Методическая разработка Соединение приемника по схеме «треугольник»

Методическая разработка

по ОП.03 Электротехника и электроника

на тему

 «Соединение приемника по схеме «треугольник»»

2021

Цель занятия:

1.     Изучить тему Соединение приемника по схеме «треугольник»

Время:  2 часа

Место: кабинет Электротехники и электроники

Учебно - материальное обеспечение:

Плакаты, презентации, лабораторное оборудование.

Распределение времени занятия:

Вступительная часть                                                                      5 мин;

Проверка подготовки обучающихся к занятию                             5 мин;

Учебные вопросы занятия                                                              25 мин;

Домашнее задание                                                                         5 мин;

Заключение                                                                                    5 мин.

Содержание занятия

Вступительная часть

–        принять рапорт дежурного по группе;

–        проверить наличие студентов и их готовность к занятию;

–        ответить на вопросы, которые возникли при подготовке к занятию на самостоятельной работе;

–        провести опрос по ранее изученному материалу:

–        Опрос рекомендуется провести устно, задавая вопросы и вызывая одного-двух студентов для ответа,

Соединение приемника по схеме «треугольник»

В этом случае к фазным выводам источника электрической энергии А, В, С подсоединяются выводы приемника а, в, с (рис. 4.4)

Таким образом, к фазам приемника приложена симметричная система линейных напряжений трехфазного источника электрической энергии.

Рис. 4.4. Схема трехфазной электрической цепи при соединении приемника

«треугольником»

В линейных проводах А — а, В – в, С – с протекают линейные токи  В фазах приемника протекают фазные токи, определяемые по закону Ома в комплексной форме:

                                                           (4.9)

Линейные токи  при известных фазных токах находятся по первому закону Кирхгофа в комплексной форме:

                                                                                  (4.10)

Из уравнений (4.9) и (4.10) следует, что при симметричном приемнике () системы фазных () и линейных () токов симметричны, а модули фазных  и линейных  токов находятся в соотношении:

                                        .                                  (4.11)

В случае несимметричного приемника токи не будут представлять собой симметричные системы и соотношение (4.11) не выполняется.

На рисунке 4.5 приведен пример векторной диаграммы токов и напряжений для схемы электрической цепи (рис. 4.4) для случаев симметричного и несимметричного приемников резистивного характера (сдвиг по фазе между фазными напряжениями и фазными токами приемника равен нулю ).

Рис. 4.5. Векторная диаграмма токов и напряжений электрической цепи при соединении приемника резистивного характера треугольником для случая симметричной (а)

и несимметричной (б) нагрузок

4.4 Мощность трехфазной цепи

Как и в однофазной линейной цепи синусоидального тока, в трехфазной линейной цепи могут иметь место три вида мощности:

-  активная Р;

-  реактивная Q;

-  полная S.

Активной мощностью трехфазной электрической цепи называется сумма активных мощностей всех фаз источников электрической энергии или всех фаз приемника.

4.4.1 Трехфазная электрическая цепь с симметричным приемником

В электрической цепи с симметричным приемником, при любой схеме их соединений, для каждой из фаз приемника имеем:

где  – угол сдвига фаз между фазными напряжением  и током .

Очевидно, в этом случае активная мощность всей электрической цепи:

                                                           (4.12)

или

                               .                               (4.13)

Реактивная мощность для каждой из фаз приемника:

                                 .                                           (4.14)

Реактивная мощность всей цепи:

                                                                        (4.15)

или

                                 .                                    (4.16)

Для полной мощности в случае симметричного приемника имеем:

                                                                  (4.17)

5 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА

5.1 Выключатели, кнопки и клавиши

Для включения или отключения нагрузки (электрической лампочки, двигателя и т.д.) необходимо разъединяющее (коммутирующее) устройство.

Схема простейшего выключателя, используемого в осветительной сети, изображена на рисунке 5.1.

Рис. 5.1. Схема простейшего выключателя

Выключатель имеет неподвижный контакт 2 и подвижный контакт 3, установленный на качающемся металлическом рычаге 4. Рычаг 4 переключается под действием подпружиненного пластмассового штифта 5, расположенного в клавише 1 выключателя. Под действием пружины 6 контактный рычаг переключается мгновенно, независимо от скорости нажатия клавиши 1.

Мгновенное переключение является обязательным условием нормальной работы контактов.

Конструкция выключателя может быть самой разной, но в любом выключателе обязательно есть пружинный механизм мгновенного действия.

На рисунке 5.2 изображена схема другого очень распространенного переключающего аппарата – кнопки.

Кнопка имеет две пары контактов. Верхние контакты а – в замкнуты контактным мостиком – металлической пластинкой с двумя контактами (рис. 5.2,а). Контактный мостик установлен на оси кнопки. В верхней части оси имеется расширение – головка.

Кроме того, на оси установлены две пружины. Верхняя пружина тянет головку кнопки вверх и прижимает контактный мостик к контактам а – в. Контакты надежно замкнуты.

Если нажать на головку кнопки, ось сместится вниз и контактный мостик отойдет от контактов а – в и войдет в соприкосновение с контактами c – d. При этом нижняя пружина сожмется и прижмет мостик к контактам с – d. Верхняя электрическая цепь разомкнётся, а нижняя будет замкнута. Если не нажимать кнопку, то она вернется в исходное положение и состояние электрической цепи опять будет прежним. Условное изображение кнопки показано на рисунке 5.2,б.

Рис. 5.2. Схема электрической кнопки (а) и ее условное обозначение (б)

Конструкция электрических кнопок, их форма, цвет головок могут быть самыми разнообразными. Иногда в головку кнопки встраивают электрическую лампочку, которая загорается, если на кнопку нажать. Такие кнопки применяются в лифтах.

Но все кнопки независимо от конструкции принципиально отлича­ются от выключателей.

Выключатель «запоминает» внешнее воздействие (сигнал) человека. Если нажать клавишу выключателя в положение «включено», цепь будет замкнута до тех пор, пока кто-либо не изменит положение выключателя.

Кнопка таким свойством не обладает. Она самостоятельно возвращается в исходное положение, как только на нее перестают нажимать.

Существует еще один аппарат, который внешне напоминает кнопку, но по своим свойством близок к выключателю. Это – клавиша. Если нажать на клавишу, шток ее переместится и произойдет переключение контактов. Однако в отличие от кнопки, если клавишу отпустить, то она останется в прежнем положении. Для того чтобы восстановить состояние электрической цепи, на клавишу нужно нажать еще один раз. Раз нажали-включили, второй раз нажали-выключили.

По своему устройству клавиша похожа на кнопку, но снабжена специальным механическим устройством, которое обеспечивает поочередное переключение. Подобные механические устройства применяют в шариковых ручках с убирающимся пишущим стержнем, настольных лампах и др.

Клавиши применяют в радиоаппаратуре, телевизорах и магнитофонах. Клавиши компактны и более удобны,

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

-      подвести итоги занятия;

-      напомнить тему, цели и учебные вопросы;

-      объявить оценки;

-      ответить на вопросы;

-      отметить активность и дисциплину на занятии;

-      дать задание на самоподготовку.

Список используемой литературы

1.       Славинский, А. К. Электротехника с основами электроники : учебное пособие / А. К. Славинский, И. С. Туревский. — Москва : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2020. — 448 с.

2.       Маркелов, С. Н. Электротехника и электроника : учебное пособие / С.Н. Маркелов, Б.Я. Сазанов. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 267 с.