Курс теоретических основ электротехники

Энергетические расчеты в цепях постоянного тока

При выполнении энергетических расчетов в цепях постоянного тока определяют следующие характеристики, связанные с распределением электрической энергии по элементам цепи:

определение мощности, рассеиваемой в сопротивлениях цепи;

определение суммарной рассеиваемой мощности;

определение мощности, которую отдает в цепь источник напряжения или тока;

проверку баланса мощностей.

Рассеиваемая мощность Рк характеризует способность сопротивления гк (или проводимости gk) необратимо преобразовывать электрическую энергию в любой другой вид энергии и рассчитывается по одной из формул:

Суммарная рассеиваемая мощность для п сопротивлений и проводимостей определяется арифметической суммой мощностей, рассеиваемых в отдельных сопротивлениях гк или проводимостях gk цепи:

где Рк = 1к гк = ик gk — мощность, рассеиваемая в сопротивлении гк или проводимости gh при этом направление напряжения или тока не влияет на рассеиваемую мощность.

В отличие от сопротивлений и проводимостей, которые способны только потреблять электрическую энергию, активные элементы (источники напряжения или тока) способны как потреблять, так и отдавать энергию во внешнюю цепь. В цепях с одним источником всегда происходит передача энергии источника во внешнюю цепь. При наличии в цепи нескольких источников некоторые из них могут работать в режиме потребления энергии. Такое положение может иметь место, например, при зарядке или разрядке аккумуляторов. В связи с этим мощность источников следует определять с учетом направлений напряжения и тока в них, пользуясь формулами:

При положительных направлениях напряжения и тока источников, которые приведены на рис. 1.22, энергия источников передается во внешнюю цепь, и, следовательно, их мощность имеет положительное значение (Лг> О, PJ > 0). При отрицательных направлениях источники работают в режиме потребления энергии, и, следовательно, их мощность имеет отрицательное значение [РЕ < 0, />,< 0).

Рис. I-22- К расчет)' мощности источников напряжения (а) и тока (б)

Балансом электрических мощностей называют установление равенства мот ностей, отдаваемых источниками во внешнюю цепь, и мощностей, потребляв мых нагрузками

Баланс мощностей можно установить с помощью формулы где сравнивается сумма мощностей £ источников тока У* и т источников напряжения Ек (с учетом их знаков) с суммой мощностей Рь потребляемых в п сопротивлениях гк или проводимостях %к цепи. При правильном решении задачи баланс мощностей соблюдается.

Пример. Требуется определить мощности источников энергии, мощности, рассеиваемые в сопротивлениях; и установить баланс мощностей дчя цепи. рассмотренной в примере 1.7 (рис. 1.18а).

Решение. Решение задачи будем основывать на значениях гоков и напряжений, полученных при решении примера 1.7.

Вначале определим мощность, которую отдают в цепь источники

Из выполненного расчета следует, что только источник Е{ отдает энергию в цепь, а источники Ег и Ел ее потребляют

Теперь определим суммарную мощность, которую отдают в цепь источники тока;

Из этого решения следует, что ооа источника тока отдают энергию в цепь.

Наконец, определим мощность потерь в сопротивлениях цепи:

Результаты расчета показывают, что баланс мощностей выполняется.

 

Обмотки якоря Основные элементы обмоток. Простые обмотки якоря: расчетные формулы, принцип выполнения. Понятие о сложных обмотках. Электродвижущая сила обмотки якоря. Способы регулирования напряжения генераторов. Практическое задание. Расчет, вычерчивание развернутых схем и схем параллельных ветвей простых обмоток.
Недорогие путаны Снять! Расчет цепей синусоидального переменного тока