Передача энергии от активного двухполюсника (источника) к пассивному двухполюснику (приемнику)
Двухполюсником называется устройство или часть схемы (цепи) с двумя выводами (полюсами). Если внутри двухполюсника содержатся источники энергии, то он называется активным (A), в противном случае — пассивным (П).
Энергетические характеристики передачи энергии от активного двухполюсника (источника) к пассивному двухполюснику (приемнику) на переменном токе зависят от соотношения параметров приемника и источника между собой (рис. 54) Мультивибраторы Генератор, представляющий собой двухэлементный усилитель с емкостной связью, выход которого соединен с входом, называют мультивибратором.
По закону Ома ток в схеме равен: Решение задачи по теме «Трехфазные асинхронные двигатели c короткозамкнутым ротором» Условие задачи. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором питается от сети с линейным напряжением Uл. Заданы параметры двигателя: номинальная мощность Pн, частота вращения nн, коэффициент полезного действия hн, коэффициент мощности cos j1н при номинальной нагрузке, кратность максимального момента Ммах / Мн и кратность пускового тока Iп / Iн
.
Активная мощность приемника:
.
Активная мощность источника: PE=E×I.
При постоянных параметрах источника энергии активная
мощность приемника зависит от его параметров: 
. Исследуем эту функцию на максимум при изменении отдельных
параметров.
Условие первое: X2 = var, R2=const:
или 
.
Максимум мощности
приемника 
имеет место при условии равенства реактивных сопротивлений
приемника и источника по модулю и противоположности их по знаку, например, если
реактивное сопротивление источника носит индуктивный характер, то реактивное сопротивление
приемника должно быть емкостным, и наоборот.
Условие второе: R2 = var, X2 = const.
или 
.
Максимум мощности приемника имеет место при равенстве активных сопротивлений приемника и источника.
Абсолютный максимум мощности приемника наблюдается при выполнении обоих условий и равен:
.
В режиме максимума потребляемой мощности работают приемники в линиях связи.
Коэффициент
полезного действия передачи энергии от источника к приемнику равен отношению активных
мощностей 
и не зависит от величины их реактивных сопротивлений.
В режиме абсолютного максимума мощности приемника КПД составляет только 0,5. Линии электропередачи (ЛЭП) работают с КПД h = 0,90÷0,95, что соответствует соотношению активных сопротивлений приемника и источника (генератора + ЛЭП) R2/R1=10÷20.
На графической диаграмме рис. 2 показаны энергетические характеристики передачи энергии при R2= var, Х2=const в функции тока: P2, h = f(I).
Преобразование энергии в электрической цепи. Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности синусоидального тока. Передача энергии w по электрической цепи (например, по линии электропередачи), рассеяние энергии, то есть переход электромагнитной энергии в тепловую, а также и другие виды преобразования энергии характеризуются интенсивностью, с которой протекает процесс, то есть тем, сколько энергии передается по линии в единицу времени, сколько энергии рассеивается в единицу времени. Интенсивность передачи или преобразования энергии называется мощностью р. Сказанному соответствует математическое определение:
|
| (1) |
.&Выражение для мгновенного значения мощности в электрических цепях имеет вид:
|
| (2) |
.Приняв начальную фазу напряжения
за нуль, а сдвиг фаз между напряжением и током за 
, получим:
|
| (3) |
.&
Итак, мгновенная мощность имеет постоянную составляющую и гармоническую составляющую, угловая частота которой в 2 раза больше угловой частоты напряжения и тока.
Когда мгновенная мощность отрицательна, а это имеет место (см. рис. 1), когда u и i разных знаков, т.е. когда направления напряжения и тока в двухполюснике противоположны, энергия возвращается из двухполюсника источнику питания.
Такой возврат энергии источнику происходит за счет того, что энергия
периодически запасается в магнитных и электрических полях соответственно индуктивных
и емкостных элементов, входящих в состав двухполюсника. Энергия, отдаваемая источником
двухполюснику в течение времени t равна 
.
| На главную сайта Dvoika.net |