаче от генератора в систему мощности по заданной схеме электропередачи. Расчет статической и динамической устойчивости. Статическая устойчивость асинхронной нагрузки.
курсовая работа [617,0 K], добавлен 12.06.2011Расчёт коэффициента полезного действия, максимальной, наибольшей и натуральной мощности, коэффициентов компенсации и увеличения пропускной способности линии, распределение напряжения, тока. Вычисление параметров элементов компенсирующего четырёхполюсника.
курсовая работа [326,4 K], добавлен 04.05.2014Выбор сечений проводов воздушных линий электропередачи. Зарядная мощность линий. Мощность трансформаторов на подстанциях. Справочные и расчетные параметры выбранных трансформаторов. Определение расчетных нагрузок узлов. Анализ схемы электрической сети.
курсовая работа [439,9 K], добавлен 16.01.2013Энергетический процесс и распределение напряжений в схеме замещения 2-х проводной линии электропередачи при постоянной величине напряжения в начале линии в зависимости от тока, определяемого количеством включенных потребителей электрической энергии.
лабораторная работа [71,4 K], добавлен 22.11.2010Общая характеристика процесса возникновения шаровой молнии как физического явления, анализ перспектив ее использования в качестве источника электрической энергии. Описание технологий передачи энергии на расстояние путем использования шаровой молнии.
реферат [306,9 K], добавлен 19.12.2010Гидротермальные и петротермальные ресурсы геотермальной энергии. Главные преимущества источника энергии. Понятие и краткая характеристика сущности HDR-технологии. Мощность петротермальных паровых турбогенераторов, главные перспективы применения энергии.
реферат [21,5 K], добавлен 14.01.2013Классификация энергии: механическая, внутренняя, электромагнитная, химическая и ядерная. Работа упругих сил пружины и силы тяжести. Понятие мощности как характеристики быстроты совершения работы. Консервативные (потенциальные) силы и центральное поле.
презентация [477,5 K], добавлен 29.09.2013Характеристика электрического тока от его получения до поставки потребителю. Новые виды генераторов и трансформаторов. Анализ физико-механических процессов производства стали в электропечах. Генерирование электрической энергии. Линии электропередачи.
реферат [2,6 M], добавлен 22.12.2012Основные виды альтернативной энергии. Биоэнергетика, энергия ветра, Солнца, приливов и отливов, океанов. Перспективные способы получения энергии. Совокупная мощность ветроэлектростанций Китая, Индии и США. Доля альтернативной энергетики в России.
презентация [1,1 M], добавлен 25.05.2016
