Részletek a elektromotoros erő (EMF), a valós és az ideális forrása EMF, háromfázisú áramkör
Ismert tény - az egyik a test felmelegszik, mint mások. A nagysága a melegítés testhőmérséklet nevezik. Hasonlóképpen, a szervezet bizonyos elektrilizuyutsya, mint mások. A mennyiség a villamosítás a test törzsének nevezzük potenciális vagy elektromos potenciál.
Villamosított test - ez a testület, amely beszámolt egy elektromos töltés a mellett, hogy az elektronok olyan esetben, ha a szervezet negatív töltésű, vagy annak visszavonása elektronok, ha a szervezet pozitív töltésű. Így a szervezet megkapja fokú villamosítása (potenciális). Pozitív potenciál válik pozitív töltésű test, és fordítva, szerez egy negatív potenciál negatív töltésű testet.
Elektromos potenciál különbség az úgynevezett szintkülönbség elektromos töltések szervek.
Meg kell jegyezni, hogy a potenciális különbség jelen lesz két azonos ugyanolyan töltésű testek, különösen, ha a test egy nagyobb, mint a másik. Továbbá, a potenciális különbség lesz jelen a szervek között, ha az egyik töltött és a másik pedig nem. Például, ha veszünk egy absztrakt testét valamilyen potenciális és elszigetelik a földön, a potenciális különbség a föld (talaj potenciálisan nulla), és így a test egyenlő a potenciális a szervezetben. Azaz, ha a test különböző lehetőségeik között az ilyen szervezetek szükségszerűen létezik egy potenciális különbség.
Emlékezzünk az iskolai program ismert példája villamosítás fésűk, ha van súrlódás a haj - ez estsozdanie potenciál különbség az emberi haj és fésű. A súrlódás fésű a haj, néhány elektront átadni fésű és negatív töltés, és része a haj veszít elektronokat és pozitív töltésű. Ez lehetőséget teremt a különbség, ami oda vezethet, hogy a nulla érjen a fésű a haj, és akkor hallani kattanó illusztrálása elektronok átvitelét vissza.
Kap a potenciális különbség nem csak a két megbízott szervek, hanem a különböző testrészek. Például, majd a másik végén fog hiányát mutatják elektronok, és a végei közötti rézhuzal fog bekövetkezni, ha a potenciálkülönbség a hatása bármilyen külső erők szabad elektronok a réz drót, és mozgassa őket, hogy egyik végén a vezetéket. Amint egy külső erő megszűnik, a vonzóerő ellentétes töltésű elektronok visszatér a pozitív töltésű a drót végét, azaz a ahol hiány van az elektronok, ami a villamos egyensúlyt az egész dróttal.
Hogy támogassa minden alkalommal az elektromos áram egy vezetőben, akkor kell használni a külső áramforrást, hogy fenntartsák a potenciális különbség az egész ellentétes végei a karmester. Mint ilyen az elektromos energiaforrás, amelynek van egy bizonyos elektromotoros erő, és létrehoz egy hosszú ideje támogatja a potenciális különbség a különböző végén a karmester.
Elektromotoros erő (EMF) kijelölik az "E" betű, mért V-ban (nemzetközi megjelölés - V)”.
Ahhoz, hogy az elektromos áram folyamatosan áramlott, elektromotoros erőt kell használni, mint egy elektromos áramforrás.
Az első ilyen áramforrások volt „Volta-halom” sorozatából álló réz és cink körök, amelyek rakták bőrt, amelyek nedvesednek, savanyított vízzel. Ez azt mutatja, hogy az egyik módja, hogy egy elektromotoros erő - az, amikor néhány anyagok kémiai reakcióba, és ezáltal átalakítja a kémiai energiát elektromos energiává alakítja. A jelenlegi forrás, amely létrehoz egy elektromotoros erőt a fent leírt módon az úgynevezett kémiai áramforrás.
Most a villamosenergia-ipari és elektrotechnikai széles körben használják, mint a kémiai források elektromos áram az elemek, generátorok és telepeket.
Az elektromos állomások szerelt generátorok, mint egyedüli energiaforrás a hatalmat a villamos energia ipar, így az elektromos világítás a városban, a villamos vasutak, villamosok, metró, trolibusz, stb
A elektromotoros erő hat egyformán mind a kémiai forrásból elektromos áram (akkumulátorok és elemek), és a generátorok. Hatása, hogy hozzon létre egy potenciális különbség az egyes elektromos áramforrás terminálok és fenntartása hosszú ideig. áramforrásáról cseng pólusok. Az egyik pólusát elektromos hiány elektronok mindig előfordul, azaz egy pozitív töltésű pólus (jelölt „+”), a másik véglet van egy többlet elektronok, azaz ez pólus negatív töltésű (jelölt „-”).
