Чему равен вектор uac если uca uc uac

И токами при симметричной нагрузке в трехфазной цепи,

Соединенной звездой

ТЕСТ 32.Роль нулевого провода в четырехпроводной цепи.

ТЕСТ 33.Два режима работы источника питания

1.Являются ли приведенные схемы эквивалентными?	1.Не являются
2.Являются
2. Ток в данной схеме выражается формулой I=(E1-E2)/(R1+Rвт1+Rвт2), или в иной форме записи I=E1/(R1+Rвт1+Rвт2)-(R1+Rвт1+Rвт2). Отражает ли эта запись приведенные схемы?	1. Отражает
2. Не отражает
3.Как изменятся напряжения U1 и U2 на зажимах источников при уменьшении сопротивления R?	1.U1 увеличится U2 уменьшится
2.U1 и U2 увеличатся
3.U1 уменьшится U2 увеличится
4.U1 и U2 уменьшатся
4.Как изменятся напряжения U1 и U2 на зажимах источников при уменьшении тока I?	1. U1 уменьшится, U2 увеличится
2. U1 увеличится, U2 уменьшится
5.Имеет ли значение направление обхода цепи для определения разности потенциалов между любыми ее точками?	1.Не имеет
2.Имеет

ТЕСТ 34.Цепь с активным сопротивлением

Видео:Компланарны ли векторы: a=(2;5;8), b=(1;-3;-7) и c=(0;5;10)?Скачать

НАЗНАЧЕНИЕ НУЛЕВОГО ПРОВОДА В ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ ЦЕПИ

Рис. 69

Ток в нулевом проводе равен нулю при строго симметричной на­грузке. Если нагрузка несимметричная, т. е. , то нерав­ными будут и токи . Тогда на основе построения, ана­логичного приведенному на рис.64, нетрудно убедиться, что при симметрии фазных напряжений ток в нулевом проводе не будет равен нулю: (за исключением некоторых частных случаев).

Итак, при симметрии фазных напряжений и несимметрии нагрузки в нулевом проводе есть ток. Представим себе, что нулевой провод оборвался, При этом токи должны измениться так, чтобы их векторная сумма оказалась рав­ной нулю:

+ + = 0.

Но при заданных сопротивлениях нагрузки токи могут измениться только за счет изменения фазных напряжений.

Следовательно, обрыв нулевого провода в общем случае приводит к изменению фазных напряжении, симметричные фазные напряжения становятся несимметричными.

Рассмотрим топографическую векторную диаграмму, представленную на рис. 69.

Для простоты пренебрежем падением на­пряжения внутри обмоток генератора и проводах линии и будем считать, что напряжения на нагрузке равны э.д.с. генератора.

При несимметрии нагрузки и отсутствии нулевого провода фазные напряжения будут различными и точка О’ займет на векторной диаграмме положение, отличное от точки О.

Включим теперь нулевой провод с пренебрежимо малым сопро­тивлением, как показано на рис. 63. При этом потенциалы точек О и О’ окажутся одинаковыми. Это значит, что точки О и О’ на топогра­фической диаграмме рис. 69 должны быть совмещены.

Точка О на топографической диаграмме не может изменить своего положения, так как симметрия э.д.с. обеспечивается конструкцией генератора. Следовательно, точка О’ перейдет в точку О, т.е. фазные напряжения на нагрузке станут симметричными.

Таким образом, нулевой провод в четырехпроводной цепи пред­назначен для обеспечения симметрии фазных напряжений при несим­метричной нагрузке.

Несимметрия фазных напряжений недопустима, так как приводит к нарушению нормальной работы потребителей.

4.5. СОЕДИНЕНИЕ НАГРУЗКИ ТРЕУГОЛЬНИКОМ. ВЕКТОРНЫЕ

ДИАГРАММЫ, СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ФАЗНЫМИ И ЛИНЕЙНЫМИ ТОКАМИ И НАПРЯЖЕНИЯМИ

Рис. 70

Треугольником могут быть соединены как обмотки генератора, так и фазы нагрузки. При соединении треугольником фазные и ли­нейные напряжения равны: = (рис. 70).

Применяя первый закон Кирхгофа к узлам А, В и С, найдем связь между линейными и фазными токами . Для векторов токов справедливы соотношения:

= ;

= ;

= .

Рис. 71

Этим уравнениям удовлетворяют векторные диаграммы, пред­ставленные на рис. 71.

При симметричной нагрузке

,

Из треугольника фазных и линейных токов (рис. 71) находим

Таким образом, при соединении треугольником

= ; .

