Действующее значение переменного тока

Переменный синусоидальный ток в течение периода имеет различные мгновенные значения. Естественно поставить вопрос, какое же значение тока будет измеряться амперметром, включенным в цепь? Действия тока не определяются ни амплитудным, ни мгновенным значениями. Для оценки действия, производимого переменным током, мы сравним его действия с тепловым эффектом постоянного тока.

Отсюда получаем, что действующее значение синусоидального тока

I = ^I_м/_√2.

Рис. Действующее значение синусоидального переменного тока

Аналогично зависимость между действующим и амплитудным значениями для напряжения U и Е имеет вид

U = ^U_м/_√2; E = ^E_м/_√2.

Действующие значения переменных величин обозначаются прописными буквами без индексов (I, U, Е).

На основании изложенного выше можно сказать, что действующее значение переменного тока равно такому постоянному току, который, проходя через то же сопротивление, за то же время выделяет такое же количество тепла, что и переменный ток.

Электроизмерительные приборы (амперметры, вольтметры), включенные в цепь переменного тока, показывают действующие значения тока или напряжения.

Среднее значение переменной синусоидальной величины за период равно, нулю. Поэтому, когда говорят о среднем значении синусоидальной величины, имеют в виду среднее значение за полпериода. На рис. 133 изображена кривая изменения переменного тока за полпериода.

Рис. 133. Среднее значение переменного тока

I_ср = ²/_π I_м = 0,637I_м.

 

14 Дайте общую характеристику трехфазной системе э д с, почему она используется для передачи и распределения энергии, как получается трехфазный синусоидальный ток.

Охарактеризуйте два основных способа соединения фазных обмоток генераторов, трансформаторов и потребителей трехфазного тока: соединение по схеме звезды и соединение по схеме треугольника.

Многофазные токи

Многофазной системой называется совокупность переменных э.д.с. (токов, напряжений и т. д.) одной частоты и сдвинутых по фазе одна относительно другой на какие-либо углы.

Каждая э.д.с. может действовать в своей самостоятельной цепи и не быть связанной с другими э.д.с. Такая система называется несвязанной.

Недостатком несвязанной многофазной системы является большое число проводов, равное 2m. Так, например, для передачи энергии по трехфазной системе потребуется шесть проводов.

Многофазная система, у которой отдельные фазы электрически соединены одна с другой, называется связанной многофазной системой. Связанные системы широко применяются на практике.

Многофазный ток обладает важными преимуществами: во-первых, при передаче одной и той же мощности многофазным током требуется меньшее сечение проводов, чем при однофазном токе; во-вторых, с помощью неподвижных катушек или обмоток он создает вращающееся магнитное поле, используемое в работе двигателей и различных приборов переменного тока.

Из систем многофазного тока наибольшее применение на практике получил трехфазный синусоидальный ток.

Трехфазный синусоидальный ток получается следующим образом. Если в однородном магнитном поле полюсов N - S (рис.) поместить три витка, расположив каждый из них по отношению к другому под углом 120°, и вращать витки с постоянной угловой скоростью, то в витках будут индуктироваться э.д.с., которые также будут сдвинуты по фазе на 120°.

На практике для получения трехфазного тока на статоре генератора переменного тока помещают три обмотки, сдвинутые в пространстве одна относительно другой на 120°. Они называются фазными обмотками, или просто фазами генератора.

На рис. слева схематически показан двухполюсный генератор трехфазного тока. На статоре машины имеются три обмотки с одинаковым числом витков, сдвинутые на 120° (для двухполюсной машины). Буквами A, В и С отмечены начала; буквами X, Y и Z - концы обмоток.

Рис. Шестипроводная система трехфазного тока