Áramforrások használt a hatalom mindenféle elektromos készülékek, amelyek a fogyasztók jelenlegi. A fogyasztók a jelenlegi vezetékek kapcsolódnak a pólusok áramforrás, így egy zárt áramkört. A potenciális különbség telepített zárt áramkört a pólusok között egy áramforrás, más néven feszültség és jelöljük «U» betű. Mértékegység - Volt. Például, U = 12 V rekord jelzi, hogy a feszültség az elektromos teljesítmény 12 W.
Az intézkedés a EMF feszültséget vagy egy voltmérő.
Ha szükséges elvégezni EMF mérése elektromos áram vagy feszültség forrása voltmérő közvetlenül csatlakozik a pólusok. Amikor a szakadást elektromotoros voltmérő mutatja az elektromos áramforrás. Amikor a zárt áramköri feszültség a voltmérő mutatja az egyes szorító elektromos áramforrás. Az áramforrás mindig fejlődik EMF nagyobb, mint a kapocsfeszültsége.
Egyszerű video, közismertebb elmagyarázza a lényege az elektromotoros erő (EMF)
Speciális esete a többfázisú áramkörök háromfázisú áramkör. Többfázisú rendszerek áramkörök állhat több egyfázisú áramkörök, amelyben mindegyik fordul elő szinuszos EMF azonos frekvenciák, amelyek egy energiaforrás, és tolódnak fázisban azonos szöget egymáshoz képest. Ahhoz, hogy kijelölje a szög, amely fogja jellemezni a szakaszos eljárással, vagy, hogy egy nevet egy egyfázisú áramkör, amely egy többfázisú áramkört, használt a „fázis”.
A gyakorlatban, egy szimmetrikus multifázisú rendszer, amelyben az EMF amplitúdó értékei azonosak, fázisokat eltolódott egymáshoz képest szögben m (fázisok száma). A villamos főleg hat-, három- és két-fázisú áramkör. Háromfázisú rendszer találtak széles gyakorlati alkalmazása az energiaiparban (ábra. 1).
Háromfázisú áramköröket nevezzük háromfázisú áramkör, ahol az intézkedés a szinuszos elektromotoros erő azonos frekvenciájú, a láncok ki fázisban szögben 2π / 3. Forrás olyan áramkörben viselkedik, mint egy szinkron generátor (három tekercsfejével -kal eltolt szögben 2π / 3), ahol a három különböző Induced EMF is eltolódik szögben 2π / 3. Ábra. A 2. ábra vázlatosan szemlélteti egy háromfázisú szinkron generátor.
Ábra. 1. ábra háromfázisú szinkron generátor. A, B, C - kezdetének jelzésére tekercsek, X, Y, Z - jelzik a végén a tekercsek.
Az állórész van egy hasonló háromtekercses. Kezdés tekercsek és a végeik által kiszorított szögben 2π / 3. EMF által indukált mágneses mező gerjeszti egyenáram, amely áthalad a gerjesztő tekercs. Szinuszos EMF eltolt fázisban szögben egyenlő 2π / 3, mintegy egymást.
Háromfázisú rendszer szimmetrikus rendszer. állórésztekercshez elektromos áramkörök ábrán látható. 2, valamint. Feltételes pozitív irányba a tekercselés iránya veszünk vége kezdet. Ábra. 2b mutatja be, hogyan változik a pillanatnyi értékeit elektromotoros erő háromfázisú generátort.
Ábra. 2. Az irány az állórész tekercsek (a), az értékváltozás pillanatnyi értékeit elektromotoros erő (b)
vektor diagramjai áramkörök direkt és inverz fázisforgás szekvenciákat ábrán szemléltetjük. 3, b.
Ábra. 3. Közvetlen (a) és egy (b) szekvenciaként a fázissorrend
A fázis szekvencia (a sorrendben váltakozás) - sorrendben, amikor az elektromotoros erő értékeit egyenlővé válik a tekercságakban a generátor. Például, amikor a generátor forgórész forog, mint az ábrán látható. 1, megkapjuk a fázissorrend ABC ezáltal bekövetkezik a lag fázis EMF A EMF a fázis, stb Egy ilyen rendszer az úgynevezett közvetlen sorrendi rendszer. Ha megváltoztatja a generátor rotor fordított fázisú szekvencia szintén változik. De a fázis sorrend nem változik az a tény, hogy a generátor rotorok forognak ugyanabban az irányban.
A gyakorlatban, egy vonal fázissorrend, amely meghatározza a forgásirányt a háromfázisú motorok. Ha cserélni a motor két fázisa, van egy reverz fázisú szekvencia és a motor forgása az ellenkező irányba. Feltétlenül vegye figyelembe a sorrend a fázisok során párhuzamos kapcsolása háromfázisú generátorok.