4.6. АКТИВНАЯ, РЕАКТИВНАЯ И ПОЛНАЯ МОЩНОСТИ

ТРЕХФАЗНОИ ЦЕПИ. КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ

Активная мощность трехфазной цепи равна сумме активных мощно­стей ее фаз:

.

Реактивная мощность трехфазной цепи равна сумме реактивных мощностей ее фаз:

.

Очевидно, что в симметричной трехфазной цепи

;

.

; .

Мощность одной фазы определяется по формулам для однофазной цепи. Таким образом,

Эти формулы можно использовать для подсчета мощности симмет­ричной трехфазной цепи. Однако измерения фазных напряжений и токов связаны с некоторыми трудностями, так как необходим доступ к нулевой точке. Проще измерить линейные токи и напряжения непо­средственно на клеммах щита питания. Поэтому формулы мощности трехфазной системы записывают через линейные токи и напряжения.

При соединении звездой

При соединении треугольником

Таким образом, в обоих случаях активная мощность симметрич­ной цепи:

.

Аналогично реактивная мощность

.

Коэффициент мощности симметричной трехфазной цепи находят как отношение активной и полной мощностей:

Все эти формулы точны для симметричных цепей. Реальные цепи рассчитывают таким образом, чтобы их нагрузка была близка к сим­метричной, поэтому приведенные формулы имеют широкое приме­нение.

ТЕСТЫ ПО ГЛАВЕ 4

ТЕСТ 4.1 Принцип получения трехфазной э.д.с. Основные схемы соединений трехфазных цепей

Вопросы	Варианты ответа	Выбран вариант
1.При вращении рамок против часовой стрелки в них индуктируются э.д.с. eA = Em sinwt; eB = sin (wt – 120°); eC = sin (wt + 120°). Какие э.д.с. будут индуктироваться при вращении рамок по часовой стрелке?	Те же самые
Знаки начальных фаз изменятся на противоположные
Направления векторов э.д.с. в рамках изменятся на противоположные
	2.По ходу вращения за вектором ЕА следует вектор ЕВ, за вектором ЕВ – вектор ЕС. Изменится ли порядок следования векторов (порядок чередования фаз), если изменить направление вращения рамок?	Изменится
Не изменится
3.Какие характеристики изменятся, если при прочих равных условиях увеличить скорость вращения рамок?	Частота и начальные фазы
Частота и амплитуды
Амплитуды и начальные фазы
4.Сколько соединительных проводов подходит к генератору, обмотки которого образуют звезду?
3 или 4
5.С какой точкой соединяется начало первой обмотки при соединении обмоток генератора треугольником?	С началом второй
С концом второй
С концом третьей

ТЕСТ 4.2 Соединение трехфазной цепи звездой. Четырехпроводная и трехпроводная цепи

ТЕСТ 4.3. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами

при симметричной нагрузке в трехфазной цепи, соединенной звездой

Видео:2 37 Нахождение орта вектораСкачать

Методическая разработка урока по дисциплине «электротехника и электроника»

Для студентов специальности

13.02.11 (140448) Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)

21.02.01 (131018) Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Просмотр содержимого документа
«Методическая разработка урока по дисциплине «электротехника и электроника»»

по дисциплине «Электротехника и электроника»

1.Тема программы: Трехфазные электрические цепи

2.Тема занятия:Мощность трехфазной электрической цепи. Коэффициент мощности

3. Планируемые результаты:

— знаний –формулирование иобъяснение основных законов электротехники, формулирование методов расчета и измерения основных параметров электрических цепей, обозначение параметров электрических цепей;

— умений – сборка электрических схем,выполнение расчетов параметров электрических цепей, построение векторных диаграмм токов и напряжений;

ОК3 — Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность;

ОК4 — Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития;

ОК6 — Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями;

ОК7 — Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

4. Оснащение занятия:

4.1. Славинский А.К., Туревский И.С. Электротехника с основами электроники [Текст]: учебное пособие. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2012. – 448 с.: ил. – (Профессиональное образование).

4.2. Березкина Т.Ф. и др. Задачник по общей электротехнике с основами электроники [Текст]: Учеб. Пособие для студ. неэлектротехн. спец. средних спец. учеб. заведений / Т.Ф. Березкина, Н.Г. Гусев, В.В. Масленников. – 3-е изд., стер. — М.: Высшая школа, 2002. -380 с.: ил.

5.Используемые приемы, методы и элементы педагогических технологий: групповая деятельность.

Организационный момент (проверка готовности аудитории и группы к занятию, приветствие, отметка отсутствующих, сообщение темы и образовательной цели).

Повторение пройденного материала

Что называется трехфазной системой?

