Переменные магнитные

Род тока Переменный трехфазный

Род тока . . . • ... Переменный трехфазный Постоянный

По роду тока все потребители электроэнергии можно разделить на три группы: работающие от сети переменного тока нормальной промышленной частоты (50 Гц), работающие от сети пе-1 ременного тока повышенной или пониженной частоты и работающие от сети постоянного тока. Основной род тока, на котором работают электроустановки промышленных предприятий, — переменный трехфазный ток частотой 50 Гц.

Род токи . . . • ... Переменный трехфазный Постоянный

пример, при сооружении дальних линий электропередачи постоянного тока напряжением 750—1500 кВ для преобразования в конце линии постоянного тока в переменный — трехфазный.

Ток переменный трехфазный частоты 50 гц 3^50ш

Ток постоянный и переменный (обозначение используется для устройств, пригодных для работы на постоянном и переменном токе) Ток переменный с числом фаз m и частотой / Например, ток переменный трехфазный 50 Гц Ток переменный с числом фаз т, частотой / и напряжением U Полярность отрицательная Полярность положительная

Тяговые подстанции для питания промышленного электрифицированного транспорта бывают преобразовательные постоянного тока, на которых устанавливают выпрямительные агрегаты, преобразующие переменный трехфазный ток в выпрямленный постоянный, который подается в тяговую сеть («плюс» к контактному проводу, «минус» к ходовому рельсу), и однофазного переменного тока, на которых устанавливают, как правило, стандартные, трехфазные понизительные трансформаторы, питающие тяговую сеть переменным однофазным током. В этом случае преобразовательные агрегаты для питания тяговых двигателей постоянного тока устанавливают на электровозах.

1595-1606]. Схема установки приведена на 2.16. Топливо после удаления соединений серы'поступает совместно с паром в конвертор, нагреваемый за счет тепла дожигателя 7, затем поо тупает в шифт-реактор 8 (реактор конверсии СО), наконец, в ТЭ. Степень окисления водорода на аноде ТЭ составляет примерно 80%. Непрореагировавший водород затем дожигается в дожигателе 7. Продукты реакции из него и из воздушного электрода ТЭ поступают в теплообменник 9, в котором нагревается вода для внешнего потребления. Вода 15 подается на охлаждение ТЭ, затем в теплообменник 14 и насос-сепаратор 16, откуда пар поступает в конвертор топлива, а вода — на охлаждение ТЭ. Постоянный ток с помощью инвертора 12 преобразуется в переменный трехфазный ток. Параметры энергоустановки: мощность номинальная 40 кВт, пиковая 56 кВт (секунды), напряжение 120-128 В, частота 60 Гц, занимаемая площадь 4,2 м2, вместимость 8,1 м3, масса 3,63 т. Установка обеспечивает объекты тепловой энергией до 150 МДж/ч (4/5 водой при 70-85°С и 1/5 паром при 135°С). Вредные выбросы на один-три порядка ниже выбросов, установленных стандартом. Установка имеет малый уровень шума (65 дБ на расстоянии 5 м). Она может работать при внешней температуре от -30 до + 50°СУ КПД установки (электрический) 35-39%, суммарный - 60-70% ( 2.17). Стоимость установки в ценах 1982-84 гг. оценивается 2600-3000 долл/кВт. Предполагается, что при совершенствовании ЭЭу и массовом производстве капитальные затраты упадут вдвое.

Принцип преобразования постоянного тока в переменный трехфазный путем инвертирования по мостовой схеме пояснен на рисунке 4-28. Напряжение постоянного тока подается на мост из шести тиристоров, включенных в схемную (первичную) обмотку трехфазного трансформатора. Сетевая (вторичная) обмотка этого трансформатора питает преобразованным переменным током трехфазные потребители или включается в трехфазную сеть. Принцип работы инвертора состоит в том, что благодаря определенному изменению потенциалов управляющих электродов тиристоры поочередно проводят постоянный ток в каждую из фаз схемной обмотки трансформатора, что приводит к возникновению переменного трехфазного напряжения в сетевой обмотке этого трансформатора. На рисунке 4-29 изображены шесть различных моментов протекания постоянного тока через вентили и схемную обмотку трансформатора в течение одного периода преобразованного переменного тока. Как видно из приведенных диаграмм, форма переменного напряжения на сетевой обмотке трансформатора сильно отличается от синусоидальной. На практике (путем значительного усложнения схемы) удается получить форму напряжения близкой к синусоидальной. Кроме того, практические схемы инверторов усложняют дополнительными устройствами для подавления высших гармонических колебаний, искажающих форму напряжения.

Сущность современной дальней передачи электрической энергии постоянным током, впервые предложенной в 1919 г. М. О. Доливо-Добровольским, состоит в следующем. Электростанция вырабатывает переменный ток по трехфазной системе, напряжение которого повышается до нужного значения, затем с помощью мощных управляемых вентилей выпрямляется в постоянный и передается по линии высокого напряжения. На приемном конце линии передачи постоянный ток снова преобразуется в переменный трехфазный с помощью инверторных установок и затем уже энергия распределяется между потребителями переменным током по трехфазной системе.

Переменные токи в обмотках обоих электромагнитов создают переменные магнитные потоки, которые, пронизывая край диска, индуктируют в нем вихревые токи. Вращающий момент создается в результате действия переменного магнитного потока первого электромагнита на ток, индуктированный магнитным полем второго электромагнита, и наоборот.

