Համառոտ Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն, փոխանցում և օգտագործում։ Էլեկտրական էներգիայի արտադրություն, փոխանցում և սպառում

I. Ներածություն
II Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն և օգտագործում
1. Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն
1.1 Գեներատոր
2. Էլեկտրաէներգիայի օգտագործում
III Տրանսֆորմատորներ
1. Նշանակում
2. Դասակարգում
3. Սարք
4. Բնութագրերը
5. Ռեժիմներ
5.1 Պարապուրդ
5.2 Կարճ միացման ռեժիմ
5.3 Բեռնման ռեժիմ
IV հոսանքի փոխանցում
V ԳՈԵԼՐՈ
1. Պատմություն
2. Արդյունքներ
VI Տեղեկանքների ցանկ

I. Ներածություն

Էլեկտրաէներգիա՝ ամենաշատերից մեկը կարևոր տեսակներէներգիան կարևոր դեր է խաղում ժամանակակից աշխարհ. Այն պետությունների տնտեսությունների առանցքն է, որը որոշում է նրանց դիրքը միջազգային ասպարեզում և զարգացման մակարդակը։ Տարեկան հսկայական գումարներ են ներդրվում էլեկտրաէներգիայի հետ կապված գիտական ​​արդյունաբերության զարգացման համար։
Էլեկտրաէներգիան անբաժանելի մասն է Առօրյա կյանքՈւստի կարևոր է տեղեկատվություն ունենալ դրա արտադրության և օգտագործման առանձնահատկությունների մասին:

II. Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն և օգտագործում

1. Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն

Էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը էլեկտրաէներգիայի արտադրությունն է՝ այն վերափոխելով էներգիայի այլ տեսակներից՝ օգտագործելով հատուկ տեխնիկական սարքեր:
Էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար օգտագործեք.
Էլեկտրական գեներատորը էլեկտրական մեքենա է, որի մեջ մեխանիկական աշխատանքվերածվում է էլեկտրական էներգիայի:
Արևային մարտկոց կամ ֆոտոսել՝ էներգիա փոխակերպող էլեկտրոնային սարք էլեկտրամագնիսական ճառագայթում, հիմնականում լույսի տիրույթում, էլեկտրական էներգիայի մեջ:
Քիմիական հոսանքի աղբյուրներ - քիմիական էներգիայի մի մասի վերածում էլեկտրական էներգիայի, քիմիական ռեակցիայի միջոցով:
Էլեկտրաէներգիայի ռադիոիզոտոպային աղբյուրներն այն սարքերն են, որոնք օգտագործում են ռադիոակտիվ քայքայման ժամանակ թողարկված էներգիան հովացուցիչ նյութը տաքացնելու կամ այն ​​էլեկտրականության վերածելու համար:
Էլեկտրաէներգիան արտադրվում է էլեկտրակայաններում՝ ջերմային, հիդրավլիկ, միջուկային, արևային, երկրաջերմային, քամու և այլն։
Գործնականում արդյունաբերական նշանակության բոլոր էլեկտրակայաններում կիրառվում է հետևյալ սխեման. առաջնային էներգիայի կրիչի էներգիան հատուկ սարքի օգնությամբ նախ վերածվում է պտտման շարժման մեխանիկական էներգիայի, որը փոխանցվում է հատուկ էլեկտրական մեքենայի՝ գեներատորի։ , որտեղ այն առաջանում է էլեկտրաէներգիա.
Էլեկտրակայանների հիմնական երեք տեսակները՝ ջերմային էլեկտրակայաններ, հիդրոէլեկտրակայաններ, ատոմակայաններ
Բազմաթիվ երկրների էլեկտրաէներգետիկ արդյունաբերության մեջ առաջատար դերը խաղում են ջերմաէլեկտրակայանները (ՋԷԿ):
Ջերմային էլեկտրակայանները պահանջում են հսկայական քանակությամբ օրգանական վառելիք, մինչդեռ դրա պաշարները նվազում են, իսկ ինքնարժեքը անընդհատ աճում է արտադրության ավելի բարդ պայմանների և փոխադրման հեռավորությունների պատճառով: Դրանցում վառելիքի օգտագործման գործակիցը բավականին ցածր է (40%-ից ոչ ավելի), իսկ թափոնների աղտոտման ծավալը. միջավայրը, հիանալի են։
Տնտեսական, տեխնոտնտեսական և շրջակա միջավայրի գործոններթույլ չեն տալիս ՋԷԿ-երը դիտարկել որպես էլեկտրաէներգիա արտադրելու խոստումնալից միջոց։
Հիդրոէլեկտրակայանները (ՀԷԿ) ամենատնտեսողներն են։ Դրանց արդյունավետությունը հասնում է 93%-ի, իսկ մեկ կՎտ/ժ-ի արժեքը 5 անգամ ավելի էժան է, քան էլեկտրաէներգիայի արտադրության այլ մեթոդներով։ Նրանք օգտագործում են էներգիայի անսպառ աղբյուր, սպասարկվում են նվազագույն թվով աշխատողների կողմից և լավ կարգավորվում են։ Առանձին հիդրոէլեկտրակայանների և ագրեգատների մեծությամբ և հզորությամբ մեր երկիրն աշխարհում առաջատար դիրք է զբաղեցնում։
Սակայն զարգացման տեմպերը սահմանափակված են զգալի ծախսերով և շինարարության ժամանակով, ինչը պայմանավորված է ՀԷԿ-երի շինհրապարակների հեռավորությունից. խոշոր քաղաքներ, ճանապարհների բացակայություն, շինարարական դժվարին պայմաններ, գետային ռեժիմի սեզոնայնությունից տուժած ջրամբարները լցված են. մեծ տարածքներարժեքավոր գետահողերը, մեծ ջրամբարները բացասաբար են ազդում էկոլոգիական իրավիճակը, հզոր ՀԷԿ-եր կարելի է կառուցել միայն այն վայրերում, որտեղ կան համապատասխան ռեսուրսներ։
Ատոմային էլեկտրակայանները (ԱԷԿ) աշխատում են նույն սկզբունքով, ինչ ջերմաէլեկտրակայանները, այսինքն՝ գոլորշու ջերմային էներգիան վերածվում է տուրբինի լիսեռի պտտման մեխանիկական էներգիայի, որը շարժում է գեներատորը, որտեղ մեխանիկական էներգիան վերածվում է էլեկտրական էներգիայի։
Ատոմակայանների հիմնական առավելությունն օգտագործվող վառելիքի փոքր քանակությունն է (1 կգ հարստացված ուրանը փոխարինում է 2,5 հազար տոննա ածուխին), ինչի արդյունքում ատոմակայաններ կարող են կառուցվել ցանկացած էներգակիր տարածքներում։ Բացի այդ, Երկրի վրա ուրանի պաշարները գերազանցում են ավանդական հանքային վառելիքի պաշարները, և ատոմակայանների անխափան աշխատանքի դեպքում դրանք քիչ ազդեցություն են ունենում շրջակա միջավայրի վրա:
Ատոմակայանների հիմնական թերությունը աղետալի հետեւանքներով վթարների հավանականությունն է, որոնց կանխարգելումը պահանջում է անվտանգության լուրջ միջոցներ։ Բացի այդ, ատոմակայանները վատ են կարգավորվում (դրանց ամբողջությամբ կանգնեցնելու կամ միացնելու համար մի քանի շաբաթ է պահանջվում), իսկ ռադիոակտիվ թափոնների վերամշակման տեխնոլոգիաները չեն մշակվել։
Միջուկային էներգիան դարձել է առաջատար արդյունաբերություններից մեկը Ազգային տնտեսությունև շարունակում է արագ զարգանալ՝ ապահովելով անվտանգություն և շրջակա միջավայրի բարեկեցություն:

1.1 Գեներատոր

Էլեկտրական գեներատորը սարքավորում է, որում էներգիայի ոչ էլեկտրական ձևերը (մեխանիկական, քիմիական, ջերմային) վերածվում են էլեկտրական էներգիայի։
Գեներատորի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է երեւույթի վրա էլեկտրամագնիսական ինդուկցիաերբ հաղորդիչում, որը շարժվում է մագնիսական դաշտում և հատում է դրա մագնիսականը ուժային գծեր, EMF է առաջանում, հետևաբար, նման դիրիժորը մեր կողմից կարող է դիտվել որպես աղբյուր էլեկտրական էներգիա.
Ինդուկտացված էմֆ-ի ստացման մեթոդը, որի դեպքում հաղորդիչը շարժվում է մագնիսական դաշտում՝ շարժվելով վեր կամ վար, շատ անհարմար է իր գործնական կիրառման մեջ։ Հետևաբար, գեներատորներն օգտագործում են հաղորդիչի ոչ թե ուղղագիծ, այլ պտտվող շարժում:
Ցանկացած գեներատորի հիմնական մասերն են՝ մագնիսների համակարգ կամ, առավել հաճախ, էլեկտրամագնիսներ, որոնք ստեղծում են մագնիսական դաշտ, և հաղորդիչների համակարգ, որոնք հատում են այս մագնիսական դաշտը։
Գեներատոր փոփոխական հոսանք- էլեկտրական մեքենա, որը մեխանիկական էներգիան փոխակերպում է փոփոխական հոսանքի էլեկտրական էներգիայի: Փոխարկիչների մեծ մասը օգտագործում է պտտվող մագնիսական դաշտ:

Երբ դուք պտտում եք շրջանակը, այն փոխվում է մագնիսական հոսքդրա միջոցով, ուստի դրա մեջ առաջանում է EMF: Քանի որ շրջանակը միացված է արտաքին էլեկտրական միացմանը ընթացիկ կոլեկտորի (օղակների և խոզանակների) օգնությամբ, շրջանակում և արտաքին շղթայում առաջանում է էլեկտրական հոսանք։
Շրջանակի միատեսակ պտույտով պտտման անկյունը փոխվում է օրենքի համաձայն.

Շրջանակի միջով մագնիսական հոսքը նույնպես փոխվում է ժամանակի ընթացքում, դրա կախվածությունը որոշվում է գործառույթով.

որտեղ Ս- շրջանակի տարածք:
Համաձայն Ֆարադայի էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի, ինդուկցիայի EMF-ը, որը տեղի է ունենում շրջանակում, հետևյալն է.

որտեղ է ինդուկցիայի EMF-ի ամպլիտուդը:
Մեկ այլ արժեք, որը բնութագրում է գեներատորը, ընթացիկ ուժն է, որն արտահայտվում է բանաձևով.

որտեղ եսներկա ուժն է ցանկացած պահի, ես- ընթացիկ ուժի ամպլիտուդը (ընթացիկ ուժի առավելագույն արժեքը բացարձակ արժեքով), φ գ- փուլային տեղաշարժ հոսանքի և լարման տատանումների միջև:
Գեներատորի տերմինալներում էլեկտրական լարումը տատանվում է սինուսոիդային կամ կոսինուսային օրենքի համաձայն.

Մեր էլեկտրակայաններում տեղադրված գրեթե բոլոր գեներատորները եռաֆազ հոսանքի գեներատորներ են: Ըստ էության, յուրաքանչյուր այդպիսի գեներատոր միացում է երեք փոփոխական հոսանքի գեներատորների մեկ էլեկտրական մեքենայի մեջ, որոնք նախագծված են այնպես, որ դրանցում առաջացած EMF-ը միմյանց համեմատ տեղափոխվի ժամանակաշրջանի մեկ երրորդով.

2. Էլեկտրաէներգիայի օգտագործում

Էներգամատակարարում արդյունաբերական ձեռնարկություններ. Արդյունաբերական ձեռնարկությունները սպառում են էլեկտրաէներգիայի համակարգում արտադրվող էլեկտրաէներգիայի 30-70%-ը։ Արդյունաբերական սպառման զգալի տարածումը որոշվում է արդյունաբերական զարգացմամբ և կլիմայական պայմաններըտարբեր երկրներ։
Էլեկտրաֆիկացված տրանսպորտի էլեկտրամատակարարում. Էլեկտրական տրանսպորտի ուղղիչ ենթակայաններ DC(քաղաքային, արդյունաբերական, միջքաղաքային) և միջքաղաքային էլեկտրական տրանսպորտի փոփոխվող հոսանքի տակ գտնվող ենթակայանները սնուցվում են էլեկտրաէներգիայով. էլեկտրական ցանցեր EES.
Կենցաղային սպառողների էլեկտրամատակարարում. PE-ի այս խումբը ներառում է շենքերի լայն տեսականի, որոնք տեղակայված են քաղաքների և քաղաքների բնակելի թաղամասերում: Սա - բնակելի շենքերվարչական և կառավարչական նշանակության շենքեր, ուսումնական և գիտական ​​հաստատություններ, խանութներ, առողջապահական, մշակութային և զանգվածային նշանակության շենքեր, Քեյթրինգև այլն:

III. տրանսֆորմատորներ

Տրանսֆորմատոր - ստատիկ էլեկտրամագնիսական սարք, որն ունի երկու կամ ավելինինդուկտիվ զուգակցված ոլորուններ և նախատեսված են մեկ (առաջնային) փոփոխական հոսանքի համակարգը մեկ այլ (երկրորդական) փոփոխական հոսանքի համակարգի փոխակերպելու համար՝ էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի միջոցով:

Տրանսֆորմատորային սարքի դիագրամ

1 - տրանսֆորմատորի առաջնային ոլորուն
2 - մագնիսական միացում
3 - տրանսֆորմատորի երկրորդական ոլորուն
Ֆ- մագնիսական հոսքի ուղղությունը
U 1- լարումը առաջնային ոլորուն վրա
U 2- լարումը երկրորդական ոլորուն վրա

Բաց մագնիսական շղթայով առաջին տրանսֆորմատորներն առաջարկվել են 1876 թվականին Պ.Ն. Յաբլոչկովը, ով դրանք օգտագործել է էլեկտրական «մոմի» սնուցման համար։ 1885 թվականին հունգարացի գիտնականներ Մ.Դերին, Օ.Բլատին, Կ.Զիպերնովսկին մշակել են փակ մագնիսական շղթայով միաֆազ արդյունաբերական տրանսֆորմատորներ։ 1889-1891 թթ. Մ.Օ. Դոլիվո-Դոբրովոլսկին առաջարկել է եռաֆազ տրանսֆորմատոր:

1. Նշանակում

Տրանսֆորմատորները լայնորեն կիրառվում են տարբեր ոլորտներում.
Էլեկտրական էներգիայի փոխանցման և բաշխման համար
Սովորաբար, էլեկտրակայաններում փոփոխական հոսանքի գեներատորները արտադրում են էլեկտրական էներգիա 6-24 կՎ լարման վրա, և շահավետ է էլեկտրաէներգիա փոխանցել մեծ հեռավորությունների վրա շատ ավելի բարձր լարումներով (110, 220, 330, 400, 500 և 750 կՎ): . Հետեւաբար, յուրաքանչյուր էլեկտրակայանում տեղադրվում են տրանսֆորմատորներ, որոնք բարձրացնում են լարումը:
Էլեկտրական էներգիայի բաշխում արդյունաբերական ձեռնարկությունների միջև, բնակավայրեր, քաղաքներում և գյուղական տարածքներ, ինչպես նաև արդյունաբերական ձեռնարկությունների ներսում, այն արտադրվում է օդային և մալուխային գծերի միջոցով՝ 220, 110, 35, 20, 10 և 6 կՎ լարման դեպքում։ Հետևաբար, բոլոր բաշխիչ հանգույցներում պետք է տեղադրվեն տրանսֆորմատորներ, որոնք նվազեցնում են լարումը մինչև 220, 380 և 660 Վ:
Փոխարկիչ սարքերում փականները միացնելու համար ցանկալի շղթան ապահովելու և փոխարկիչի (փոխարկիչի տրանսֆորմատորների) ելքի և մուտքի լարման համապատասխանեցման համար:
Տարբեր տեխնոլոգիական նպատակներով՝ զոդում ( եռակցման տրանսֆորմատորներ), էլեկտրաջերմային կայանքների (էլեկտրական վառարանի տրանսֆորմատորների) էլեկտրամատակարարում և այլն։
Ռադիոտեխնիկայի, էլեկտրոնային սարքավորումների, կապի և ավտոմատացման սարքերի, կենցաղային տեխնիկայի տարբեր սխեմաների սնուցման, այդ սարքերի տարբեր տարրերի էլեկտրական սխեմաների բաժանման, լարման համապատասխանության համար և այլն:
Էլեկտրական չափիչ գործիքները և որոշ սարքեր (ռելեներ և այլն) ներառել բարձր լարման էլեկտրական սխեմաներում կամ սխեմաներում, որոնցով անցնում են մեծ հոսանքներ՝ չափման սահմաններն ընդլայնելու և էլեկտրական անվտանգությունն ապահովելու համար։ (չափիչ տրանսֆորմատորներ)

2. Դասակարգում

Տրանսֆորմատորների դասակարգում.

• Ըստ նշանակման՝ ընդհանուր հզորություն (օգտագործվում է էլեկտրահաղորդման և բաշխման գծերում) և հատուկ դիմում(վառարան, ուղղիչ, եռակցման, ռադիոտրանսֆորմատորներ):
• Ըստ սառեցման տեսակի՝ օդային (չոր տրանսֆորմատորներ) և յուղի (յուղային տրանսֆորմատորներ) սառեցմամբ։
• Ըստ առաջնային կողմի փուլերի քանակի՝ միաֆազ և եռաֆազ։
• Ըստ մագնիսական շղթայի ձևի՝ գավազան, զրահապատ, պտույտային:
• Մեկ փուլով ոլորունների քանակով` երկու ոլորուն, երեք ոլորուն, բազմաոլոր (երեքից ավելի ոլորուն):
• Ըստ ոլորունների նախագծման՝ համակենտրոն և փոփոխական (սկավառակ) ոլորուններով։

3. Սարք

Ամենապարզ տրանսֆորմատորը (միաֆազ տրանսֆորմատոր) սարք է, որը բաղկացած է պողպատե միջուկից և երկու ոլորունից:

Միաֆազ երկու ոլորուն տրանսֆորմատորի սարքի սկզբունքը
Մագնիսական միջուկը տրանսֆորմատորի մագնիսական համակարգն է, որի միջոցով փակվում է հիմնական մագնիսական հոսքը։
Երբ առաջնային ոլորուն կիրառվում է փոփոխական լարում, երկրորդական ոլորուն մեջ առաջանում է նույն հաճախականության EMF: Եթե ​​էլեկտրական ընդունիչը միացված է երկրորդական ոլորուն, ապա դրա մեջ առաջանում է էլեկտրական հոսանք և տրանսֆորմատորի երկրորդական տերմինալներում լարում է դրվում, որը փոքր-ինչ պակաս է EMF-ից և որոշ համեմատաբար փոքր չափով կախված է բեռից:

Տրանսֆորմատորի խորհրդանիշ.
ա) - պողպատե միջուկով տրանսֆորմատոր, բ) - ֆերիտի միջուկով տրանսֆորմատոր

4. Տրանսֆորմատորի բնութագրերը

• Տրանսֆորմատորի անվանական հզորությունը այն հզորությունն է, որի համար այն նախատեսված է:
• Գնահատված առաջնային լարում - այն լարումը, որի համար նախատեսված է տրանսֆորմատորի առաջնային ոլորուն:
• Գնահատված երկրորդական լարում - լարումը երկրորդական ոլորման տերմինալներում, որը ստացվում է, երբ տրանսֆորմատորը պարապ վիճակում է, և անվանական լարումը առաջնային ոլորման տերմինալներում:
• Գնահատված հոսանքները, որոնք որոշվում են համապատասխան անվանական արժեքներհզորությունը և լարումը.
• Տրանսֆորմատորի ամենաբարձր անվանական լարումը տրանսֆորմատորի ոլորունների անվանական լարման ամենաբարձրն է:
• Ամենացածր անվանական լարումը տրանսֆորմատորի ոլորունների անվանական լարման ամենափոքրն է:
• Միջին անվանական լարում - անվանական լարում, որը միջանկյալ է տրանսֆորմատորի ոլորունների ամենաբարձր և ամենացածր անվանական լարման միջև:

5. Ռեժիմներ

5.1 Պարապուրդ

Պարապ ռեժիմ - տրանսֆորմատորի աշխատանքի ռեժիմ, որի դեպքում տրանսֆորմատորի երկրորդական ոլորուն բաց է, և փոփոխական լարումը կիրառվում է առաջնային ոլորուն տերմինալների վրա:

Փոխարինվող հոսանքի աղբյուրին միացված տրանսֆորմատորի առաջնային ոլորուն հոսում է հոսանք, որի արդյունքում միջուկում հայտնվում է փոփոխական մագնիսական հոսք։ Φ թափանցելով երկու ոլորուն: Քանի որ Φ-ն նույնն է տրանսֆորմատորի երկու ոլորուններում, փոփոխությունը Φ հանգեցնում է նույն ինդուկցիոն EMF-ի առաջացմանը առաջնային և երկրորդային ոլորունների յուրաքանչյուր հերթափոխում: Ինդուկցիոն emf-ի ակնթարթային արժեքը եոլորունների ցանկացած շրջադարձում նույնն է և որոշվում է բանաձևով.

որտեղ է EMF-ի ամպլիտուդը մեկ հերթափոխով:
Առաջնային և երկրորդային ոլորուններում ինդուկցիոն EMF-ի ամպլիտուդը համաչափ կլինի համապատասխան ոլորուն պտույտների քանակին.

որտեղ N 1և N 2- դրանցում շրջադարձերի քանակը:
Լարման անկումը առաջնային ոլորուն, ինչպես դիմադրության միջով, շատ փոքր է համեմատած ε 1, և հետևաբար դրա համար արդյունավետ արժեքներլարումը առաջնայինում U 1և երկրորդական U 2ոլորուն, հետևյալ արտահայտությունը ճիշտ կլինի.

Կ- փոխակերպման հարաբերակցությունը. ժամը Կ>1 իջնող տրանսֆորմատոր և երբ Կ<1 - повышающий.

5.2 Կարճ միացման ռեժիմ

Կարճ միացման ռեժիմ - ռեժիմ, երբ երկրորդական ոլորուն ելքերը փակվում են հոսանքի հաղորդիչով, որի դիմադրությունը հավասար է զրոյի ( Զ=0).

Գործողության պայմաններում տրանսֆորմատորի կարճ միացումը ստեղծում է վթարային ռեժիմ, քանի որ երկրորդային հոսանքը, հետևաբար և առաջնայինը, ավելանում է մի քանի տասնյակ անգամ անվանականի համեմատ: Հետևաբար, տրանսֆորմատորներով սխեմաներում ապահովվում է պաշտպանություն, որը կարճ միացման դեպքում ավտոմատ կերպով անջատում է տրանսֆորմատորը:

Կարճ միացման երկու եղանակ պետք է առանձնացնել.

Արտակարգ ռեժիմ - երբ երկրորդական ոլորուն փակ է անվանական առաջնային լարման վրա: Նման շղթայով հոսանքները մեծանում են 15–20 գործակցով։ Փաթաթումը դեֆորմացված է, իսկ մեկուսացումը ածխացած է։ Այրվում է նաև երկաթը։ Սա կոշտ ռեժիմ է: Առավելագույն և գազային պաշտպանությունը վթարային կարճ միացման դեպքում անջատում է տրանսֆորմատորը ցանցից։

Փորձարարական կարճ միացման ռեժիմը ռեժիմ է, երբ երկրորդական ոլորուն կարճ միացված է, և նման նվազեցված լարումը մատակարարվում է առաջնային ոլորուն, երբ անվանական հոսանքը հոսում է ոլորունների միջով. U Կ- կարճ միացման լարում.

Լաբորատոր պայմաններում կարող է իրականացվել տրանսֆորմատորի փորձնական կարճ միացում: Այս դեպքում, արտահայտված որպես տոկոս, լարումը U Կ, ժամը I 1 \u003d I 1nomնշանակել u Կև կոչվում է տրանսֆորմատորի կարճ միացման լարում.

որտեղ U 1nom- անվանական առաջնային լարում.

Սա տրանսֆորմատորի բնութագիրն է, որը նշված է անձնագրում։

5.3 Բեռնման ռեժիմ

Տրանսֆորմատորի բեռնվածքի ռեժիմը տրանսֆորմատորի աշխատանքի ռեժիմն է նրա հիմնական ոլորուններից առնվազն երկուսի հոսանքների առկայության դեպքում, որոնցից յուրաքանչյուրը փակ է արտաքին միացման համար, մինչդեռ պարապ ռեժիմում երկու կամ ավելի ոլորուն հոսող հոսանքները. հաշվի չի առնվել.

Եթե ​​լարումը միացված է տրանսֆորմատորի առաջնային ոլորուն U 1, իսկ երկրորդական ոլորուն միացնել բեռին, ոլորուններում հոսանքներ կհայտնվեն Ես 1և Ես 2. Այս հոսանքները կստեղծեն մագնիսական հոսքեր Ֆ 1և Ֆ2ուղղված միմյանց. Մագնիսական շղթայում ընդհանուր մագնիսական հոսքը նվազում է: Արդյունքում, EMF-ն առաջացել է ընդհանուր հոսքով ε 1և ε 2նվազում. RMS լարում U 1մնում է անփոփոխ։ Նվազեցնել ε 1առաջացնում է հոսանքի ավելացում Ես 1:

Աճող հոսանքով Ես 1հոսքը Ֆ 1աճում է այնքան, որ փոխհատուցի հոսքի ապամագնիսացնող ազդեցությունը Ֆ2. Հավասարակշռությունը կրկին վերականգնվում է ընդհանուր հոսքի գրեթե նույն արժեքով:

IV. Էլեկտրաէներգիայի փոխանցում

Էլեկտրակայանից սպառողներին էլեկտրաէներգիայի փոխանցումը էներգետիկ ոլորտի կարևորագույն խնդիրներից է։
Էլեկտրաէներգիան հիմնականում փոխանցվում է AC օդային հաղորդման գծերի (TL) միջոցով, թեև կա մալուխային գծերի և DC գծերի օգտագործման աճի միտում:

Հեռավորության վրա էլեկտրաէներգիա փոխանցելու անհրաժեշտությունը պայմանավորված է նրանով, որ էլեկտրաէներգիան արտադրվում է հզոր ագրեգատներով խոշոր էլեկտրակայանների կողմից և սպառվում է մեծ տարածքում բաշխված համեմատաբար ցածր էներգիայի սպառողների կողմից: Արտադրող հզորությունների կենտրոնացման միտումը բացատրվում է նրանով, որ դրանց աճով նվազում են էլեկտրակայանների կառուցման հարաբերական ծախսերը, իսկ արտադրվող էլեկտրաէներգիայի արժեքը:
Հզոր էլեկտրակայանների տեղակայումն իրականացվում է հաշվի առնելով մի շարք գործոններ, ինչպիսիք են էներգետիկ ռեսուրսների առկայությունը, դրանց տեսակը, պաշարները և փոխադրման հնարավորությունները, բնական պայմանները, մեկ էներգահամակարգի կազմում աշխատելու ունակությունը և այլն: Հաճախ նման էլեկտրակայանները զգալիորեն հեռու են էլեկտրաէներգիայի սպառման հիմնական կենտրոններից։ Հսկայական տարածքներ ընդգրկող միասնական էլեկտրաէներգետիկ համակարգերի շահագործումը կախված է հեռավորության վրա էլեկտրաէներգիայի փոխանցման արդյունավետությունից:
Անհրաժեշտ է դրա արտադրության վայրերից էլեկտրաէներգիան նվազագույն կորուստներով փոխանցել սպառողներին։ Այս կորուստների հիմնական պատճառը էլեկտրաէներգիայի մի մասի փոխակերպումն է լարերի ներքին էներգիայի, դրանց տաքացումը։

Ջուլ-Լենցի օրենքի համաձայն՝ ջերմության քանակը Ք, ազատվել է t ժամանակի ընթացքում դիրիժորում դիմադրությամբ Ռհոսանքի անցման ժամանակ Ի, հավասար է.

Բանաձևից հետևում է, որ լարերի ջեռուցումը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է նվազեցնել դրանցում առկա ուժը և դիմադրությունը։ Լարերի դիմադրությունը նվազեցնելու համար մեծացրեք դրանց տրամագիծը, սակայն էլեկտրահաղորդման գծերի հենարանների միջև կախված շատ հաստ լարերը կարող են կոտրվել ծանրության ազդեցության տակ, հատկապես ձյան տեղումների ժամանակ: Բացի այդ, լարերի հաստության ավելացման հետ մեկտեղ դրանց արժեքը մեծանում է, և դրանք պատրաստված են համեմատաբար թանկ մետաղից՝ պղնձից։ Հետևաբար, էլեկտրաէներգիայի հաղորդման ժամանակ էներգիայի կորուստները նվազագույնի հասցնելու ավելի արդյունավետ միջոց է լարերի ընթացիկ ուժի նվազեցումը:
Այսպիսով, երկար հեռավորությունների վրա էլեկտրաէներգիա փոխանցելիս լարերի ջեռուցումը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է դրանցում հոսանքը հնարավորինս փոքրացնել։
Ընթացիկ հզորությունը հավասար է ընթացիկ ուժի և լարման արտադրյալին.

Հետևաբար, երկար հեռավորությունների վրա փոխանցվող էներգիան խնայելու համար անհրաժեշտ է բարձրացնել լարումը նույն չափով, որքանով լարերի ընթացիկ ուժը կրճատվել է.

Բանաձևից հետևում է, որ հոսանքի փոխանցվող հզորության և լարերի դիմադրության հաստատուն արժեքների դեպքում լարերի ջեռուցման կորուստները հակադարձ համեմատական ​​են ցանցի լարման քառակուսուն: Հետևաբար, մի քանի հարյուր կիլոմետր հեռավորությունների վրա էլեկտրաէներգիա փոխանցելու համար օգտագործվում են բարձրավոլտ էլեկտրահաղորդման գծեր (TL), որոնց լարերի միջև լարումը տասնյակ, իսկ երբեմն հարյուր հազարավոր վոլտ է:
Էլեկտրահաղորդման գծերի օգնությամբ հարևան էլեկտրակայանները միավորվում են մեկ ցանցի մեջ, որը կոչվում է էներգահամակարգ։ Ռուսաստանի միասնական էներգետիկ համակարգը ներառում է մեկ կենտրոնից վերահսկվող հսկայական թվով էլեկտրակայաններ և ապահովում է սպառողների անխափան էլեկտրամատակարարում:

Վ.ԳՈԵԼՐՈ

1. Պատմություն

GOELRO-ն (Ռուսաստանի էլեկտրաֆիկացման պետական ​​հանձնաժողով) մարմին է, որը ստեղծվել է 1920 թվականի փետրվարի 21-ին՝ 1917 թվականի Հոկտեմբերյան հեղափոխությունից հետո Ռուսաստանի էլեկտրաֆիկացման նախագիծ մշակելու համար։

Հանձնաժողովի աշխատանքներում ներգրավված են եղել ավելի քան 200 գիտնականներ և տեխնիկներ։ Հանձնաժողովը ղեկավարել է Գ.Մ. Կրժիժանովսկի. Կոմկուսի Կենտկոմը և անձամբ Վ.Ի.Լենինը օրաթերթը ղեկավարում էին ԳՈԵԼՐՈ հանձնաժողովի աշխատանքները, որոշեցին երկրի էլեկտրաֆիկացման ծրագրի հիմնական հիմնարար դրույթները։

1920-ի վերջին հանձնաժողովը հսկայական աշխատանք կատարեց և պատրաստեց ՌՍՖՍՀ էլեկտրաֆիկացման պլանը, 650 էջանոց տեքստային ծավալ՝ քարտեզներով և շրջանների էլեկտրաֆիկացման սխեմաներով:
10-15 տարվա համար նախատեսված ԳՈԵԼՐՈ պլանն իրագործեց ամբողջ երկիրը էլեկտրականացնելու և խոշոր արդյունաբերություն ստեղծելու Լենինի գաղափարները։
Էլեկտրաէներգետիկ տնտեսության ոլորտում պլանը բաղկացած էր նախապատերազմյան էլեկտրաէներգետիկական արդյունաբերության վերականգնման և վերակառուցման ծրագրից, 30 տարածաշրջանային էլեկտրակայանների և հզոր տարածաշրջանային ջերմաէլեկտրակայանների կառուցման համար։ Նախատեսվում էր այդ ժամանակի համար էլեկտրակայանները կահավորել մեծ կաթսաներով ու տուրբիններով։
Ծրագրի հիմնական գաղափարներից էր երկրի հսկայական հիդրոէներգետիկ ռեսուրսների համատարած օգտագործումը։ Նախատեսվել էր արմատական ​​վերակառուցում երկրի ժողովրդական տնտեսության բոլոր ճյուղերի էլեկտրիֆիկացման հիման վրա և, առաջին հերթին, ծանր արդյունաբերության աճի և ամբողջ երկրում արդյունաբերության ռացիոնալ բաշխման համար։
GOELRO ծրագրի իրականացումը սկսվեց Քաղաքացիական պատերազմի և տնտեսական ավերածությունների ծանր պայմաններում։

1947 թվականից ԽՍՀՄ-ը էլեկտրաէներգիայի արտադրությամբ զբաղեցնում է առաջին տեղը Եվրոպայում, իսկ աշխարհում՝ երկրորդը։

ԳՈԵԼՐՈ-ի պլանը հսկայական դեր խաղաց մեր երկրի կյանքում. առանց դրա հնարավոր չէր լինի այդքան կարճ ժամանակում ԽՍՀՄ-ը մտցնել աշխարհի ամենազարգացած արդյունաբերական երկրների շարքը։ Այս ծրագրի իրականացումը ձևավորեց ամբողջ ներքին տնտեսությունը և դեռևս մեծապես որոշում է այն:

GOELRO պլանի մշակումն ու իրականացումը հնարավոր դարձավ բացառապես բազմաթիվ օբյեկտիվ և սուբյեկտիվ գործոնների համակցությամբ՝ նախահեղափոխական Ռուսաստանի զգալի արդյունաբերական և տնտեսական ներուժի, ռուսական գիտատեխնիկական դպրոցի բարձր մակարդակի, բոլորի կենտրոնացվածության շնորհիվ։ տնտեսական և քաղաքական իշխանությունը, նրա ուժն ու կամքը, ինչպես նաև ժողովրդի ավանդական միաբան-համայնքային մտածելակերպը և հնազանդ ու վստահելի վերաբերմունքը գերագույն կառավարիչների նկատմամբ։
GOELRO պլանը և դրա իրականացումը ապացուցեցին պետական ​​պլանավորման համակարգի բարձր արդյունավետությունը կոշտ կենտրոնացված իշխանության պայմաններում և կանխորոշեցին այս համակարգի զարգացումը գալիք տասնամյակների ընթացքում:

2. Արդյունքներ

1935-ի վերջին էլեկտրաշինարարության ծրագիրը մի քանի անգամ գերակատարվել էր։

30-ի փոխարեն կառուցվել է 40 մարզային էլեկտրակայան, որոնցում, այլ խոշոր արդյունաբերական կայանների հետ միասին, շահագործման է հանձնվել 6914 հազար կՎտ հզորություն (որից 4540 հազար կՎտ-ը՝ տարածաշրջանային՝ գրեթե երեք անգամ ավելի, քան GOELRO պլանով)։
1935-ին շրջանային էլեկտրակայաններից կար 100000 կՎտ հզորությամբ 13 էլեկտրակայան։

Մինչև հեղափոխությունը Ռուսաստանի ամենամեծ էլեկտրակայանի հզորությունը (1-ին Մոսկվա) կազմում էր ընդամենը 75 հազար կՎտ; չկար ոչ մի մեծ հիդրոէլեկտրակայան։ 1935 թվականի սկզբին հիդրոէլեկտրակայանների ընդհանուր դրվածքային հզորությունը հասել էր գրեթե 700000 կՎտ-ի։
Կառուցվեցին այդ ժամանակ աշխարհի ամենամեծը՝ Դնեպրի հիդրոէլեկտրակայանը, Սվիրսկայա 3-րդը, Վոլխովսկայան և այլն: Իր զարգացման ամենաբարձր կետում ԽՍՀՄ Միասնական էներգետիկ համակարգը շատ առումներով գերազանցում էր զարգացած երկրների էներգետիկ համակարգերին։ Եվրոպա և Ամերիկա.

Մինչեւ հեղափոխությունը գյուղերում էլեկտրաէներգիան գործնականում անհայտ էր։ Խոշոր հողատերերը փոքր էլեկտրակայաններ են տեղադրել, սակայն նրանց թիվը քիչ էր։

Էլեկտրաէներգիան սկսեց օգտագործել գյուղատնտեսության մեջ՝ ջրաղացներում, կեր կտրող մեքենաներում, հացահատիկի մաքրման մեքենաներում, սղոցարաններում; արդյունաբերության մեջ, իսկ ավելի ուշ՝ կենցաղում։

Օգտագործված գրականության ցանկ

Venikov V. A., Հեռավոր էլեկտրահաղորդման փոխանցում, M.-L., 1960;
Sovalov S. A., Էլեկտրահաղորդման ռեժիմներ 400-500 կվ. ԵԷՍ, Մ., 1967;
Բեսսոնովը, Լ.Ա. Էլեկտրատեխնիկայի տեսական հիմունքները. Էլեկտրական սխեմաներ. դասագիրք / Լ.Ա. Բեսսոնովը։ - 10-րդ հրատ. - Մ.: Գարդարիկի, 2002:
Էլեկտրատեխնիկա. Ուսումնական և մեթոդական համալիր. /ԵՎ. Մ.Կոգոլ, Գ.Պ.Դուբովիցկի, Վ.Ն.Բորոդյանկո, Վ.Ս.Գուն, Ն.Վ.Կլինաչև, Վ.Վ.Կրիմսկի, Ա.Յա.Էրգարդ, Վ.Ա.Յակովլև; Խմբագրվել է Ն.Վ. Կլինաչևայի կողմից: - Չելյաբինսկ, 2006-2008 թթ.
Էլեկտրական համակարգեր, հ. 3 - Էլեկտրաէներգիայի փոխանցում բարձր լարման փոփոխական և ուղիղ հոսանքով, Մ., 1972։

Կներեք, ոչինչ չի գտնվել:

Էլեկտրակայանների տեսակները Ջերմային (ՋԷԿ) - 50% Ջերմային (ՋԷԿ) - 50% Հիդրոէլեկտրակայաններ (ՀԷԿ) % Հիդրոէլեկտրակայաններ (ՀԷԿ) % Միջուկային (ԱԷԿ) - 15% Միջուկային (ԱԷԿ) - 15% Այլընտրանքային աղբյուրներ Այլընտրանքային էներգիա աղբյուրներ - 2 - 5% (արևային էներգիա, միաձուլման էներգիա, մակընթացային էներգիա, քամու էներգիա) էներգիա - 2 - 5% (արևային էներգիա, միաձուլման էներգիա, մակընթացային էներգիա, քամու էներգիա)

Էլեկտրական հոսանքի գեներատոր Գեներատորը փոխակերպում է մեխանիկական էներգիան էլեկտրական էներգիայի Գեներատորը փոխակերպում է մեխանիկական էներգիան էլեկտրական էներգիայի Գեներատորի գործողությունը հիմնված է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթի վրա Գեներատորի գործողությունը հիմնված է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի երևույթի վրա։

Հոսանք ունեցող շրջանակը գեներատորի հիմնական տարրն է։Պտտվող մասը կոչվում է ՌՈՏՈՐ (մագնիս)։ Պտտվող մասը կոչվում է ՌՈՏՈՐ (մագնիս): Ֆիքսված հատվածը կոչվում է STATOR (շրջանակ) Ֆիքսված մասը կոչվում է STATOR (շրջանակ) Երբ շրջանակը պտտվում է, ներթափանցելով շրջանակ, մագնիսական հոսքը ժամանակի ընթացքում փոխվում է, ինչի արդյունքում շրջանակում հայտնվում է ինդուկցիոն հոսանք։

Էլեկտրաէներգիայի փոխանցում Էլեկտրահաղորդման գծերը (TL) օգտագործվում են էլեկտրաէներգիա սպառողներին փոխանցելու համար: Հեռավորության վրա էլեկտրաէներգիա փոխանցելիս այն կորչում է լարերի տաքացման պատճառով (Ջուլ-Լենցի օրենք): Ջերմային կորուստները նվազեցնելու ուղիները. 1) Լարերի դիմադրության նվազեցում, բայց դրանց տրամագծի մեծացում (ծանր՝ դժվար է կախված, իսկ թանկ՝ պղինձ)։ 2) Ընթացիկ հզորության նվազեցում լարման ավելացմամբ.

ՋԷԿ-երի ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա Ջերմաէլեկտրակայաններ - հանգեցնում են օդի ջերմային աղտոտման վառելիքի այրման արտադրանքներով: Հիդրոէլեկտրակայաններ - հանգեցնում են հսկայական տարածքների հեղեղմանը, որոնք հանվում են հողօգտագործումից: Ատոմային էլեկտրակայան - կարող է հանգեցնել ռադիոակտիվ նյութերի արտանետմանը:

Էլեկտրաէներգիայի արտադրության, փոխանցման և սպառման հիմնական փուլերը 1. Էլեկտրակայաններում գեներատորների միջոցով մեխանիկական էներգիան վերածվում է էլեկտրական էներգիայի: 1. Էլեկտրակայաններում գեներատորների միջոցով մեխանիկական էներգիան վերածվում է էլեկտրական էներգիայի: 2. Էլեկտրական լարումը մեծանում է մեծ հեռավորությունների վրա էլեկտրաէներգիա փոխանցելու համար: 2. Էլեկտրական լարումը մեծանում է մեծ հեռավորությունների վրա էլեկտրաէներգիա փոխանցելու համար: 3. Էլեկտրաէներգիան փոխանցվում է բարձր լարման ժամանակ բարձրավոլտ էլեկտրահաղորդման գծերի միջոցով: 3. Էլեկտրաէներգիան փոխանցվում է բարձր լարման ժամանակ բարձրավոլտ էլեկտրահաղորդման գծերի միջոցով: 4. Սպառողներին էլեկտրաէներգիա բաշխելիս լարումը նվազում է։ 4. Սպառողներին էլեկտրաէներգիա բաշխելիս լարումը նվազում է։ 5. Երբ էլեկտրաէներգիան սպառվում է, այն վերածվում է էներգիայի այլ տեսակների՝ մեխանիկական, թեթև կամ ներքին։ 5. Երբ էլեկտրաէներգիան սպառվում է, այն վերածվում է էներգիայի այլ տեսակների՝ մեխանիկական, թեթև կամ ներքին։

Տեսադաս 2. Առաջադրանքներ փոփոխական հոսանքի համար

Դասախոսություն: Փոփոխական հոսանք. Էլեկտրական էներգիայի արտադրություն, փոխանցում և սպառում

Փոփոխական հոսանք

Փոփոխական հոսանք- սրանք տատանումներ են, որոնք կարող են առաջանալ շղթայում այն ​​փոփոխական լարման աղբյուրին միացնելու արդյունքում:

Դա փոփոխական հոսանքն է, որը շրջապատում է մեզ բոլորիս. այն առկա է բնակարանների բոլոր սխեմաներում, դա փոփոխական հոսանքն է, որը փոխանցվում է լարերի միջոցով: Այնուամենայնիվ, գրեթե բոլոր էլեկտրական սարքերը աշխատում են մշտական ​​էլեկտրականությամբ: Այդ իսկ պատճառով վարդակից ելքում հոսանքը ուղղվում է և հաստատունի տեսքով գնում է դեպի կենցաղային տեխնիկա։

Դա փոփոխական հոսանքն է, որն ամենահեշտն է ընդունվում և փոխանցվում ցանկացած հեռավորության վրա:

Փոփոխական հոսանքի ուսումնասիրության ժամանակ մենք կօգտագործենք մի շղթա, որում մենք միացնելու ենք դիմադրություն, կծիկ և կոնդենսատոր: Այս շղթայում որոշվում է լարումը ըստ օրենքի:

Ինչպես գիտենք, սինուսը կարող է լինել բացասական և դրական: Այդ իսկ պատճառով լարման արժեքը կարող է այլ ուղղություն վերցնել։ Ընթացքի հոսքի դրական ուղղությամբ (ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ) լարումը զրոյից մեծ է, բացասական ուղղությամբ՝ զրոյից փոքր։

Ռեզիստոր շղթայում

Այսպիսով, եկեք դիտարկենք այն դեպքը, երբ միայն ռեզիստորը միացված է AC շղթային: Ռեզիստորի դիմադրությունը կոչվում է ակտիվ: Մենք կդիտարկենք այն հոսանքը, որը հոսում է շղթայում ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ: Այս դեպքում և՛ ընթացիկը, և՛ լարումը դրական կլինեն:

Շղթայում ընթացիկ ուժը որոշելու համար օգտագործեք հետևյալ բանաձևը Օհմի օրենքից:

Այս բանաձեւերում Ի 0 և U 0 - հոսանքի և լարման առավելագույն արժեքները. Այստեղից կարելի է եզրակացնել, որ հոսանքի առավելագույն արժեքը հավասար է առավելագույն լարման և ակտիվ դիմադրության հարաբերակցությանը.

Այս երկու մեծությունները փոխվում են նույն փուլում, ուստի մեծությունների գրաֆիկներն ունեն նույն ձևը, բայց տարբեր ամպլիտուդներ։

Կոնդենսատոր շղթայում

Հիշիր. Անհնար է ուղղակի հոսանք ստանալ այն շղթայում, որտեղ կա կոնդենսատոր: Այն հոսանքի հոսքը կոտրելու և դրա ամպլիտուդությունը փոխելու տեղ է։ Այս դեպքում փոփոխական հոսանքը հիանալի հոսում է նման շղթայով, փոխելով կոնդենսատորի բևեռականությունը:

Նման միացում դիտարկելիս մենք կենթադրենք, որ այն պարունակում է միայն կոնդենսատոր: Հոսանքը հոսում է ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, այսինքն՝ դրական է։

Ինչպես արդեն գիտենք, կոնդենսատորի վրա լարումը կապված է լիցք պահելու ունակության հետ, այսինքն՝ չափի և հզորության հետ:

Քանի որ հոսանքը լիցքի առաջին ածանցյալն է, հնարավոր է որոշել, թե ինչ բանաձևով կարող է այն հաշվարկվել՝ գտնելով վերջին բանաձևից ածանցյալը.

Ինչպես տեսնում եք, այս դեպքում ընթացիկ ուժը նկարագրվում է կոսինուսի օրենքով, մինչդեռ լարման և լիցքի արժեքը կարելի է նկարագրել սինուսային օրենքով: Սա նշանակում է, որ ֆունկցիաները գտնվում են հակառակ փուլում և ունեն նույն տեսքը գրաֆիկի վրա։

Մենք բոլորս գիտենք, որ նույն արգումենտի կոսինուսի և սինուսի ֆունկցիաները տարբերվում են միմյանցից 90 աստիճանով, ուստի կարող ենք ստանալ հետևյալ արտահայտությունները.

Այստեղից ընթացիկ ուժի առավելագույն արժեքը կարող է որոշվել բանաձևով.

Հայտարարի արժեքը կոնդենսատորի ողջ դիմադրությունն է: Այս դիմադրությունը կոչվում է capacitive: Այն գտնվում և նշված է հետևյալ կերպ.

Հզորության մեծացման դեպքում հոսանքի ամպլիտուդային արժեքը նվազում է:

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ այս շղթայում Օհմի օրենքի կիրառումը տեղին է միայն այն դեպքում, երբ անհրաժեշտ է որոշել հոսանքի առավելագույն արժեքը, այս օրենքի համաձայն հնարավոր չէ ցանկացած պահի որոշել հոսանքը լարման միջև փուլային տարբերության պատճառով: և ընթացիկ ուժը:

Կծիկ շղթայի մեջ

Դիտարկենք մի շղթա, որի մեջ կա կծիկ: Պատկերացրեք, որ այն չունի ակտիվ դիմադրություն: Այս դեպքում, թվում է, թե ոչինչ չպետք է խանգարի հոսանքի շարժմանը: Այնուամենայնիվ, դա այդպես չէ: Բանն այն է, որ երբ հոսանքն անցնում է կծիկի միջով, սկսում է առաջանալ հորձանուտ դաշտ, որը կանխում է հոսանքի անցումը ինքնաինդուկցիոն հոսանքի առաջացման արդյունքում։

Ընթացիկ ուժը վերցնում է հետևյալ արժեքը.

Կրկին, դուք կարող եք տեսնել, որ հոսանքը փոխվում է կոսինուսի օրենքի համաձայն, ուստի փուլային հերթափոխը վավեր է այս սխեմայի համար, որը կարելի է տեսնել նաև գրաֆիկում.

Այսպիսով, առավելագույն ընթացիկ արժեքը.

Հայտարարում մենք կարող ենք տեսնել այն բանաձևը, որով որոշվում է շղթայի ինդուկտիվ ռեակտիվությունը:

Որքան մեծ է ինդուկտիվ ռեակտիվությունը, այնքան պակաս կարևոր է հոսանքի ամպլիտուդը:

Կծիկ, դիմադրություն և կոնդենսատոր միացումում:

Եթե ​​բոլոր տեսակի դիմադրությունները միաժամանակ առկա են շղթայում, ապա հոսանքի արժեքը կարող է որոշվել հետևյալ կերպ՝ փոխակերպելով. Օհմի օրենքը:

Հայտարարը կոչվում է իմպեդանս: Այն բաղկացած է ակտիվ (R) և ռեակտիվության քառակուսիների գումարից, որը բաղկացած է հզորությունից և ինդուկտիվից: Ընդհանուր դիմադրությունը կոչվում է «Իմպեդանս»:

Էլեկտրականություն

Անհնար է պատկերացնել ժամանակակից կյանքը առանց էլեկտրական սարքերի օգտագործման, որոնք աշխատում են էլեկտրական հոսանքի արդյունքում առաջացած էներգիայի վրա: Ամբողջ տեխնոլոգիական առաջընթացը հիմնված է էլեկտրաէներգիայի վրա։

Էլեկտրական հոսանքից էներգիա ստանալն ունի մի շարք առավելություններ.

1. Էլեկտրաէներգիա արտադրելը համեմատաբար հեշտ է, քանի որ ամբողջ աշխարհում կան միլիարդավոր էլեկտրակայաններ, գեներատորներ և էլեկտրաէներգիա արտադրող այլ սարքեր:

2. Կարճ ժամանակում և առանց էական կորուստների հնարավոր է էլեկտրաէներգիա փոխանցել մեծ հեռավորությունների վրա։

3. Հնարավոր է էլեկտրական էներգիան վերածել մեխանիկական, թեթև, ներքին և այլ ձևերի։

Էլեկտրաէներգիայի փոխանցումը գործընթաց է, որը բաղկացած է սպառողներին էլեկտրաէներգիայի մատակարարումից: Էլեկտրաէներգիան արտադրվում է արտադրության հեռավոր աղբյուրներում (էլեկտրակայաններ) հսկայական գեներատորների միջոցով՝ օգտագործելով ածուխ, բնական գազ, ջուր, միջուկային տրոհում կամ քամին:

Հոսանքը փոխանցվում է տրանսֆորմատորների միջոցով, որոնք մեծացնում են դրա լարումը։ Դա բարձր լարումն է, որը տնտեսապես ձեռնտու է էներգիան երկար հեռավորությունների վրա փոխանցելիս: Երկրով մեկ ձգվում են բարձրավոլտ էլեկտրահաղորդման գծեր։ Դրանց միջոցով էլեկտրական հոսանքը հասնում է խոշոր քաղաքների մոտ գտնվող ենթակայաններ, որտեղ նրա լարումը նվազում է և ուղարկվում փոքր (բաշխիչ) էլեկտրահաղորդման գծեր։ Էլեկտրական հոսանքը անցնում է քաղաքի յուրաքանչյուր թաղամասի բաշխիչ գծերով և մտնում տրանսֆորմատորային տուփեր: Տրանսֆորմատորները նվազեցնում են լարումը մինչև որոշակի ստանդարտ արժեք, որն անվտանգ է և անհրաժեշտ կենցաղային տեխնիկայի շահագործման համար: Հոսանքը տուն է մտնում լարերի միջոցով և անցնում հաշվիչի միջով, որը ցույց է տալիս սպառված էներգիայի քանակը:

Տրանսֆորմատորը ստատիկ սարք է, որը փոխակերպում է մեկ լարման փոփոխական հոսանքը մեկ այլ լարման փոփոխական հոսանքի՝ առանց դրա հաճախականությունը փոխելու։ Այն կարող է աշխատել միայն AC-ով:

Տրանսֆորմատորի հիմնական կառուցվածքային մասերը

Սարքը բաղկացած է երեք հիմնական մասից.