Каким образом вырабатывается 3-х фазный электрический ток?

Что означает соединение «звезда»?

Что означает соединение «треугольник»?

Дайте название токов и напряжений трехфазной системы.

Покажите токи и напряжения трехфазной системы на схеме.

Поясните назначение нулевого провода в 4-х проводной трехфазной цепи.

Назовите и запишите на доске признаки симметричности нагрузки трехфазной системы.

Составьте классификацию трехфазной системы и поясните ее.

Запишите законы изменения ЭДС трехфазной системы и постройте векторную диаграмму ЭДС.

Начертите временные диаграммы ЭДС трехфазной системы для одного периода и поясните принцип их получения.

Покажите графически соединение обмоток генератора по схеме «звезда» и поясните данное соединение.

Покажите графически соединение обмоток генератора по схеме «треугольник» и поясните данное соединение.

Начертите 3-х проводную трехфазную цепь при соединении потребителей по схеме «звезда» и поясните соотношение фазных и линейных параметров цепи.

Начертите 3-х проводную трехфазную цепь при соединении потребителей по схеме «треугольник» и поясните соотношение фазных и линейных параметров цепи.

Работа с карточками:

Трехфазные электрические цепи – это ____________________________________________________.

Запишите выражения для мгновенных значений фазных ЭДС в трехфазной системе.

Напишите, благодаря чему трехфазные цепи получили широкое распространение в современной электроэнергетике.

Как можно получить трехфазную систему ЭДС?

Что понимается под фазой в трехфазной системе?

Приведите буквенные обозначения и единицы измерения следующих параметров трехфазной системы:

Фазные напряжения источника — ______________________________________________;

Линейные напряжения источника — ____________________________________________;

Линейные токи источника — __________________________________________________;

Фазные напряжения нагрузки — _______________________________________________;

Линейные напряжения нагрузки — _____________________________________________;

Линейные токи нагрузки — ___________________________________________________;

Ток в нейтральном проводе — _________________________________________________.

Перечислите основные элементы, входящие в состав трехфазных электрических цепей.

Укажите основные схемы соединения фаз в трехфазных цепях.

Что понимается под фазой в трехфазной системе?

Как соединить фазы в трехфазной системе звездой?

Что понимается под фазой в трехфазной системе?

Как соединить фазы в трехфазной системе треугольником?

I. Начало первой обмотки при соединении обмоток генератора треугольником соединяется:

1) с началом второй;

II. Фазой называют:

часть многофазной цепи;

фазу в начальный момент времени;

оба определения ответов 1 и 2 правильны;

разность начальных фаз переменных величин.

III. Какой из токов в схеме (рис.1.1.) линейный, а какой — фазный:

оба тока — линейные;

оба тока — фазные;

таких токов в данной схеме нет.

IV. Симметричная нагрузка соединена звездой. Линейное напряжение 380 В. Фазное напряжение равно:

V. Укажите правильные уравнения, связывающие векторы линейных и фазных токов, если соединение потребителей треугольником (рис.1.2.): (3)

I. Лампы накаливания с U_Н = 127 В включают в трехфазную сеть с линейным напряжением 220 В. Схема включения ламп:

звезда с нулевым проводом;

лампы нельзя включать в сеть;

для ответа недостаточно данных.

II. Действующее значение трехфазной ЭДС при изменении направления вращения катушек:

увеличится в три раза;

уменьшится в три раза;

изменится на 3;

III. Ток в нулевом проводе четырехпроводной цепи:

не может равняться нулю;

может равняться нулю;

всегда равен нулю;

всегда больше нуля;

всегда меньше нуля.

IV. Если U_AC = U_c — U_A, то вектор U_AC при соединении треугольником равен:

V. В симметричной трехфазной цепи U_Ф= 220 В, I_Ф = 5 A, cos = 0,8. Активная мощность цепи равна:

I. Если при прочих условиях изменить скорость вращения обмоток, то изменятся:

1) амплитуды и начальные фазы;

частота и начальные фазы;

ЭДС и начальные фазы;

частота и амплитуды;

ЭДС и амплитуды.

II Сумма токов фаз равна нулю при отсутствии нулевого провода:

зависит от условий;

зависит от числа проводов — 3 или 4;

зависит от 2-фазы.

III. Обмотки, показанные на рис. 3.1, соединены:

другим способом.Рис. 3.1.

