Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Строчными буквами обозначают изменяющиеся (переменные) величины и их мгновенные значения




 

 
 

Поля внутренним сопротивлением генератора понимают сопротивление электрическому току всех элементов внутри генератора.

Учет внутреннего сопротивления генератора необходим при анализе и расчете режимов электрической цепи. Вместе с тем при расчете | электрических цепей внутреннее сопротивление Rв генератора может оказаться во много раз меньше сопротивления внешней цепи. В этих случаях внутреннее сопротивление генератора можно принять равным нулю, что позволит считать напряжение на зажимах генератора не зависящим от тока нагрузки и равным эдс генератора.

Генератор с внутренним сопротивлением, равным нулю, называют источником напряжения (рис. 3, а).

Если внутреннее сопротивление генератора Rв>0, то такой генератор изображают в виде источника эдс и последовательно соединенного с ним элемента Rв (рис. 3,6).

В дальнейшем будем полагать, что эдс генератора и его внутреннее сопротивление не зависят от тока в цепи. Когда внутреннее сопротивление генератора очень велико, ток во внешней цепи практически не зависит от сопротивления самой цепи.

ЗАПОМНИТЕ

В этих случаях генератор характеризуется не эдс, а током и называется источником тока, а создаваемый им ток — задающим. В электрической цепи (см. рис. 2) при изменении сопротив­ления нагрузки Rн от нуля до бесконечности изменяется ток I и напряжение U. Рассмотрим наиболее характерные режимы работы источника электрической энергии при изменении сопротивления нагрузки Rн

► Таких режимов четыре: холостого хода, номинальный,

короткого замыкания и согласованный. В режиме холостого хода сопротивление нагрузки . Ток в цепи равен нулю, а напряжение на зажимах источника энергии наибольшее и равно эдс: U = Е.

В номинальном режиме от источника электроэнергии отбирается номинальная мощность, т. е. та наибольшая мощность, которую может длительно развивать генератор не перегреваясь. Нагрев генератора определяется мощностью потерь в нем, пропорциональной значению внутреннего сопротивления и квадрату тока: . Понятие номинального режима относится также и к приемнику, который при перегрузке может нагреться до недопустимо высокой температуры.

Для каждого источника и приемника номинальный режим предполагает вполне определенную номинальную нагрузку, соответствующую номинальным значениям тока Iном и напряжения Uном.

► Важным показателем рациональной работы источника электрической энергии является коэффициент полезного действия (кпд) η. Он определяется отношением мощности в нагрузке (Р2 = РнI2) к полной мощности, вырабатываемой (генерируемой) источником электроэнергии 1 = ЕI):

 

Выражение для коэффициента полезного действия может быть записано через параметры цепи. Оно будет иметь следующий вид:

 

 

режиме короткого замыкания, когда Rн = 0, ток в цепи будет ограничен только внутренним сопротивлением источника электроэнергии IК = Е/Rв, Р1 = ЕIк и Р2 = 0. В этом случае η=P2/ P1=0. Для источника с малым внутренним сопротивлением (аккумуляторы, электромашинные генераторы) режим короткого замыкания опасен — это аварийный режим. Для гальванических элементов режим короткого замыкания менее опасен, так как их внутреннее сопротивление относительно велико.

При согласованном режиме в приемнике (нагрузке) выделяется наибольшая мощность. Такой режим используется в измерительных цепях, в устройствах вычислительной, информационной техники, средств связи.

Например, при согласованном режиме в цепи рис. 2 мощность в приемнике Р2 равна мощности источника Р1 = ЕI за вычетом внутренних потерь в самом источнике, т. е. Р2= Е1 — RвI2.

Коэффициент полезного действия η=1-RвI2/(EI)=1­-I/Iк.

На рис. 4 построены зависимости: Р1(I); РвI2(I); Р2(I) и 1л(/). Из приведенных кривых следует, что, наибольшая мощность в нагрузке Р2max будет при I=Iкз/2 или, что то же, при Rн = Rв. Иначе говоря, наибольшая мощность в приемнике (нагрузке) при согласованном режиме будет равна половине мощности источника:

 

 

В этом случае коэффициент полезного действия η= 0,5.

При передаче больших мощностей работа в согласованном режиме, как правило, недопустима. В цепях большой мощности непременным условием являетсяRн>>Rв , т. е. обеспечение возможно большего η.

Характеристики режимов работы источников энергии представлены в табл. 1

Таблица 1 Режимы работы источников энергии

Режимы Rн U I P1 P2 η
Номинальный Rн.ном Uном Iном P1 ном P2 ном ηном
Согласованный Rв E/2 E/(2 Rв) E2/(2 Rв) E2/(4 Rв) 0,5
Холостого хода E
Короткого замыкания Iкз=E/Rв E2/Rв

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 141; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты