Строй-Техника.ру

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Электрические цепи переменного тока автогрейдера

Когда в электрических цепях ток возникает при колебаниях ЭДС (по синусоидальному закону), он носит название переменного тока. В СССР и других странах принята стандартная частота колебаний тока 50 Гц. При такой частоте в лампах накаливания колебания тока на глаз незаметно. Для работы некоторых устройств, например печей для выплавки чистых металлов, используется и большая частота тока (500…50000 Гц).

Для получения переменной ЭДС служит генератор переменного тока, в котором для удобства применены (в “отличие от электродвигателя постоянного тока) вращающееся магнитное поле (создаваемое вращающимся электромагнитом ротора) и неподвижная обмотка (в роли рамки), установленная на статоре. При вращении ротора к двум кольцам, закрепленным на нем, с помощью угольных щеток подводится постоянный ток для питания обмотки электромагнита (обмотка статора присоединена к внешним выводам), и в обмотке статора индуцируется переменная ЭДС.

Из-за сдвига фазы между колебаниями ЭДС и силы тока на отдельных участках цепи потребляется разная мощность. На участке с активным сопротивлением R средняя мощность Р = I2R. Эта мощность называется активной мощностью. На участке цепи с емкостным сопротивлением Хс средняя мощность равна нулю. Так как в четное четверти периода конденсатор отдает генератору запасенную энергию, мощность на участке цепи с индуктивным сопротивлением XL изменяется в противо- фазе с изменением мощности на участке цепи с емкостным сопротивлением и тоже равна нулю по причине того, 4fo накопленная катушкой энергия в нечетные четверти периода отдается генератору. Мощность, потребную на участке цепи с емкостным и индуктивным сопротивлениями, называют реактивной мощностью.

Помимо двухпроводной линии электрических цепей постоянного и переменного тока, также применяются трехфазные линии электропередачи со сдвинутыми по отношению друг к другу“по фазе на угол 120° трех переменных ЭДС.

Для получения трехфазного тока в синхронном генераторе размещают три обмотки, плоскости которых повернуты по отношению друг к другу на угол 120°. При соединении трех концов каждой обмотки вместе (рис. 2.6, а), «звездой» каждый свободный провод называется фазовым проводом (фазой). В каждой обмотке создается фазная ЭДС Еф, сумма всех фазных ЭДС равна нулю. Провод в месте соединения обмоток называется нулевым.

Рис. 2.5. Схема цепи переменного тока

Рис. 2.6. Схемы соединения обмоток генератора

Разность двух фазных ЭДС, образующихся в двух смежных обмотках генератора одновременно, называется линейной ЭДС Ел. В этом (в получении одновременно фазных и линейных напряжений) состоит преимущество четырехпроводной (трехфазной) линии электропередачи.

Кроме соединения «звездой», обмотки генератора можно подключать последовательно в виде соединения «треугольником» (рис. 2.6, б). При этом получаются только фазные ЭДС Еф. При трехфазном токе можно получать вращающееся магнитное? поле, используемое в асинхронных и синхронных электродвигателях. Когда магнит, размещенный на роторе, вовлекается во вращение, синхронное с магнитным полем, то такой электродвигатель называется синхронным.

Когда же на валу электродвигателя располагаются медные или алюминиевые рамки, то они придут во вращение с меньшей. угловой скоростью, чем угловая скорость магнитного поля. Происходит как бы проскальзывание рамок. Такое вращение и сам двигатель называются асинхронным.