Система уравнений (17.1) упрощается в частных случаях, имеющих место в электрических машинах. К таким частным случаям относятся магнитостатические, стационарные и переменные магнитные поля. Магнитостатическое поле представляет собой поле неподвижных постоянных магнитов и описывается системой уравнений

Переменные магнитные поля характеризуются наличием в токопроводящих элементах поверхностного эффекта, заключающегося в том, что магнитное поле и вызванные им вихревые токи сосредоточиваются у поверхности токопроводящих сред. При поверхностном эффекте увеличиваются добавочные потери, для снижения которых предусматриваются различные меры: магнитопровод машины набирается из отдельных листов электротехнической стали, а стержни обмоток подразделяются на изолированные друг от друга элементарные проводники малого сечения. В то же время явление поверхностного эффекта применяется, например, для улучше-

Необходимость хранения такой информации и конечность объема оперативной памяти ЦВМ могут быть причиной ограничения количества узлов сетки. Например, при программировании на языке ФОРТРАН-4 объем оперативной памяти ЦВМ ЕС-1020, ЕС-1030, ЕС-1060 позволяет рассчитывать в средах с нелинейными магнитными характеристиками стационарные и переменные магнитные поля на сетке с числом узлов соответственно 1000 — 1200 и 400— 500. Целесообразно отвести в оперативной форме памяти ЦВМ место для хранения массивов коэффициентов T(j, k) и S(j, k). Общая размерность этих массивов 2-(т-п). Организация массивов позволяет отказаться от пересчета коэффициентов T(j, k) и S(j, k) в средах с магнитной проницаемостью io, что существенно снижает затраты машинного времени.

процесс. Эта очень важная особенность резонанса токов широко используется для компенсации cos

Одним из важнейших приборов на основе эффекта Холла является магнитотранзистор ( 22), состоящий из эмиттера Э, базы Б и двух коллекторов Ki и /С2. Для увеличения чувствительности к магнитному полю база магнитотранзистора делается достаточно толстой (до 10~2 см). При отсутствии внешнего магнитного поля (которое должно быть направлено перпендикулярно к плоскости чертежа) поток электронов, инжектированных эмиттером Э, разделяется поровну между первым K.i и вторым /С2 коллекторами и падения напряжений на резисторах R1 и R2 оказываются одинаковыми. Поэтому [/вых = 0. Внешнее магнитное поле отклоняет электроны и тем больше, чем больше его напряженность. Вследствие этого ток одного коллектора оказывается больше, чем другого, и падения напряжений на сопроти-лениях нагрузки — разными, поэтому появляется напряжение ^вых> пропорциональное напряженности магнитного поля. Ма-гнитотранзисторы обладают наивысшей магнитной чувствительностью в семействе приборов на основе эффекта Холла, позволяя измерять низкочастотные переменные магнитные поля с напряженностью в сотые доли нанотесла.

Обычно дроссели выполняются с общей обмоткой подмагничивания (см. 8-6, а), охватывающей сердечники двух дросселей; поэтому в обмотке индуктируется небольшая э. д. с. четных гармонических. Сердечники разделены немагнитной прокладкой для того, чтобы значительные переменные магнитные потоки сердечников, сумма которых невелика, более интенсивно перемагничивали каждый из сердечников. Благодаря этому улучшаются характеристики дросселей.

На 9-11, а дана конструктивная схема однофазного индукционного счетчика. Алюминиевый диск 3, укрепленный на вращающейся оси 10, находится между полюсами двух электромагнитов 1 и 7. Обмотка электромагнита / включена последовательно с нагрузкой zu, а обмотка электромагнита 7 — параллельно нагрузке. Токи / и /t создают переменные магнитные потоки Фг и Фр2, пронизывающие диск 3 н индуктирующие в нем вихревые токи. Можно показать, что в результате взаимодействия вихревых токов с магнитными потоками Ф^ и Фрз возникает вращающий момент

ется токовой, имеет небольшое число витков сравнительно большого диаметра. Токи в цепях магнитопроводов возбуждают переменные магнитные потоки одинаковой частоты, которые, пересекая диск 3 из алюминия, индуктируют в нем э. д. с. В диске появляются вихревые токи, совпадающие по фазе с соответствующими э. д. с., поскольку индуктивность диска на промышленной частоте пренебрежимо мала. В соответствии с законом Био-Савара взаимодействие пар магнитный поток цепи напряжения — вихревой ток, вызванный действием цепи тока, и магнитный поток цепи тока — вихревой ток, вызванный действием цепи напряжения, приводят к появлению сил и вращающих моментов, направления действия которых совпадают; средний за период вращающий момент пропорционален активной мощности измерительной цепи:

Положим, что мы имеем магнитную цепь электромагнитного преобразователя, показанную на 4-2, где цифрами обозначены участки магнитной цепи. Ее эквивалентную схему можно изобразить согласно 4-3, где Zn, Z12, Z21, Z23, Z32, Z44 — комплексные магнитные сопротивления отдельных участков стальной части магнитной цепи, Z34 и Z43 — переменные магнитные сопротивления рабочих воздушных зазоров, Yn, F22 — проводимости путей утечки магнитного потока в воздухе.

В современных циклических ускорителях используют постоянные или переменные магнитные поля. К циклическим ускорителям с постоянным магнитным полем относятся циклотроны, -фазотроны (син-