Arvutused 23.11.2012 U [V] 125 f [H2] 400 r [] 40 L [mH] 400 C [F] 35 1. x L=L=2 fL [ ] 7 . U c =I × x C [ V ] Vastus: 1004800 Vastus: 1,41496E-009 x L- xC 1 1 8 . tg = 2 . xC = = [ ] r C 2 fC Vastus: 25120 Vastus: 0,000011374 r 3 . Z= r +( x L- x c ) [ ] 2 2 9 . cos = ...
LINEAARSETE ELEKTRIAHELATE ARVUTUSMEETODID S I I N U S E L I S TP E I N G E -J A V O O L U A L L I K A T E PUHUL 3 . 1 .P 6 h i m 6 i s t e d Perioodilisedvahelduvsuurused: F(t) = F(t+kT): Siinuselinevahelduvvoolv6i -pinge muutub siinuseliseseaduspdrasusejdrgi i : r ^ s i n ( a+tvt D : r , , r ^ ( + , . r ) : r , , s i n ( 2 d+ . rv ) . Siinuselinevahelduvvoolv6i -pinge on iseloomustatud 3 suurusega: '1 ,u,,'u',; amPlituudiga, r.J - nurksagedusega, Y - algfaasiga. Voolu amplituudvdirtus l- - sellefunktsioonimaksimaalvddrtus. Periood f - ajavahemik, ja j6uab millevdltelfunktsioonldbibtdisv...
Vahelduvvoolu iseloom. Hetkväärtused ( i , u ) Amplituudväärtused ( Im , Um ) Effektiivväärtused ( I , U ) Tavalisel vahelduvvoolul vahetuvad i ja u harmooniliselt võnkevõrrandi järgi: i=Im*sin/cos(wt+fii) KÕIK NURGAR RADIAANIDES w=oomega vahelduvvoolu võrk koosneb el. Jaamadest, tarbijatest ja jaotussüsteemist. Tarbijad ühendatakse rööbiti juhtmed: faasijuhe (nulli või maa suhtes perioodiliselt muutuv pinge) nulljuhe (pinge maa suhtes puudub) maandus (ühend. Maaga, et maandada korpuseid) mehhaaniline generaator mehhaaniline energia muundub el. energiaks. Vooluga raam muutuvas magnetväljas, tekib induktsiooni emj Faraday seadus määratakse induktsiooni emj Em=B*S*w Kolmfaasilis voolu ühendusviisid:
docstxt/13046386897327.txt
Tallinna Tehnikaülikool Elektrotehnika instituut Laboratoorne töö Vahelduvvoolu-asünkroonmootor Tallinn 2014 Algandmed T0 0,8 Nm IGE 0,4 A n 0,74 n1 1500 p/min P2n 1100 W
reeglina ja suund muutuvad perioodiliselt. Osakeste liikumine on võnkumine ( triivi kiirus muutub perioodiliselt). f- voolutugevuse perioodiliste muutuste sagedus. T- periood, näitab ajavahemikku, mille tagant voolutugevuse mingi kindel väärtus kordub (i- hetkeväärtus, Im voolutugevuse amplituudväärtus, wt-faas, w- ringsagedus). Faas-f- näitab võnkeseisundit nurga ühikutes. Ringsagedus w- näitab ajaühikus faasinurga muutust radiaanides. Takistused vahelduvvoolu allikas: Aktiivtakistus- R- sama takistus mis on olemas alalisvoolu korral. Iseloomustab laengukandjate suunatud liikumisel mõjuvate pidurdusjõudude toimet. Aktiivtakistusel muutuvad pinge ja voolutugevus faasis e nad saavutavad üheaegselt maksimaal- kui ka minimaalväärtuse. Elektrivoolu säilitamiseks peab elektriväli tegema tööd pidurdavate jõudude vastu, eraldub elektrivälja energia soojusena. R=U/I. Induktiivtakistus- XL- on tingitud endainduktsiooni nähtusest
PÄRNUMAA KUTSEHARIDUSKESKUS Programmer Eliise Seling VAHELDUVVOOLU JAOTUSVÕRGU SEADMED Uurimustöö Juhendaja: Kristi Teesalu Pärnu 2010 Mis on PLC? PLC lühend on ,,Powerline Communication". Te leiate ka termid PLT (,,Powerline Transmission") ja BPL (,,Broadband Powerline"), millel on sama tähendus. Toite võrku kasutatakse Interneti spetsiifiliste andmete saatmiseks. Ühte ühendust saavad kasutada mitmed kasutajaid ja igaüks neist võib olla võimeline lugema kõigi teiste kasutajate
0V) 5. Generaator - seade mis muudab mitteelektrilise energia elektrienergiaks 3 faasiline generaator - selles on 3 induktormähist, mis paiknevad ümber magneti 120 kraadise nurga all (tähtlülitus) Faasi pinge - pinge liini ja nulljuhtme vahel 230V Liini pinge - pinge kahe liinijuhtme vahel 398V 6. 3 faasiline elektriliin koosneb kolmest faasijuhtmest ja ühes nulljuhtmest. 7. Induktiivtakistus - selle tekitavad poolid Sõltub: 1) vahelduvvoolu sagedusest (võrdeliselt, suurem sagedus = suurem takistus) 2) pooli induktiivsusest (võrdeliselt) XL = * L Sirge juhtme korral 0. Mahtuvustakistus - kondensaatorite takistus vahelduvvoolule (alalisvool kondensaatorit ei läbi) Sõltub: 1)vahelduvvoolu sagedusest (pöördvõrdeliselt, suurem sagedus = väiksem takistus) 2) kondensaatori mahtuvusest (pöördvõrd, väiksem mahtuvus = suurem takistus) XC = 1/*c 8
toitepingejuhet. 9. Mida annab kolmefaasilise asünkroonmootori käivitamisel lülitamine esialgu tähte koos hilisema ümberlülitamisega kolmnurka? Tähtühendusega saame suuremat võimsust. 10. Milleks on ühefaasilises asünkroonmootoris kondensaator? Käivituse hõlbustamiseks? 11. Kuidas tekitatakse ühefaasilises asünkroonmootoris käivitusmoment? Käivitusmähise abiga. 13. Milleks kasutatakse transformaatoreid (trafosid)? Kasutatakse vahelduvvoolu pinge muutmiseks. 14. Milleks kasutatakse jõutrafosid? Kasutatakse elektrivõrkudes pinge tõstmiseks elektrijaamades ja alandamiseks tarvitite lähedal. 15. Kuidas saab muuta tähtlülituses kolmefaasilise asünkroonmootori pöörlemissuunda? Muutes faaside järjekorda. 16. Kuidas saab muuta kolmnurklülituses kolmefaasilise asünkroonmootori pöörlemissuunda? Muutes faaside järjekorda.
Lineaarselt polariseeritud valgusega on tegemist siis, kui elektrivälja tugevus muutub ainult ühes kindlas sihis. (Lubatud on ainult üks kindel võnkesiht). Sellega on tegemist siis kui kiirte intensiivsused on erinevad, või faasinurk on erinev täisnurgast.
pinge max (amplituud) väärtus Um= 311V pinge hetkväärtus u muutub pidevalt -311V....311V pinge keskväärtus Uk=0 pinge efektiivväärtus U= Um/(ruutjuur)2= 220V -311 kuni +311 siinuseliselt muutuv vahelduvpinge paneb hõõglambi sama heledalt põlema kui 220V alalispinge e. soojustoimed on võrdsed. Eelised *transformeeritav (trafode abil) *lihtsamad, odavamad, töökindlamad masinad *toodetakse 3 faasiliselt (energia parem jaotumine) Vahelduvpinge tekitab tarbijas vahelduvvoolu. Im- max väärtus i- hetkeväärtus I- efektiivväärtus Takistused vahelduvvoolu ahelates 1)Aktiivtakistus R- omavad vooluringi osad, kus el.energia muutub soojuseks, keemiliseks energiaks, meh.tööks. NT. juhtmed, soojendusseadmed, hõõglambid on aktiivakistid. 2)induktiivtakistus xl- seda omavad poolid, mähised vähesel määral ka sirgjuhtmed. Kui pooli R=0 (ideaalpool) I= U/R, siis pingeallikaga ühendades peaks tekkima lõpmata tugev vool, kuid nii see ei ole
Ampermeetri näit Voltmeetri näit Vattmeetri näit Koormus C C C C A TV 54 0,01 0,54 113 2 226 34 2 säästu lampi 21 0,01 0,21 112 2 224 18 Töötav arvuti 80 0,005 0,4 112 2 224 46 STBY arvuti 30 0,001 0,03 116 2 232 20 toiteblokk üksinda 24 0,001 0,024 116 2 232 16 Aktiivvõimsused 68 70 60 50 46 ...
VAHELDUVVOOL Vahelduvvool Vahelduvvooluks nimetatakse vooli, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutub. Külmkapp, pesumasin, televiisor. Vahelduvvooluga töötavad elektriseadmed ehk elektrienergia tarvitid on omavahel ühendatud rööbiti. Vahelduvvoolu tekitamine Ajas perioodiliselt muutuva voolu saamiseks vajame ajas perioodiliselt muutuvat pinget, seda tekitab generaator. Generaator sead, mis muundab mingit teist energiat vahelduva elektromagnetvälja energiaks. Reeglina sisaldab mehaaniline generaator magnetvälja tekitavat seadet ning selle suhtes liikuvat juhtmemähist. Vahelduvvoolugeneraator Mehaanilise generaatori kahe peamise detailina võib nimetada paigalseisvat
Vahelduvool ALEKSEI LUKASIN Mõiste Vahelduvaks nimetatakse sellist voolu, mille suund ja suurus ajaliselt muutub. Tähistatakse AC või ~. Enamkasutatav on siinuspinge. Vahelduvvoolu eelised: lihtsama konstruktsiooniga mootor ja generaator kerge muundada alalisvooluks kerge muuta pinget trafoga Vahelduvvoolu iseloomustavad suurused Hetkväärtus muutuva suuruse mingi hetke väärtus. Tähistatakse väiketähega: pinge u vool i emj e Maksimaalväärtus suurim hetkväärtus Tähistatakse suure tähega koos indeksiga m: pinge Um vool Im emj Em Vahelduvvoolu iseloomustavad suurused Periood aeg, mille vältel muutuv suurus teeb ühekordselt läbi kõik oma muutused (sekundites) Sagedus perioodide arv sekundis Hz Üks herts tähendab ühte perioodi sekundis.
Juhi induktiivsus L näitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis voolu ühikulisel muutumisel ajaühiku jooksul 5. VAHELDUVVO OL JA S ELLE KIRJELDAMINE Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub (suund ka muutub). Euroopa riikides on valitud voolutugevuse perioodiliste muutuste sageduseks 50 herzi ning perioodiks 20 millisekundit. Laengukandjate suunatud liikumine on vahelduvvoolu korral võnkumine. Voolutugevuse hetkväärtus i sõltub laiatarbelise vahelduvvoolu korral ajast t kujul i= Im cos t või i= Im sin t. Voolutugevuse suurimat võimalikku väärtust Im nimetatakse amplituudväärtuseks. Faas t näitab võnkeseisundit nurga ühikutes. Ringsagedus näitab ajaühikus läbitavat faasinurka radiaanides. Uurida saab elektronostsillograafiga seade kiirete elektriliste protsesside uurimiseks. 6. VAHELDUVVO OLU TEKKIMINE
ÜHEFAASILISTE TRANSFORMAATORITE ABIL Eesmärk: Kasutatud seadmed: Tutvuda sageduse Voltmeetrid: No7019; No7523; EM950-2; kolmekordistamise No7728. EM8557(mag. elektriline) võimalusega küllastunud Ampermeetrid:EM5348; EM9752 ühefaasiliste trafode abil ja Trafod: EM47(A), EM45(B), EM46(C). kõrgemate harmoonilistega Resistor: R-10, T12171 kolmefaasilistes Diood, lüliti vahelduvvoolu ahelates. SKEEM: ~ V V A V V V Katsetulemused tabeli kujul: 3 konde Uliini Ufaasi Iprim Ufsek Uf Usek Ikonde
Mõõtmiste ajamoment on teine, hilisematel mõõtmistel on takkisti juba soojenenud ja seega takistus vähenenud. Ampermeeter mõõdab nii voltmeetrist sisetakistusest läbiminevat voolu kui ka takistist läbiminevat voolu, mis sumeeruvad Millal on osutimõõteriistaga mõõtmiselt mõõteviga väiksem ? Siis kui mõõteriistad ei ole veel soojenenud. Siis kui välised elektromagnetväljad ei häiri mõõteriista tööprotsessi. Siis kui on valitud kõige sobivam mõõtepiirkond Vahelduvvoolu aktiivvõimsuse mõõtmine Ülekandetegurid Voltmeetri ülekandetegur Ampermeetri ülekandetegur 0,4 0,01 Wattmeeteri ülekandetegur 1,25 Mõõteaparaatidelt loetud näidud Asend I, R=75 Asend II, R=82 U I P U I P 41,5 22 3 46,5 22,5 3,5
Lainepikkuse järgi – *pikklained üle 1000 m *kesklained – 100-1000 m *lühilained – 10-100 m *ultralühilained – alla 10 m 7. Kuidas raadiolained levivad? Saatjate kaudu. 8. Kasutamise 3 võimalust. Raadioside - informatsiooni edastamine raadiolainete vahendusel. Raadiolokatsioon - objektide avastamine, asukoha, liikumise ja muude parameetrite määramine. GPS - asukoha määramise süsteem. 9. Mis tekitab vahelduvvoolu? Vahelduvvoolu generaator, töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni nähtusel, muutub pinge ja voolutugevus. 10. Mis on vahelduv- ja alalisvoolu erinevused? Vv – perioodiliselt muutva suuna ja tugevusega vool. Valgustuses 50 Hz, pinge 220 V. 3 erinevat väärtust: hetk-, efektiiv-, max e amplituudväärtused. Av suund ei muutu. 11. Vahelduvvoolu graafik ja võrrand + ülesanne. i = I*m *sinωt e=E*m* sinωt u=U*m* sinωt 12. Trafo
emj allikad: aku, generaator, foto- ja termoelement Mõõdetakse voltmeetriga 3. Elektritakistus- juhtme omadus takistada laengu liikumist mõõtühik SI-süsteemis on oom. R võrdub (roo*l) : S Elektritakistust mõõdetakse oommeetriga. Alalisvoolu korral nimetatakse juhi poolt põhjustatud elektritakistust täpsemalt oomiliseks takistuseks või ka aktiivtakistuseks. Vahelduvvoolu korral räägitakse näivtakistusest, mille moodustavad aktiivtakistus ja reaktiivtakistus 4. Alalisvooluringide seadused: Ohm'i seadus- elektrivoolu tugevus (I) on võrdeline pingega (U) selle lõigu otstel ja pöördvõrdeline lõigu takistusega (R) Ohmi seadus kogu vooluringi kohta: Kirchhoffi I seadus: Sõlme voolude algebraline summa on võrdne 0`ga.
Kaitsemaandamine on mõeldud inimese kaitsmiseks voolu eest. Kaitsemaandamise klemmi kaudu on elektrisüsteem otse rullitud väga väikese takistusega ja ta kaitseb inimest, sest süsteemi takistus on inimese takistusest väiksem. Millised takistused esinevad vahelduvvooluahelas? Kirjelda neid. Aktiivtakistus – puudub induktiivne ja mahtuvuslik komponent Induktiivtakistus – tekib seal, kus mähis või pool Mahtuvusliktakistus – kondensaator Vahelduvvoolu tugevuse efektiivväärtus Vahelduvvoolu tugevuse efektiivväärtuseks nimetatakse sellise alalisvoolu tugevust, mille korral aktiivtakistusel eraldub vaadeldava vahelduvvooluga võrreldes ühesugune võimsus. Mis on vaseskadu ja rauaskadu? Vaseskadu on juhtmete soojenemise tõttu voolukadu ja rauaskadu on raudsüdamikus tekkivate pöörisvoolude tõttu trafos.