IV. При симметричной нагрузке, соединенной треугольником, U_Л= 380В. Фазное напряжение равно:

V. Дано: U_Л= 220 В; I_Л = 5 A; cos = 0,8. Трехфазная цепь симметричная. Активная мощность цепи составляет:

I. К генератору, обмотки которого соединены в звезду, подходит:

6 соединительных проводов;

3 соединительных провода;

3 или 4 провода;

6 или 3 провода,

II. Какое напряжение в схеме, показанной на рис. 4.1, линейное, а какое — фазное:

III. Будут ли меняться линейные токи при обрыве нулевого провода в случае:

а) симметричной нагрузки; б) несимметричной нагрузки:

а) будут; б) не будут;

а) будут; б) будут;

а) не будут; б) не будут;

а) не будут; б) будут;

для ответа недостаточно данных.

IV. Ток I_Л = 2,2 А. Если симметричная нагрузка соединена треугольником, то фазный ток:

V В симметричной трехфазной цепи (U_ф = 220 В; I_ф = 5 A; cos= 0,8. Реактивная мощность цепи равна:

I. В симметричной трехфазной цепи U_Л = 220 В, I_Л= 5 A, cos = 0,8. Реактивная мощность цепи равна:

II. В трехфазную сеть U_Л = 220 В включают двигатель, обмотки которого рассчитаны на 127 В. В этом случае:

двигатель нельзя включить в сеть;

обмотки двигателя надо соединить треугольником;

звездой с нулевым проводом;

для ответа недостаточно данных;

III. Линейные токи при постоянной ЭДС генератора и неизменных сопротивлениях нагрузки могут измениться за счет:

изменения фазных напряжений;

изменения линейных напряжений;

изменения фазных и линейных напряжений.

IV. Ток в нулевом проводе при симметричной трехфазной системе токов равен:

значению, меньшему суммы действующих значений фазных токов;

значению, большему сумме фазных токов;

сумме действующих значений фазных токов;

сумме линейных токов.

V. Условия симметричной нагрузки в трехфазной цепи:

U_A=U_B=U_C; _А = _В = _С= 60 0 ;

Z_A = Z_B = Z_c; I_A = I_B = I_c; _А = _В = _С= 120°;

_А = _В = 60 0 ; _С = 120°; Z_A= Z_B = Z_С; I_A = I_B = I_С.

В трехфазной цепи U_Л= 220 В; I_Л = 2 А; Р = 380 Вт. В этом случае cos равен:

Трехфазный двигатель, обмотки которого рассчитаны на 127 В, включают в сеть U_Л = 380 В. Обмотки двигателя надо соединить:

для ответа недостаточно данных;

звездой с нулем;

5) двигатель нельзя включать в сеть.

III. Обмотки трехфазного генератора соединены звездой. Конец первой обмотки соединен:

с началом второй обмотки;

началом третьей обмотки;

концом третьей обмотки;

концом второй и началом третьей обмоток;

концом второй обмотки.

IV. Трехфазная симметричная нагрузка потребляет 800 Вт активной мощности. Если при cos = 1 потребляется 1000 Вт, то cos равен:

V. Обмотки, показанные на рис. 6.1, соединены:

звездой с нулевым проводом;

для ответа недостаточно данных. Рис. 6.1.

I. При соединении обмоток генератора треугольником начало третьей обмотки соединяется:

1) с концом первой обмотки;

2) началом второй обмотки;

3) концом второй обмотки;

4) началом второй и первой обмоток;

5) концом третьей обмотки.

II. Симметричная нагрузка трехфазной сети соединена звездой, U_Л = 660 В. Фазное напряжение равно:

III. Вольтметр для измерения фазного напряжения (рис. 7.1) надо включить между точками:

IV. Нагрузка в трехфазной цепи (рис. 7.2) соединена:

параллельно; Рис. 7.2.

звездой с нулевым проводом.

V. Лампы накаливания с U_Н = 220 В включают в трехфазную сеть с U_Л= 220 В. Схема соединения ламп:

звездой с нулевым проводом;

лампы нельзя включать в сеть;

для ответа недостаточно данных.

I. Линейный ток 17,3 А. Фазный ток, если симметричная нагрузка соединена треугольником, равен:

II. Начало второй обмотки при соединении обмоток трехфазного генератора треугольником соединяется:

с концом первой обмотки;

концом третьей обмотки;

началом первой обмотки;

началом третьей обмотки;

концом второй обмотки.

III. Нагрузка в цепи, показанной на рис. 8.1, соединена:

3) звездой с нулевым проводом;

параллельно. Рис. 8.1.

IV. К трехфазному генератору, обмотки которого соединены треугольником, подходит соединительных проводов:

V. В трехфазную сеть с U_A= 220 В включают двигатель, обмотки которого рассчитаны на 220 В. Соединить обмотки двигателя надо:

1) звездой с нулевым проводом;

двигатель нельзя включать в сеть;

для ответа недостаточно данных.

