7 Dodatek II Ogólna teoria prądu przemiennego

Podobne dokumenty
Wielkości opisujące sygnały okresowe. Sygnał sinusoidalny. Metoda symboliczna (dla obwodów AC) - wprowadzenie. prąd elektryczny

Temat: ŹRÓDŁA ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO

Prąd przemienny - wprowadzenie

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO

Wykaz symboli, oznaczeń i skrótów

Pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO

Indukcja wzajemna. Transformator. dr inż. Romuald Kędzierski

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2014/2015

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

Badanie trójfazowego silnika indukcyjnego pierścieniowego

Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne

POMIARY CHARAKTERYSTYKI CZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ IMPEDANCJI ELEMENTÓW R L C

Badanie prądnicy synchronicznej

BADANIE ELEKTRYCZNEGO OBWODU REZONANSOWEGO RLC

Silniki prądu przemiennego

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

I. Cel ćwiczenia: Poznanie własności obwodu szeregowego, zawierającego elementy R, L, C.

Badanie trójfazowych maszyn indukcyjnych: silnik klatkowy, silnik pierścieniowy

ĆWICZENIE 3 Badanie obwodów trójfazowych z odbiornikiem połączonym w trójkąt

TRANSFORMATOR TRÓJFAZOWY

POMIARY MOCY (OBWODY JEDNO- I TRÓJFAZOWE). POMIARY PRĄDÓW I NAPIĘĆ W OBWODACH TRÓJFAZOWYCH

LAMPY WYŁADOWCZE JAKO NIELINIOWE ODBIORNIKI W SIECI OŚWIETLENIOWEJ

Ćwiczenie nr.13 Pomiar mocy czynnej prądu trójfazowego

Ćwiczenie 3 BADANIE OBWODÓW PRĄDU SINUSOIDALNEGO Z ELEMENTAMI RLC

Badanie trójfazowego silnika indukcyjnego klatkowego

Laboratorium Wirtualne Obwodów w Stanach Ustalonych i Nieustalonych

Charakterystyki częstotliwościowe elementów pasywnych

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

I. Cel ćwiczenia: Poznanie własności obwodu szeregowego zawierającego elementy R, L, C.

Opracował: mgr inż. Marcin Wieczorek

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

MASZYNY INDUKCYJNE SPECJALNE

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

MAGNETYZM. PRĄD PRZEMIENNY

Ćwiczenie 5 BADANIA ODBIORNIKÓW TRÓJFAZOWYCH

st. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 4 OBWODY TRÓJFAZOWE

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

Data wykonania ćwiczenia... Data oddania sprawozdania

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Kompensacja mocy biernej

Projekt silnika bezszczotkowego z magnesami trwałymi

X X. Rysunek 1. Rozwiązanie zadania 1 Dane są: impedancje zespolone cewek. a, gdzie a = e 3

Projekt silnika bezszczotkowego prądu przemiennego. 1. Wstęp. 1.1 Dane wejściowe. 1.2 Obliczenia pomocnicze

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM ENERGOELEKTRONIKI. Prowadzący ćwiczenie 5. Data oddania 6. Łączniki prądu przemiennego.

W4. UKŁADY ZŁOŻONE I SPECJALNE PRZEKSZTAŁTNIKÓW SIECIOWYCH (AC/DC, AC/AC)

dr inż. Krzysztof Stawicki

Lekcja 10. Temat: Moc odbiorników prądu stałego. Moc czynna, bierna i pozorna w obwodach prądu zmiennego.

z ćwiczenia nr Temat ćwiczenia: BADANIE RÓWNOLEGŁEGO OBWODU RLC (SYMULACJA)

Sposób analizy zjawisk i właściwości ruchowych maszyn synchronicznych zależą od dwóch czynników:

Drgania wymuszone - wahadło Pohla

SZKIC ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA ROZWIĄZAŃ ZADAŃ W ARKUSZU II

Oznaczenia końcówek uzwojeń są znormalizowane i podane w normie PN-75/E dotyczącej transformatorów mocy. I tak:

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 7. Pomiar mocy czynnej, biernej i cosφ

Temat: Silniki komutatorowe jednofazowe: silnik szeregowy, bocznikowy, repulsyjny.

Siła elektromotoryczna

Wykład 2. Tabliczka znamionowa zawiera: Moc znamionową P N, Napięcie znamionowe uzwojenia stojana U 1N, oraz układ

TEST DLA GRUPY ELEKTRYCZNEJ

Wartość średnia półokresowa prądu sinusoidalnego I śr : Analogicznie określa się wartość skuteczną i średnią napięcia sinusoidalnego:

Data oddania sprawozdania BADANIA ODBIORNIKÓW TRÓJFAZOWYCH

1. W zależności od sposobu połączenia uzwojenia wzbudzającego rozróżniamy silniki:

Prąd d zmienny. prąd zmienny -(ang.:alternating current, AC) prąd elektryczny, którego natężenie zmienia się w czasie.

