Электротехника. Лекция 4. Однофазная цепь с параллельным соединением электроприемников. Электронные лекции

1. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Московский государственный строительный
университет
Кафедра электротехники и электропривода
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Часть 1. Электрические и магнитные цепи.
Электрические измерения
Лекция 4. Однофазная цепь с параллельным
соединением электроприемников
Электронные лекции
Составитель:
профессор И.Г. Забора
Москва – 2014 г.
1

2. Лекцию читает

профессор кафедры «Электротехника и
электропривод» МГСУ
Забора Игорь Георгиевич
E-mail: [email protected]
2

3. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

Рис. 1. Схема замещения цепи синусоидального тока
с параллельным соединением R,L,C-элементов
3

4. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

G=
BL =
1
XL
1
R
ВС =
1
ХС
4

5. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

I&C
I&L
I&
I&LC
j
I&R
&
U
Базовый вектор
I&L

6. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

I&C
I&L
I&
j
I&LC
I&R
&
U
Базовый вектор
6

7. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

I&C
&
U
I&R
j
I&LC
Базовый вектор
I&
I&C
I&L
7

8. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

&
U
I&R
j
I&
Базовый вектор
I&LC
I&C
I&L
8

9. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

Рис. 2. Векторная диаграмма напряжения и токов
для цепи с параллельным соединением R,L,C-элементов
а – активно-емкостная нагрузка (IC IL);
б – активно-индуктивная нагрузка (IL IC)
9

10. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

10

11. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

Рис. 3. Треугольник токов для цепи
с параллельным соединением R,L,C-элементов
(случай активно-емкостной характер нагрузки)
I&
I&
11

12. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

2
I = I aР
+ I 2 =R I 2 +L ( I C - I
)
2
.
Y = G 2 + ( BL - BC ) .
2
I = UY = U G 2 + ( B L - B C ) .
2
12

13. Однофазный переменный ток Цепь с параллельным соединением R,L,C-элементов

Рис. 4. Треугольник проводимостей для цепи
с параллельным соединением R,L,C-элементов
13

14. Однофазный переменный ток Расчет мощностей в параллельной цепи

Рис. 5. Треугольник мощностей для цепи
с параллельным соединением R,L,C-элементов
S = UI = P 2 + Q 2 = U 2 Y = I 2 Z.
14

15. Однофазный переменный ток Расчет мощностей в параллельной цепи

U2
2
P = UIcos j = UI R =
= ( I R ) R.
R
Q = Q L - QC = UI sin f = UI LC
U2
2
=
= I LC
X.
X
U2
Q L = UI L =
= I L2 X L ,
XL
U2
QC = UI C =
= I C2 XC .
XC
15

16. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

XL =ωL = 2πfL,
16

17. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

Рис. 6. Эквивалентные схемы замещения
а – катушка индуктивности (индуктор);
б – катушка индуктивности с параллельно включенным конденсатором;
17

18. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

ZK =
U
= R K2 + X L .
I1
IC =
U
.
XC
18

19. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

I&1p
I&C
I1a = I1cosφ1 ;
I&2p
I&2p = I&1p + I&C .
I1p = I1sinφ1 .
I 2p = I1p - I C .
2
1a
I2 = I + I
2
2p
= I + ( I1p - I C ) .
2
1a
2
19

20. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

Рис. 7. Векторная диаграмма цепи с параллельно включенной
катушкой индуктивности и конденсатором
20

21. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

cosφ 2 =
I1a
.
I2
21

22. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

22

23. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

I&1a
&
Базовый вектор U
j2
j1
&
U
R
I&2
I&2p
&
U
L
I&C
90o
I&1p
I&1
23

24. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

&
U
I&C
j2
90o
j1
&
U
L
I&2
&
U
R
I&1
Базовый вектор
24

25. Однофазный переменный ток Параллельное соединение катушки и конденсатора

I 2min = I1a = I1cosφ1 =
U
cosφ1 .
ZK
25

26. Однофазный переменный ток ТЕСТ – Цепь с параллельными R,L,C-элементами

Однофазный переменный ток
При
нажатии
на расположенную
внизу кнопку-гиперссылку
«ТЕСТ»
ТЕСТ
– Цепь
с параллельными
R,L,C-элементами
запускается тестирующая программа и предоставляет пользователю
выборку пяти вопросов и задач из общего количества 35 по теме раздела.
При этом появляется окно Выбор режима.
В этом окне следует отметить пункт Обучение и после – нажать кнопку Ок,
так как тестирование в настоящем пособии проводится только в режиме
Обучение. При ошибочных ответах пользователя на вопросы теста
приводятся подсказки в виде правильных ответов (в режиме контроля
подсказки отсутствуют).
26

27. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

I = UY = U G 2 + ( B L - B C ) .
2
27

28. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

Рис. 8. Векторная диаграмма токов и напряжения для режима резонанса
токов при параллельном соединении R,L,C –элементов
28

29. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

Yрез = G 2 + ( B L - B C ) = G.
2
29

30. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

30

31. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

31

32. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

32

33. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

33

34. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

Рис. 9. Резонансные кривые P, Q, S, I, cosj в зависимости от емкости С при
параллельном соединении катушки индуктивности и батареи конденсаторов
34

35. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

35

36. Однофазный переменный ток Резонанс токов в параллельной цепи

36

37. Однофазный переменный ток ТЕСТ – Резонанс токов в параллельной цепи

Однофазный переменный ток
При
нажатии
на расположенную
кнопку-гиперссылку
«ТЕСТ»
ТЕСТ
– Резонанс
токов внизу
в параллельной
цепи
запускается тестирующая программа и предоставляет пользователю
выборку пяти вопросов и задач из общего количества 34 по теме раздела.
При этом появляется окно Выбор режима.
В этом окне следует отметить пункт Обучение и после – нажать кнопку Ок,
так как тестирование в настоящем пособии проводится только в режиме
Обучение. При ошибочных ответах пользователя на вопросы теста
приводятся подсказки в виде правильных ответов (в режиме контроля
подсказки отсутствуют).
37

38. Однофазный переменный ток Литература и электронные средства обучения

38

39. ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА

Благодарю за внимание!
39