Мотивация: полученные знания и умения необходимы при выполнении лабораторных работ и решении задач по теме «Трехфазные электрические цепи», при изучении нового материала по темам «Трансформаторы» и «Электрические машины», при подготовке к экзамену.

Актуализация опорных знаний: сила тока, напряжение, ЭДС, сопротивление, проводимость, мощность (Физика), векторы, тригонометрические функции, амплитуда и период сигнала (Математика).

План изложения нового материала (с включением элементов самостоятельной работы студентов)

Активная мощность трехфазной цепи (объяснение преподавателя).

Расчет и сравнение активной мощности симметричной трехфазной цепи при соединении потребителей по схеме «звезда» и «треугольник» (самостоятельная работа студентов).

Реактивная мощность трехфазной цепи (объяснение преподавателя).

Расчет и сравнение реактивной мощности симметричной трехфазной цепи при соединении потребителей по схеме «звезда» и «треугольник» (самостоятельная работа студентов).

Полная мощность трехфазной цепи (объяснение преподавателя).

Расчет и сравнение полной мощности симметричной трехфазной цепи при соединении потребителей по схеме «звезда» и «треугольник» (самостоятельная работа студентов).

Коэффициент мощности трехфазной цепи (объяснение преподавателя).

Закрепление полученных знаний (не менее 15минут):

Запишите и поясните признаки симметрии трехфазной системы.

Запишите и поясните соотношения фазных и линейных параметров трехфазной цепи при соединении потребителей по схеме «звезда».

Запишите и поясните соотношения фазных и линейных параметров трехфазной цепи при соединении потребителей по схеме «треугольник».

Назовите виды мощностей трехфазных цепей.

Запишите формулы для расчета мощностей трехфазных цепей.

Подведение итогов. Рефлексия.

Схемы соединения обмоток генератора и потребителей трехфазной цепи.

Соотношения фазных и линейных параметров трехфазной цепи при соединении потребителей по схеме «звезда» и «треугольник»

Мощность трехфазной цепи.

Разобрать типовые задачи:

Березкина Т.Ф. и др. Задачник по общей электротехнике с основами электроники [Текст]: Учеб. Пособие для студ. неэлектротехн. спец. средних спец. учеб. заведений / Т.Ф. Березкина, Н.Г. Гусев, В.В. Масленников. – 3-е изд., стер. — М.: Высшая школа, 2002. -380 с.: ил.,№ 6.4 стр.134-135).

Лоторейчук Е.А. Расчет электрических и магнитных цепей и полей. Решение задач [Текст]: учебное пособие. — М.:ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2012. – 272 с. – (Профессиональное образование), № 6.9, 6.10 стр.167-168.

Решить задачи по расчету трехфазных цепей:

Березкина Т.Ф. и др. Задачник по общей электротехнике с основами электроники [Текст]: Учеб. Пособие для студ. неэлектротехн. спец. средних спец. учеб. заведений / Т.Ф. Березкина, Н.Г. Гусев, В.В. Масленников. – 3-е изд., стер. — М.: Высшая школа, 2002. -380 с.: ил. (№ 6.13, 6.16, 6.24, стр.137-140).

📹 Видео

Как выражать вектор? Как решать задачу с вектором? | TutorOnlineСкачать

Орт вектора. Нормировать вектор. Найти единичный векторСкачать

Коллинеарность векторовСкачать

Урок 3. Произведение векторов и загадочный угол между векторами. Высшая математика | TutorOnlineСкачать

Векторы и действия над ними, проекция вектора на координатные оси. 9 класс.Скачать

18+ Математика без Ху!ни. Скалярное произведение векторов. Угол между векторами.Скачать

Математика без Ху!ни. Смешанное произведение векторовСкачать

Зачем нужен ВЕКТОР. Объяснение смыслаСкачать

Равенство векторов | Геометрия 7-9 класс #77 | ИнфоурокСкачать

Проекция вектора на вектор.Скачать

§7 Направляющие косинусы вектораСкачать

№752. Верно ли утверждение: а) если вектор a = вектору b, то a⇈bСкачать

§4 Проекция вектора на осьСкачать

Векторы и действия над ними, проекция вектора на координатные оси. Практическая часть. 9 класс.Скачать

Задача 5. Компланарны ли векторы a, b, c.Скачать

Косинус угла между векторами. Коллинеарность векторовСкачать

A.7.2 Скалярное произведение векторов - это просто!Скачать

№743. Начертите ненулевой вектор a и отметьте на плоскости три точки A, B, C.Скачать