1. տրանսֆորմատորի առաջնային ոլորուն: Շրջադարձների թիվը N 1.
2. Փակ ձևի միջուկը մագնիսականորեն փափուկ նյութից (օրինակ՝ պողպատից):
3. երկրորդական ոլորուն. Շրջադարձների թիվը N 2 .

Դիագրամներում տրանսֆորմատորը պատկերված է հետևյալ կերպ.

Գործողության սկզբունքը

Ուժային տրանսֆորմատորի աշխատանքը հիմնված է Ֆարադեյի էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի վրա:

Երկու առանձին ոլորունների միջև (առաջնային և երկրորդային), որոնք միացված են ընդհանուր մագնիսական հոսքով, առաջանում է փոխադարձ ինդուկցիա։ Փոխադարձ ինդուկցիան այն գործընթացն է, որով առաջնային ոլորուն լարում է առաջացնում երկրորդական ոլորուն, որը գտնվում է իր անմիջական հարևանությամբ:

Առաջնային ոլորուն ստանում է փոփոխական հոսանք, որը մագնիսական հոսք է առաջացնում, երբ միացված է էներգիայի աղբյուրին: Մագնիսական հոսքը անցնում է միջուկով և, քանի որ այն փոխվում է ժամանակի ընթացքում, այն գրգռում է ինդուկցիոն EMF երկրորդական ոլորուն: Երկրորդ ոլորուն լարումը կարող է ավելի ցածր լինել, քան առաջինը, այնուհետև տրանսֆորմատորը կոչվում է ներքև: Բարձրացնող տրանսֆորմատորն ավելի բարձր լարում ունի երկրորդական ոլորուն վրա: Ընթացիկ հաճախականությունը մնում է անփոփոխ: Լարման արդյունավետ իջեցումը կամ բարձրացումը չի կարող մեծացնել էլեկտրական հզորությունը, ուստի տրանսֆորմատորի ընթացիկ ելքը համապատասխանաբար մեծանում կամ նվազում է:

Փաթաթումների վրա լարման ամպլիտուդային արժեքների համար կարելի է գրել հետևյալ արտահայտությունը.

k - փոխակերպման հարաբերակցությունը.

Բարձրացող տրանսֆորմատորի համար k>1, իսկ իջնողի համար՝ k<1.

Իրական սարքի շահագործման ընթացքում միշտ էներգիայի կորուստներ են լինում.

• ոլորունները տաքացվում են.
• աշխատանքը ծախսվում է միջուկի մագնիսացման վրա.
• Ֆուկոյի հոսանքները առաջանում են միջուկում (ջերմային ազդեցություն են ունենում զանգվածային միջուկի վրա)։

Ջեռուցման ընթացքում կորուստները նվազեցնելու համար տրանսֆորմատորային միջուկները պատրաստվում են ոչ թե մեկ կտոր մետաղից, այլ բարակ թիթեղներից, որոնց միջև գտնվում է դիէլեկտրիկ:

Էլեկտրական էներգիան արտադրվում է էլեկտրակայանների տարբեր մասշտաբներով՝ հիմնականում ինդուկցիոն էլեկտրամեխանիկական գեներատորների օգնությամբ։

Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն

Էլեկտրակայանների երկու հիմնական տեսակ կա.

1. Ջերմային.

2. Հիդրավլիկ.

Այս բաժանումը պայմանավորված է շարժիչի տեսակով, որը պտտեցնում է գեներատորի ռոտորը: AT ջերմայինէլեկտրակայանները որպես էներգիայի աղբյուր օգտագործում են վառելանյութ՝ ածուխ, գազ, նավթ, նավթային թերթաքար, մազութ։ Ռոտորը շարժվում է շոգեգազային տուրբիններով։

Առավել խնայողությունները ջերմային գոլորշու տուրբինային էլեկտրակայաններն են (ՋԷԿ): Դրանց առավելագույն արդյունավետությունը հասնում է 70%-ի։ Սա հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ արտանետվող գոլորշին օգտագործվում է արդյունաբերական ձեռնարկություններում։

Վրա հիդրոէլեկտրակայաններջրի պոտենցիալ էներգիան օգտագործվում է ռոտորը պտտելու համար: Ռոտորը շարժվում է հիդրավլիկ տուրբիններով: Կայանի հզորությունը կախված կլինի տուրբինով անցնող ջրի ճնշումից և զանգվածից։

Էլեկտրաէներգիայի օգտագործումը

Էլեկտրական էներգիան օգտագործվում է գրեթե ամենուր։ Իհարկե, արտադրվող էլեկտրաէներգիայի մեծ մասը ստացվում է արդյունաբերությունից։ Բացի այդ, տրանսպորտը կլինի հիմնական սպառողը։

Շատ երկաթուղային գծեր վաղուց անցել են էլեկտրական քարշակի: Բնակարանների, քաղաքի փողոցների լուսավորությունը, գյուղերի ու գյուղերի արտադրական և կենցաղային կարիքները՝ այս ամենը նաև էլեկտրաէներգիայի մեծ սպառող է։

Ստացված էլեկտրաէներգիայի հսկայական մասը վերածվում է մեխանիկական էներգիայի։ Արդյունաբերության մեջ օգտագործվող բոլոր մեխանիզմները շարժվում են էլեկտրական շարժիչներով: Էլեկտրաէներգիայի սպառողները բավականաչափ կան, և նրանք ամենուր են։

Իսկ էլեկտրաէներգիա արտադրվում է միայն մի քանի վայրերում։ Հարց է առաջանում էլեկտրաէներգիայի փոխանցման մասին, այն էլ մեծ հեռավորությունների վրա։ Երկար հեռավորությունների վրա փոխանցելիս էներգիայի մեծ կորուստ կա: Հիմնականում դրանք էլեկտրական լարերի ջեռուցման պատճառով կորուստներ են։

Ջուլ-Լենցի օրենքի համաձայն՝ ջեռուցման վրա ծախսվող էներգիան հաշվարկվում է բանաձևով.

Քանի որ գրեթե անհնար է նվազեցնել դիմադրությունը ընդունելի մակարդակի, անհրաժեշտ է նվազեցնել ընթացիկ ուժը: Դա անելու համար ավելացրեք լարումը: Սովորաբար կայաններում կան բարձրացող գեներատորներ, իսկ էլեկտրահաղորդման գծերի վերջում` աստիճանական տրանսֆորմատորներ: Եվ արդեն դրանցից էներգիան ցրվում է սպառողներին։

Էլեկտրական էներգիայի կարիքն անընդհատ աճում է։ Սպառման ավելացման պահանջարկը բավարարելու երկու եղանակ կա.

1. Նոր էլեկտրակայանների կառուցում

2. Առաջատար տեխնոլոգիաների կիրառում.

Էլեկտրաէներգիայի արդյունավետ օգտագործում

Առաջին մեթոդը պահանջում է մեծ թվով շինարարական և ֆինանսական միջոցների ծախսում։ Մեկ էլեկտրակայանի կառուցման համար մի քանի տարի է պահանջվում. Բացի այդ, օրինակ, ՋԷԿ-երը սպառում են մեծ քանակությամբ չվերականգնվող բնական ռեսուրսներ և վնասում բնական միջավայրին։