Ć w i c z e n i e 4 OBWODY TRÓJFAZOWE

Warunek zaliczenia wykładu: wykonanie sześciu ćwiczeń w Pracowni Elektronicznej

BADANIE JEDNOFAZOWEGO SILNIKA ASYNCHRONICZNEGO Strona 1/5

Ćwiczenie nr.14. Pomiar mocy biernej prądu trójfazowego. Q=UIsinϕ (1)

PL B1. Trójfazowy licznik indukcyjny do pomiaru nadwyżki energii biernej powyżej zadanego tg ϕ

Silniki indukcyjne. Ze względu na budowę wirnika maszyny indukcyjne dzieli się na: -Maszyny indukcyjne pierścieniowe. -Maszyny indukcyjne klatkowe.

Podstawy elektrotechniki

Prostowniki. Prostownik jednopołówkowy

15. UKŁADY POŁĄCZEŃ PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego

LABORATORIUM PRZETWORNIKÓW ELEKTROMECHANICZNYCH

Ćwiczenie 3 Falownik

Wpływ nieliniowości elementów układu pomiarowego na błąd pomiaru impedancji

PRĄDNICE I SILNIKI. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wykład 1. Serwonapęd - układ, którego zadaniem jest pozycjonowanie osi.

Ćwiczenie EA5 Silnik 2-fazowy indukcyjny wykonawczy

Dr inż. Agnieszka Wardzińska pokój: 105 Polanka Advisor hours: Tuesday: Thursday:

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 10/16. JAROSŁAW GUZIŃSKI, Gdańsk, PL PATRYK STRANKOWSKI, Kościerzyna, PL

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

ANALIZA WPŁYWU NIESYMETRII NAPIĘCIA SIECI NA OBCIĄŻALNOŚĆ TRÓJFAZOWYCH SILNIKÓW INDUKCYJNYCH

43. Badanie układów 3-fazowych

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Wykład Drgania elektromagnetyczne Wstęp Przypomnienie: masa M na sprężynie, bez oporów. Równanie ruchu

Impedancje i moce odbiorników prądu zmiennego

DANE: wartość skuteczna międzyprzewodowego napięcia zasilającego E S = 230 V; rezystancja odbiornika R d = 2,7 Ω; indukcyjność odbiornika.

Wykład 7. Selsyny - mikromaszyny indukcyjne, zastosowanie w automatyce (w układach pomiarowych i sterowania) do:

Elementy elektrotechniki i elektroniki dla wydziałów chemicznych / Zdzisław Gientkowski. Bydgoszcz, Spis treści

PULSOWANIE STRUMIENIA ŚWIETLNEGO I SPOSOBY JEGO OGRANICZANIA

Ćw. 27. Wyznaczenie elementów L C metoda rezonansu

Badanie układów prostowniczych

Temat: Analiza pracy transformatora: stan jałowy, obciążenia i zwarcia.

Odbiorniki nieliniowe problemy, zagrożenia

Pracownia Technik Informatycznych w Inżynierii Elektrycznej

Sygnały zmienne w czasie

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

Transkrypt:

7 Dodatek II Ogólna teoria prądu przemiennego AC (ang. Alternating Current) oznacza naprzemienne zmiany natężenia prądu i jest symbolizowane przez znak ~. Te zmiany dotyczą zarówno amplitudy jak i kierunku przepływu prądu. Prąd w jednym kierunku okres czas Jeden obrót wału silnika czterobiegunowego Prąd w drugim kierunku Rys. 7.01 Przebieg prądu przemiennego w czasie jednego obrotu wirnika silnika. Okresem T nazywamy najmniejszy odstęp czasu po upływie którego następuje powtarzanie się cyklu przebiegu okresowego. Odwrotnością okresu jest częstotliwość. Jej jednostką jest Hertz. 1Hz = jednemu okresowi na sekundę. Przy częstotliwości 50Hz czas okresu wynosi 0,02 sek. W przeciwieństwie do napięcia i prądu stałego DC (ang. Direct Current), które charakteryzuje jeden kierunek, napięcie AC i prąd przemienny ma więcej niż ten jeden kierunek. Prąd/napięcie Wartość między szczytami rys. AII.02 Zmienna wartość napięcia w czasie Rys. 7.02 Różne wartości napięcia opisujące przebieg przemienny. 145

