Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Jakub Dawidziuk POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Temat i plan wykładu 1.Pojęcie liniowości obwodu 2.Metoda superpozycji 3.Metoda zamiany źródeł

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Jakub Dawidziuk POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Temat i plan wykładu 1.Pojęcie liniowości obwodu 2.Metoda superpozycji 3.Metoda zamiany źródeł"— Zapis prezentacji:

1

2 WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Jakub Dawidziuk POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Temat i plan wykładu 1.Pojęcie liniowości obwodu 2.Metoda superpozycji 3.Metoda zamiany źródeł 4.Metoda Thevenina 5.Przykłady ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKIA – Jakub Dawidziuk niedziela, 3 listopada 2013 METODY ANALIZY OBWODÓW LINIOWYCH PRĄDU STAŁEGO

3 Liniowość obwodu Element nazywamy liniowym, gdy opisany jest równaniem liniowym. Obwody, których elementy są liniowe nazywamy obwodami liniowymi. Takimi elementami są opór, indukcyjność i pojemność, ponieważ zależności: pomiędzy napięciem u a prądem i (opór), skojarzeniem magnetycznym a prądem i (indukcyjność) oraz pomiędzy ładunkiem q a napięciem u (pojemność) są liniowe. Układ fizyczny, obwód elektryczny lub jego gałąź nazywamy liniową, czyli linearną, gdy spełnia zasadę superpozycji, a nieliniową, gdy tej zasady nie spełnia.

4 Metody analizy obwodów elektrycznych Typowym zagadnieniem analizy jest poszukiwanie prądu lub napięcia w elemencie (gałęzi) układu o znanej strukturze i znanych parametrach elementów. Rozwiązanie można znaleźć zapisując równania sieciowe układu wynikające z praw Kirchhoffa, wyznaczając z otrzymanego układu równań prąd lub napięcie. Nakład obliczeniowy jest duży.

5 Metody analizy obwodów elektrycznych Obliczenia można znacznie uprościć stosując specjalne metody, stanowiące podstawowe narzędzia (techniki) analizy obwodów. Załóżmy, że interesuje nas prąd (napięcie) w wyróżnionym elemencie liniowego układu rezystancyjnego prądu stałego.

6 Zasada superpozycji Odpowiedź układ fizycznego, obwodu elektrycznego lub jego gałęzi na kilka wymuszeń równa się sumie odpowiedzi na każde wymuszenie z osobna. Prąd (napięcie) w wyróżnionej gałęzi układu liniowego, w którym występuje kilka źródeł niezależnych, może być obliczony jako suma prądów (napięć) wywołanych w tej gałęzi przez każde z tych źródeł działających z osobna, tzn. przy zastąpieniu wszystkich pozostałych niezależnych źródeł napięciowych zwarciami i niezależnych źródeł prądowych rozwarciami.

7 Ogólne sformułowanie zasady superpozycji Niech na wymuszenia obwód elektryczny daje odpowiedzi. Odpowiedzią będzie kombinacja liniowa powyższych odpowiedzi.

8 Zasada superpozycji – przykład specyficzny

9 Źródło napięcia

10 Źródło prądu

11 Przykład – równania sieciowe

12 Działanie z osobna V oraz I

13 Działanie wspólne V oraz I = = suma odpowiedzi Zgodnie z zasadą superpozycji.

14 Metoda superpozycji

15

16 Metoda zamiany źródeł Metoda polega na zamianie niezależnych źródeł napięciowych na równoważne źródła prądowe (lub odwrotnie) i ich odpowiednim łączeniu. W wyniku kolejnych łączeń otrzymujemy coraz prostsze układy, równoważne ze względu na obliczany prąd lub napięcie, aż do układu, z którego można obliczyć szukaną wielkość.

17 Metoda zamiany źródeł

18

19 Metoda Thevenina

20 Dowolny dwójnik rezystancyjny można zastąpić równoważnym źródłem napięciowym o sile elektromotorycznej V TH i oporze wewnętrznym R TH przy czym: V TH jest równa napięciu na rozwartych zaciskach dwójnika, R TH jest równy oporowi zastępczemu R AB dwójnika bezźródłowego otrzymanego w wyniku zastąpienia w równoważnym dwójniku wszystkich niezależnych źródeł napięciowych zwarciami i wszystkich niezależnych źródeł prądowych rozwarciami.

