Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Передача потужності від джерела до навантаження

ЛАНЦЮГИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Схеми заміщення

1.5.1. Для вивчення процесів в електричних колах створюють математичну модель, яка містить окремі ідеальні елементи (параметри). Графічне зображення реального ланцюга за допомогою ідеальних елементів, параметрами яких є параметри реальних заміщених елементів, називається схемою заміщення.

1.5.2. Іноді той самий елемент у схемі заміщення може бути представлений різними параметрами. Так, котушка індуктивності в ланцюзі постійного струму характеризується опором (R) , у ланцюзі змінного струму — параметрами R і L, а в ланцюзі високочастотного струму котушку індуктивності характеризують параметрами R, L та С.

2.1.1. Розрізняють характерні режими роботи джерела живлення:

- номінальний;

- неробочий (або режим холостого ходу);

- короткого замикання;

- узгоджений.

Режим роботи визначається тільки співвідношенням між опором навантаження (R_н) і внутрішнім опором джерела живлення R, (мал. 2.1).

Рисунок. 2.1 Електричне коло.

Номінальний режим гарантує оптимальні параметри джерела харчування, досить високий ККД, надійність і довговічність.

Неробочий режим — це режим, при якому зовнішній ланцюг розімкнутий. Напруга на клемах джерела максимальна рівна ЕРС, струм у ланцюзі відсутній. Цей режим називають також холостим ходом.

Режим короткого замикання здійснюється тоді, коли опір навантаження дорівнює нулю (R_н = 0). Напруга на приймачі енергії відсутня, струм короткого замикання дуже великий.

Узгоджений режим — це такий режим, при якому у навантаження передається максимальна потужність. При цьому ККД нижче, чим ККД у номінальному режимі.

2.1.2. Режими роботи джерела живлення визначаються співвідношенням опорів зовнішнього та внутрішнього ланцюгів. Передачу потужності навантаженню характеризують такі величини:

Р = P (R_н / R) — потужність, яку розвиває джерело живлення;

Р_н = Р_н (R_н / R) — потужність, яка передається навантаженню;

h = h (R_н / R) — ККД передачі потужності.

2.1.3. Використовуючи закон Ома для розглянутого ланцюга

, (1)

можна описати потужність, яку досягає джерело живлення, співвідношенням

. (2)

Дослідження співвідношення Р = P(R_н /R) у різних режимах роботи показує:

а) у неробочому (R_н ® ¥)

I = 0, Р = 0;

б) у режимі короткого замикання (R_н = 0)

І = І_к , . (3)

в) коли R_н = R, (R_н / R = l),

(4)

Залежність P = P (Rh / R) наведена на мал. 2.2. Вісь ординат у цьому випадку характеризує режим короткого замикання, а неробочий режим (н.р.) визначається нескінченністю на осі абсцис. Коли зовнішній й внутрішній опори рівні, джерело розвиває половину максимальної потужності.

Рисунок. 2.2 Залежність потужності, яку досягає джерело живлення від величини опору навантаження.

2.1.4. Потужність, яка передається навантаженню, має вигляд

(5)

У граничних режимах:

а) неробочому (R_н ® ¥) Р_н = 0;

б) короткого замикання (R_н = 0) Р_н = 0.

Для дослідження Р_н = P_н(R_н /R) на екстремум потрібно продиференцювати вираз й частинну похідну дорівняти до нуля, тобто

. (6)

Це буде, коли R_н = R. При цьому

Залежність Р_н = Р_н (R_н / r) наведена на мал. 2.3.

Максимальна потужність передається навантаженню, коли R_н = R і становить чверть максимальної потужності, яка розвивається джерелом живлення в режимі короткого замикання. Такий режим називається узгодженим (УР).

Рисунок. 2.3 Залежність потужності, яка виділяється в навантаженні від величини його опору.

2.1.5. Залежність h = h (R_н / R) визначається співвідношенням

. (7)

Ця залежність наведена на мал. 2.4. ККД процесу залежить тільки від співвідношення опорів. У граничних режимах:

а) неробочому (R_н ® ¥) η→0;

б) короткого замикання (R_н = 0) η→ 0;

в) погодженому (R_н = R) η→0,5.

Рисунок. 2.4 Залежність коефіцієнта корисної дії електричного кола від величини опору навантаження.

2.1.6. Усі три залежності можна об'єднати одним графіком (мал. 2.5). Ці залежності повністю характеризують особливості передачі потужності джерела живлення навантаженню.

Рисунок. 2.5 залежність параметрів передачі потужності джерела живлення навантаженню.

Номінальний режим забезпечується, коли R_н > R. У цьому режимі значна частина потужності передається навантаженню при досить великому ККД

( > 0,5)

Перевагою даного режиму є більша надійність і довговічність електричного кола.

2.1.7. Режими роботи джерела визначаються співвідношенням R_н / R. Якщо джерело живлення має дуже малий внутрішній опір (R ® 0), таке джерело підтримує порівняно постійну напругу на навантаженні й називається джерелом ЕРС.

Є джерела живлення, які мають дуже великий внутрішній опір. Струм у ланцюзі з таким джерелом майже не залежить від опору навантаження й підтримується порівняно постійним. Таке джерело називається джерелом струму.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Елементи електричного ланцюга	\|	Змішана сполука приймачів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.