Главная
Однофазный ток это: ОДНОФАЗНЫЙ ТОК | это… Что такое ОДНОФАЗНЫЙ ТОК?

Однофазный ток это: ОДНОФАЗНЫЙ ТОК | это… Что такое ОДНОФАЗНЫЙ ТОК?

Содержание

31. Однофазный переменный ток. Основные характеристики.

Переменным электрическим током называется ток, периодически меняющийся по величине и направлению.

Основное достоинство переменного тока заключается в возможности трансформировать напряжение. Кроме того, электрические машины переменного тока надежней в работе, проще по устройству и эксплуатации.

Говоря о переменном токе, обычно имеют в виду синусоидальный переменный ток, т. е. ток, изменяющийся по синусоидальному закону. При синусоидальном токе ЭДС электромагнитной индукции, самоиндукции и взаимоиндукции изменяются по синусоидальному закону. Синусоидальный переменный ток проходит в замкнутой линейной электрической цепи под действием синусоидальной ЭДС.

Амплитуда – это максимальное значение периодически изменяющейся величины.

Период – это время, в течение которого переменная величина делает полный цикл своих изменений, после чего изменения повторяются в то же последовательности.

Обозначается период буквой Ти измеряется в секундах

Частота – это число периодов за единицу времени.

Обозначается частота буквойf, f= 1/T, и измеряется в герцах.

Угловая скорость – характеризуется углом поворотом рамки в единицу времени.

Обозначается ω (омега), .

Мгновенное значение – значение в данный момент времени.

Действующее значение переменного тока – значение переменного тока эквивалентное постоянному току по тепловому действию.

Действующее значение переменного тока в раза меньше его амплитудного значения.

32. Электрические цепи синусоидального тока с активным сопротивлением.

В общем случае цепь переменного тока характеризуется тремя параметрами: активным сопротивлением R, индуктивностью L и емкостью С. В технике часто применяются цепи переменного тока, в которых преобладает один или два из этих параметров.

При анализе работы и расчетах цепей исходят из того, что для мгновенных значений переменного тока можно использовать все правила и законы постоянного тока.

Активным сопротивлением R обладают элементы, которые нагреваются при прохождении через них тока (проводники, лампы накаливания, нагревательные приборы и т.д.).

Е сли к активному сопротивлению R приложено синусоидальное напряжение , то и ток в этой цепи изменяется по синусоидальному закону:

Ток в цепи с активным сопротивлением совпадает по фазе с напряжением, так как начальные их фазы равны.

33. Электрические цепи синусоидального тока с индуктивностью.

Идеальной называют индуктивность L такой катушки, активным сопротивлением R и емкостью С которой можно пренебречь, т.е. R = 0 и С=0.

Если в цепи идеальной катушки индуктивностью Lпроходит синусоидальный ток ,то этот ток создает в катушке синусоидальный магнитный поток , который индуктирует в катушке ЭДС самоиндукции.

Тогда

Т аким образом, ЭДС самоиндукции в цепи с идеальной индуктивностью L, как и ток, вызвавший эту ЭДС, изменяется по синусоидальному закону, но отстает от тока по фазе на угол .

Следовательно

Для существования тока в цепи с идеальной индуктивностью необходимо приложить к цепи напряжение, которое в любой момент времени равно по величине, но находится в противофазе с ЭДС, вызванной этим током. I=U/ωL.

Закон Ома для этой цепи можно записать так:

Индуктивное сопротивление ХL– это противодействие, которое ЭДС самоиндукции еLоказывает изменению тока.

| Переменный однофазный ток | Fiziku5

При работе любой электроустановки нагрев проводов током вызывает, как уже отмечалось, потери электрической энергии, размер которых определяется в соответствии с законом Джоуля— Ленца. В частности, потери электроэнергии ДА (Втч) и электри­ческой мощности ДР (Вт) при передаче энергии постоянным то­ком определяют по следующим формулам:

где I — сила тока, протекающего по проводам, A; R — сопротив­ление одного провода, Ом; t — время протекания тока, ч.

1.6.  Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной

индукции

Если поместить замкнутый проводник в изменяющееся магнит­ное поле, то в нем будет наводится электрический ток, называе­мый индукционным (наведенным). Причиной возникновения тока является сила Лоренца, выполняющая роль сторонней силы, приводящей заряженные частицы (электроны) в направленное движение. Все это приводит к понятию электродвижущей силы индукции:

Электродвижущая сила, возникающая в проводнике, вокруг которого изменяется магнитное поле, пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Индуцированный ток в проводнике, помещенном в изменяющееся магнитное поле, всегда имеет такое направление, что магнитное поле индуцированного тока всегда препятствует изменению магнитного поля, вызвавшего этот ток (Правило Ленца).

1.7.  Переменный однофазный ток

Переменным называют электрический ток, периодически (т. е. через равные промежутки времени) меняющий свое направление и непрерывно изменяющийся по величине. Мгновенные значенияпеременного тока (а также переменной ЭДС и напряжения) через равные промежутки времени повторяются.