Rys. 7.03 Kierunek wektora przeciwny do ruchu wskazówek zegara. Prąd przemienny o natężeniu 1A wartość skuteczna, wywołuje taką samą wartość ciepła w danym oporniku, co prąd stały o natężeniu 1A. Wektory są bardzo użyteczne przy analizie prądów przemiennych i ilustrują związek pomiędzy aktualnymi wartościami prądu, napięcia i czasu. Wektor charakteryzuje się długością i kierunkiem obrotów. Gdy wektor ma kierunek dodatni wtedy jego ruch jest przeciwny do ruchu wskazówek zegara (ang. anti-clockwise rotation). Kiedy wektor przebędzie pełny obrót od punktu startowego to znaczy, że wykonał obrót o 360. Czas jednego obrotu wektora jest równy okresowi krzywej sinusoidy. Prędkość wektora w czasie 1 sekundy jest wyrażana jako prędkość kątowa ω i wynosi ω=2 π f. Rozróżniamy 3rodzaje obciążeń. Jeżeli obciążenie zawiera cewki z rdzeniem żelaznym, jak w silniku wtedy obciążenie jest głównie indukcyjne. W tym przypadku, prąd jest opóźniony w czasie w stosunku do napięcia. Przy obciążeniu pojemnościowym napięcie wyprzedza w czasie prąd. W przypadku obciążenia czysto rezystancyjnego, niema przesunięcia fazowego pomiędzy prądem i napięciem. Przesunięcie między napięciem i prądem nazywamy kątem przesunięcia fazowego i oznaczamy grecką literą ϕ. Czysty charakter obciążenia rezystancyjnego jest tylko teoretyczny w obwodach AC. Obciążenie w rzeczywistości jest albo indukcyjne albo pojemnościowe. Obciążenie Obciążenie indukcyjne Obciążenie Rys. 7.04 Przebieg prądu, napięcia, mocy czynnej w zależności od rodzaju obciążenia. 146

7.1 Współczynnik mocy Całkowity współczynnik mocy (ang. total power factor) λ jest definiowany jako stosunek mocy czynnej do pozornej. Często ten stosunek nazywamy współczynnikiem mocy cosϕ, jakkolwiek cosϕ jest definiowany tylko dla napięcia i prądu sinusoidalnego. W przypadku gdy obciążenie jest nieliniowe np. przemiennikiem częstotliwości, prąd pobierany z sieci zasilania nie jest sinusoidalny. W konsekwencji musi być rozróżnienie pomiędzy cosϕ, a całkowitym współczynnikiem mocy λ. P IW λ = =, dla przypadku gdy cosϕ 1 I U I P - moc czynna, I W prąd czynny, I;U wartości skuteczne (I prąd całkowity). Kąt ϕ - oznacza różnice fazy pomiędzy prądem i napięciem. Jeśli prąd i napięcie są sinusoidalne wtedy oznacza on także relację kątową pomiędzy mocą czynną i pozorną. Oznaczenie Wzór Jednostki Moc Napięcie Prąd Przesunięcie fazowe Bez miana Bez miana Rys. 7.05 Definicje podstawowych wielkości elektrycznych prądu przemiennego. 7.2 Trójfazowy prąd przemienny W 3-fazowym systemie napięcia, napięcia są przesunięte w stosunku do siebie o 120.Trzy fazy napięcia są zwykle przedstawione w tym samym układzie współrzędnych. 147

Rys. 7.06 Układ 3-fazowego napięcia przemiennego jako indywidualne przebiegi napięć fazowych. Napięcie pomiędzy przewodem fazowym, a zerowym punktem odniesienia jest nazywane napięciem fazowym U f. Napięcie pomiędzy dwoma fazami nazywamy napięciem międzyfazowym U N. Stosunek między U N i U f wynosi 3. 7.3 Połączenie uzwojeń silnika - gwiazda-trójkąt Jeśli silnika jest zasilany z sieci trójfazowej to uzwojenia stojana silnika łączy się w układ gwiazda albo trójkąt. Rys. 7.07 Układ połączeń uzwojeń silnika w gwiazdę i w trójkąt. W połączeniu w gwiazdę każda faza napięcia zasilania dołączona jest do końca uzwojenia, podczas gdy początki uzwojeń połączone są ze sobą (punkt zerowy). Napięcia i prądy na poszczególnych uzwojeniach, wynoszą U f = U N 3, I1,2,3 =I N 148

W połączeniu w trójkąt, uzwojenia stojana połączone są ze sobą szeregowo. Każdy punkt połączenia uzwojeń stojana jest połączony z fazą napięcia zasilania. Napięcia i prądy uzwojeń stojana wynoszą U N =U 1,2,3,prądy I 1,2,3 = I N 3 149