21

22 - napięcie jałowe - rezystancja wypadkowa widziana z zacisków przy VTH=0 oraz I=0

23

24

25

26 WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA Jakub Dawidziuk POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Temat i plan wykładu Prądy zmienne 1.Definicja prądów okresowych 2.Wielkości charakteryzujące prąd sinusoidalny 3.Wartości średnie i skuteczne 4.Współczynniki kształtu i amplitudy 5.Przesunięcie fazowe 6.Moc prądu sinusoidalnie zmiennego ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKIA – Jakub Dawidziuk niedziela, 3 listopada 2013

27 Prąd okresowy Prąd nazywamy okresowym w przedziale T, jeżeli istnieje taka chwila zawarta w tym przedziale, mająca tę własność, że po jej przejściu wartości prądu się powtarzają. Wartości prądu okresowego powtarzają się w równych przedziałach czasowych.

28 i T tt i T i t Ti T t Prąd okresowy jest to taki prąd zmienny, którego natężenie zmienia się w równych odstępach czasu T tzn. i(t)=i(t+T)

29 i t i t i t i t Prąd nieokresowy jest to taki prąd zmienny, którego natężenie nie spełnia warunku okresowości

30 Prąd okresowy

31 Pulsacja (częstotliwość kołowa) θ jest fazą ruchu drgającego (odpowiednik kąta w ruchu po okręgu); 2π - kąt pełny (2π radiana = 360 stopni).

32 Pulsacja (częstotliwość kołowa) ω=2Πf f=50Hz ω=2Π50=314 rad/s W ciągu 1s droga kątowa wynosi 50 pełnych obrotów, co stanowi 314 radianów. Częstotliwość f wyraża ilość cykli przebiegu sinusoidalnego w jednostce czasu - sekundzie. Pulsacja ω wyraża drogę kątową przebiegu sinusoidalnego w czasie 1 sekundy.

33 Wielkości charakteryzujące prąd sinusoidalny

34 Przesunięcie fazowe

35 Wartość średnia cało- i półokresowa

36 Wartość skuteczna prądu okresowego

37 Interpretacja fizyczna wartości skutecznej prądu

38 Wartość skuteczna prądu okresowego o okresie T, przepływającego przez opornik idealny R równa się natężeniu takiego prądu stałego, który w czasie T równym okresowi wydzieli w oporniku tę samą ilość energii cieplnej co prąd okresowy.

39 Współczynnik amplitudy i współczynnik kształtu

40 Opornik przy wymuszeniu sinusoidalnym

41 Moc prądu sinusoidalnie zmiennego

42 Jednostki mocy Czynna P wat [W], bierna Q war [VAr], pozorna S woltoamper [VA], P=UIcosφ, Q=UIsinφ, S=UI, cosφ – współczynnik mocy.

43 Wpływ współczynnika mocy na wykorzystanie urządzeń elektrycznych Maksymalne wykorzystanie mocy P=S: moc czynna P=UIcosφ = moc pozorna S=UI; gdy, cosφ=1 moc jest wykorzystana w 100% cosφ=0,8 moc jest wykorzystana w 80%. Silniki elektryczne indukcyjne: obciążone: cosφ=0,8-0,9; EFF1-0,95 nieobciążone: cosφ=0,2. Zakłady przemysłowe: cosφ=0,7-0,8.

44 Polish Energy Efficient Motor Programme PEMP Kompensatory mocy biernej: baterie kondensatorów,nie! urządzenia energoelektroniczne, tak!!!

45 Przesunięcie fazowe i moc cewki

46 Przesunięcie fazowe i moc kondensatora

47 Gałąź szeregowa RL

48 Gałąź szeregowa RC


Pobierz ppt "WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Jakub Dawidziuk POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Temat i plan wykładu 1.Pojęcie liniowości obwodu 2.Metoda superpozycji 3.Metoda zamiany źródeł"

Podobne prezentacje


Reklamy Google