Переменный ток имеет самое широкое применение в совре­менной электротехнике. Практически вся электрификация во всем мире осуществляется на переменном токе (на трехфазном пере­менном токе, о котором изложено далее).

Электроэнергия переменного тока просто и экономно может быть преобразована с помощью трансформаторов из энергии низ­кого напряжения в энергию высокого напряжения и наоборот. Это свойство используют с целью уменьшения потерь электроэнергии при ее передаче по проводам на большие расстояния.

Величины, характеризующие переменный ток. Величины, кото­рые полностью характеризуют переменный ток, т. е. дают полное представление о нем, называются параметрами переменного тока.

Амплитудным значением или просто амплитудой называется наи­большее значение переменного тока, которого он достигает в про­цессе изменений. Амплитудные значения силы тока, напряжения и ЭДС обозначаются соответственно Iм, UM, Ем.

Мгновенным значением называется значение переменного тока в любой момент времени. Мгновенные значения силы тока обозна­чаются буквой I, напряжения — буквой и, ЭДС — буквой е.

Значение силы тока (напряжения, ЭДС), в раз меньше амп­литудного значения, называется действующим значением перемен­ного тока:

Действующие значения переменного тока, напряжения и ЭДС обозначаются соответственно I, U, Е. Величина действующего зна­чения переменного тока равна такой величине постоянного тока, который, проходя через одно и то же сопротивление в течение одного и того же времени, что и рассматриваемый нами перемен­ный ток, выделяет одинаковое с ним количество тепла.

Ток, у которого мгновенные значения повторяются через определенный промежуток вре­мени, называется периодичес­ким.

Периодом Т называется вре­мя, за которое происходит пол­ное изменение переменного тока (рис. 1.3).

Частотой/называется чис­ло периодов в 1 с. Частота, рав­ная одному периоду за 1 с, на­зывается герцем.

Векторная и развернутая диаграммы. Фаза и сдвиг фаз.

Графически переменный ток можно изобразить, используя прямоугольную систему коор­динат (развернутая диаграм­ма, рис. 1.4, б), или с помо­щью векторов (векторная ди­аграмма, рис. 1.4, а). Развер­нутая диаграмма наглядно по­казывает, как изменяется пе­ременный ток с течением вре­мени. Векторная диаграмма позволяет рассматривать фи­зические процессы, происхо­дящие в цепях переменного тока, и с достаточной точно­стью производить графичес­кое решение задач.

Вектор — это отрезок прямой, имеющий определенную длину и определенное направление. Длина вектора должна соответствовать ам­плитудному значению переменного тока. Пусть вектор Iм вращается с постоянной угловой частотой со против часовой стрелки. Проекция вектора I м на ось i определяется выражением I = Iм sin φt (см. рис. 1.4, а), которое соответствует мгновенному значению переменного тока.

Положение вектора определяется углом, который называется фазовым углом или просто фазой. Фаза равна нулю, если вектор расположен горизонтально и направлен вправо.

Угловая скорость вращения (со) вектора называется круговой или угловой частотой. Угловая частота — это величина угла в ра­дианах, который описывает вектор за 1 с:

Если две синусоидально изменяющиеся величины одновременно достигают нулевых и амплитудных значений, то они совпадают по фазе. Векторы таких величин в любой момент времени имеют одина­ковое направление. Если векторы имеют неодинаковое направление, то говорят, что они сдвинуты по фазе на угол φ (см. рис. 1.4, б).

1.8.  Сопротивления в цепях переменного тока

Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Сопротивления в цепях переменного тока бывают активными и реактивными. Актив­ные сопротивления расходуют энергию, реактивные — не расходуют.

Реактивными сопротивлениями, включенными в цепь переменного тока, являются сопротивления ка­тушки индуктивности L и конден­сатора С. Сопротивление катушки называется индуктивным сопротив­лением (XL), сопротивление кон­денсатора — емкостным (Хс).

На рис. 1.5 показана цепь пере­менного тока с активным сопротив­лением и векторная диаграмма, из которой видно, что ток и напряже­ние совпадают по фазе. Они изменя­ются по одному и тому же закону, следовательно, можно записать:

(1.12)

(1.13)

Действующее значение силы тока в цепи с активным сопротив­лением равно:

(1.14)

где U — действующее значение напряжения на сопротивлении; R — значение активного сопротивления.

Это выражение является выражением закона Ома для цепи с активным сопротивлением. Мощность, расходуемая в цепи на ак­тивном сопротивлении, равна:

(1. 15)

где φ— угол сдвига фаз между током и напряжением.

Так как ток и напряжение совпадают по фазе, то угол сдвига φ = 0°, a cos φ = 1. Мощность же в цепи равна произведению дей­ствующих значений тока и напряжения:

(1.16)

Переменный ток в цепи с индуктивным сопротивлени­ем. Если катушку индуктив­ности, активное сопротивле­ние которой равно нулю, подключить к источнику пе­ременного тока (рис. 1.6), то в катушке потечет синусои­дально изменяющийся пере­менный ток.