Ábra. 4. Az áramkör a háromfázisú áramkört
Az ideális és a valós források EMF
Formula külső EMF jellemzők (1) egy kifejezés a feszültség az egyes forrás terminálok a terhelés (adott terhelőáram forrás). A feszültséget minden a tápegység terminál legalább EMF értéke a feszültségesés előforduló egész belső ellenállása áramforrás:
Ez a képlet ábra diagramot egy külső EMF jellemzőkkel, amelyek van kialakítva két pont - a) = 0, ha E = U és a B) U = 0 E = R0I (5. ábra) ..
Ábra. 5. ábra a külső jellemző EMF
Amint látható az ábrán, az alsó a belső ellenállása a forrás EMF, a nagyobb feszültség a kivezetései.
Az ideális forrása az EMF feszültség nem függ a terhelési érték, R0 = 0, U = E. De az elemzése és kiszámítása az áramellátás áramkör nem mindig lehet bemutatni formájában EMF forrás. Vegyünk például egy olyan helyzetet, amikor az ellenállás értéke a külső áramkör jelentősen meghaladta az értéke a belső ellenállása a forrás, például elektronikai, amely esetben a jelenlegi az áramkörben lesz egyenlő I = U / (R + R0), és gyakorlatilag nem függ a terhelés impedanciája R0 >> R, akkor az aktuális forrás fog fellépni energiaforrás. E készítmény (1) osztva R0, kapjuk képletű (2):
Formula (2) lehet szemléltetni ekvivalens áramkör (ábra. 2), ahol a. Ebben az esetben megkapjuk a (3):
R0 = ∞ az ideális forrása. A valós és az ideális áramforrások van áram-feszültség karakterisztika ábrán látható. 6.
Ábra. 6. Az áram-feszültség karakterisztika az ideális és a valóságos áramforrások
Ha az értékek R és R0 nem differenciált, a számított egyenértékű energiaforrással figyelembe EMF forrás vagy elektromos áramforrás. Amikor egy áramforrásáról képletű (3) kiszámítására használjuk a feszültségesést.
EMF forrás aktív áramköri elem, hogy két terminál van jelen. A feszültség a kapcsokon nem függ az ellenállást a használt hálózat, azaz a kapocsfeszültsége nem változik, függetlenül az aktuális által generált forrás EMF.
Úgy tekintjük, hogy a EMF forrás nem jelent a passzív elemek (induktivitást, ellenállás, kapacitás), azaz belső ellenállás értéke nulla. A passzív elemek az elektromos áram nagyobb potenciál csökkenti a potenciális és a forrás EMF ez a folyamat fordítva. Belső áramforrás munkavégzéskor díj átadása a negatívról a pozitív pólus.
Ideális forrása EMF nem létezik, hiszen az Ohm-törvény I = U / R látható, hogy a rövidrezáró a terminálok nulla ellenállás okozna egy végtelenül nagy mennyiségű áram (ha R = 0, azt kapjuk, I = U / 0).
A valódi forrása EMF szükségszerűen belső ellenállás és a rövidzárlatot terminálok csökkenő feszültség a belső ellenállás kiegyenlíti az EMF forrás. Így rövidzárlati áram véges.
Ábra. 7. ábra rendszerének valós és ideális EMF forrásokból. Itt az igazi forrása jelöl forrása EMF, amely magában foglalta a soros ellenállás. Ami azt jelenti, van kiválasztva, hogy hogyan fog viselkedni a valódi forrása. Nagysága a belső ellenállás általában elhanyagolható, és nem veszik figyelembe, azonban figyelembe kell venni a feladatot, és az adott lánc.
Ábra. 7. Az ideális (a) valós és (b) a források EMF
Forrás működik az alábbi üzemmódokban:
A) Névleges - ez a mód forrás kiszámítani a gyártó által. Az útlevél ilyen forrás a névleges értékkel - áram és a feszültség Inom Vnom (vagy névleges teljesítmény PN).
B) Készenléti - külső áramkör le a forrás, a forrás áram nulla, és a kapocsfeszültsége a terhelő feszültség U = E (1 általános képlet).
B) Rövidzár - ebben az esetben a külső áramkör ellenállásának nullával egyenlő, és a forrás aktuális korlátozza a belső ellenállása. Tól (1) képletű, megkapjuk I = IKV = U / R0, ha U = 0. Csökkentése érdekében az energiaveszteség a forrás R0dolzhno nulla, és figyelembe véve, IKV >> Ir, ami elfogadhatatlan a forrás.
D) Koordinált - átviteli mód egy forrástól felhasználót egy maximális teljesítmény, ami által meghatározott a forrás paraméter. terhelési teljesítmény P = I2R, ha R = R0 kapjunk Pmax = E2 / 4R0. Ezzel a hatékonyság mód nem haladja meg a 50% -ot, azonban ez a mód az ipari elektromos nem alkalmazható. Ez az üzemmód ideális a kisfeszültségű áramkörök elektronikus eszközök