Согласно правилу Ленца индуцированная в катушке ЭДС про­тиводействует изменениям силы тока. Это значит, что при увели­чении силы тока в катушке ЭДС самоиндукции стремится создать ток, направленный навстречу вызывавшему ее току, а при умень­шении силы тока она, наоборот, стремится создать ток, совпада­ющий по направлению с ним.

Из векторной диаграммы видно, что ЭДС самоиндукции отста­ет по фазе от тока на 90°.

Напряжение на катушке или на источнике тока равно:

Произведение угловой скорости на индуктивность катушки (соL) называется индуктивным сопротивлением XL:

(1. 17)

Что вам нужно знать

Переменный ток 101

Что такое мощность?

Согласно Britannica, электроэнергия характеризуется током (потоком электрического заряда) и напряжением (потенциалом электрического заряда) для доставки энергии.

Фактически, сегодня мы собираемся узнать о том, как большая часть нашей электроэнергии доставляется в наши дома и на предприятия, иначе называемая мощностью переменного тока (AC).

Энергия переменного тока, вырабатываемая коммунальными предприятиями, доставляется потребителям различными способами в зависимости от их уникального применения.

Вот почему, если у вас есть бизнес-клиент, важно помочь ему понять, какой тип электроэнергии нужен его объекту и с чем эти потребности будут совместимы. Таким образом, когда придет время, вы сможете помочь им принять взвешенное решение относительно их системы бесперебойного питания (ИБП).

Два наиболее распространенных метода подачи переменного тока называются однофазным и трехфазным.

 


Что такое однофазное питание?

Однофазное питание является наиболее распространенной формой подачи электроэнергии переменного тока. Термин «переменный ток» или переменный ток описывает циклическое изменение мощности.

В этом типе системы электропитания напряжение будет непрерывно колебаться между положительной и отрицательной амплитудой, создавая только одну волну мощности.

На приведенном выше графике в качестве примера показано, что выходная мощность однофазного источника питания непостоянна; напряжение повышается и падает, когда оно проходит через нуль дважды за цикл. В эти моменты временно нет питания.

Жилые здания и домашние хозяйства, как правило, достаточно для однофазного питания, так как их потребности в электроэнергии, как правило, намного меньше, чем у предприятий.

Хотя стандартная ответвленная цепь на 15 А и 120 В подходит для большинства жилых помещений, она может поддерживать электрические нагрузки только до 1800 Вт. С другой стороны, дом с электросетью 100 А, 240 В ограничен нагрузкой до 24 000 В.

Что такое трехфазное питание?

В отличие от однофазного питания, трехфазное питание создает три отдельных волновых тока, так что отсутствие питания никогда не бывает.



3-фазное питание обеспечивает постоянную мощность и может достигать более высоких уровней напряжения до 480 В в США. Этот постоянный поток мощности и способность выдерживать более высокие нагрузки делают трехфазное питание идеальным для промышленных и коммерческих операций.

Узнайте больше о различных типах мощности >> 

Больше волн, меньше затрат

Как вы, возможно, уже подозревали, трехфазная цепь обеспечивает большую удельную мощность, чем однофазная, что дает ей возможность обеспечивать ту же силу тока с меньшими проводами.

На самом деле, по сравнению с однофазными силовыми цепями, трехфазные цепи могут обеспечить почти вдвое большую мощность при точно таком же токе. Использование 3-фазного питания также может сэкономить конечным пользователям затраты на электроэнергию за счет снижения их требований к току и размера проводов. Например, использование большей мощности в меньшем пространстве снижает затраты на прокладку кабелей и эксплуатационные расходы, отсрочивает капитальные затраты и обеспечивает масштабируемость для будущего роста инфраструктуры.

Учитывая экономичность и гибкость, несложно понять, почему трехфазное электропитание так популярно в ИТ-установках с высокой плотностью размещения и в центрах обработки данных. Другими промышленными предприятиями, которые могут извлечь выгоду из эффективности трехфазного питания, могут быть склады, производство и производственные мощности.

Какой тип питания лучше всего подходит для вашего бизнеса?

Сначала разберись, что у тебя есть сейчас. Самый простой способ сделать это — посмотреть на свой счетчик электроэнергии. Однофазная мощность может быть указана там как однофазная, однофазная или 1-фазная, а трехфазная мощность также может быть отмечена как трехфазная или многофазная.

Вы также можете проверить ширину главного выключателя на панели питания. Однофазное питание оснащено главным выключателем шириной всего в два полюса. Трехфазное питание оснащено главным выключателем с тремя полюсами.

Однофазовый выключатель цепи

3-фазный разрыв схемы


. приложение.

Независимо от варианта использования специализированные производители, такие как CyberPower, предлагают решения по защите электропитания как для однофазных резервных батарей, так и для трехфазных систем ИБП, а также профессиональные решения по установке и обслуживанию.

  • Правильный выбор ИБП

  • Оценка свободной мощности

     

     

    Свяжитесь с местным представителем Accu-Tech, чтобы узнать больше о решениях для электропитания, или посетите страницу поставщика CyberPower.

Темы: Системы ИБП Киберсила однофазная мощность 3 фазы питания мощность переменного тока

Однофазное и трехфазное питание

  1. Дом