1) selgita trafo töötamise põhimõtet (lk. 60) Tarbijad vajavad mitmesuguseid pingeid. Oluline on pinget muuta ka elektrienergia ülekandmisel kauge maa taha. Ülekanne on soodsam kõrgel pingel, sest vool on siis väiksem energiakadu on väiksem ja juhtmed võivad olla väiksema ristlõikega. Trafo eesmärgiks ongi muundada mingi pingega vahelduvvoolu elektrienergiat sama sagedusega, kuid teistsuguse pingega vahelduvvoolu energiaks. Trafol on vähemalt kaks mähist, mis asetsevad ühisel terassüdamikul. Mähist, mis on ühendatud energiaallikaga, nim primaarmähiseks. Teist mähist ,mis annab energiat tarbijale, nim sekundaarmähiseks. Südamiku eesmärgiks on suurendada magnetilist sidet primaar ja sekundaarmähise vahel. Kui primaarmähisele rakendada vahelduvpinge, siis tekib terassüdamikus vahelduv magnetvoog, mis indutseerib primaarmähises vastuelektromotoorjõu. Sama magnetvoog on
muutub ? 3. Kirjuta voolutugevuse võnkumise võrrand (tähiste selgitused ka) 4. Kirjuta pinge võnkumise võrrand (tähiste selgitused ka) 5. Mis on efektiivväärtused ja kuidas need on valitud ? Efektiivväärtused on võimsustegurid. 6. Millised takistuse liigid esinevad vahelduvvooluahelas ? 7. Millest sõltub aktiivtakistus ? Takistus sõltub juhi materjalis ja mõõtmetest. 8. Millest sõltub induktiivtakistus ? induktiivtakistus sõltub vahelduvvoolu sagedusest. 9. Millest sõltub mahtuvustakistus ? sõltub vahelduvvoolu sagedusest 10. Mis on näivtakistus ? Näivtakistus ehk impedants on vahelduvvoolu takistus, mis arvestab aktiivtakistust ja induktiiv- ning mahtuvustakistuse vahet. 11. Ohmi seadus vahelduvvoolule ? 12. Mis on transformaator? on elektromagnetilisel induktsioonil põhinev staatiline (liikuvosadeta) energiamuundur, mis võimaldab muuta vahelduvvoolu tugevust ja pinget voolusagedust muutmata.
TRAFO TÖÖPÕHIMÕTE Trafo tootab elektromagnetilise induktsiooni alusel. Koosneb kahest mähisest ja raudsüdamikust. Mähiseid nimetatalse primaarbooliks ja sekundaarbooliks. Trafo alandab kõrgepingeliinidest tulnud pinget,et seda kodus kasutada saaks PILET1 1. Mis on alalisvool Alalisvool- vool,mille suund ja tugevus ajas ei muutu. Võrgust sõltumatu vooluallikas, suund plussilt miinusele. Ohmi seadus I=U/R 2)Vahelduvvoolu võimsus ja töö. Efektiivne võimsus, efektiivne pinge ja efektiivne voolutugevus. Vahelduvvoolu võimsus ja töö- N(võimsus)=U(pinge)*I(voolutugevus) P(töö)=I2*R. Voolusuund muutub perioodiliselt. Pinget ja võimsust saab mõõta transformaatoriga. Tööd saab arvutada samade valemite abil, mis alalisvoolulgi, ainult voolutugevuse ja pinge püsiväärtuste asemel tuleb valemitesse panna nende suuruste efektiivväärtused. Vahelduv
Füüsika Vahelduvvool ★ Elektrienergiat toodetakse eelkõige vahelduvvooluna seetõttu, et vahelduvvoolu pinget on lihtne trafoga muundada. ★ Vahelduvvool on elektrivool, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutub. ★ Vahelduvvool esineb majades, seda saab kasutada igapäevaste seadmete kasutamiseks, mis tarbivad erineva pingega voolu. Mis on alalisvool, mis vahelduvvool? ➢ Alalisvool tekib juhtides, mis ühendatakse aku või taskulambipatareiga. ➢ Alalis- ja vahelduvvoolu erinevus tuleb ilmsiks siis, kui mõõta lampides voolutugevuse sõltuvust ajast.
mikrofon, dünamo · Lenzi reegel magnetvälja muutused tekitavad voolu sellise suunaga, et tekkiva voolu magnetväli püüab tekkimist takistada · Eneseinduktsiooni nähtus ja seadus elektrivälja muutumisel tekib poolis täiendav elektrivool. Voolu muutumisest poolis tingitud elektomotoorjõud on võrdeline voolu tugevuse muutumise kiirusega. Vahelduvvool · Vahelduvvoolu mõiste elektrivool, mille suurus ja suund pidevalt vahelduvad (AC). · Vahelduvvoolu iseloomustavad suurused periood - T (1 s) ja sagedus - f (1 Hz) f=1/T pinge (U=U0·sin·t) ja voolutugevuse (I=I0·sin(t+?)) amplituud, pinge (Uef=U0/2) ja voolutugevuse (Ief=I0/2) efektiivväärtus, faasinihe (näitab, kui palju voolutugevuse muutused pingega võrrelded nihkunud on) pinge ja voolutugevuse muutuste vahel
Elektromagnetismi rakendused 1. Võrdle alalisvoolu ja vahelduvvoolu,tee voolutugevuse graafikud ja selgita millised on voolutugevuse väärtused mõlemal graafikul(mitu väärtust on voolutugevusel vahelduvvoolu korral). Alalisvoolu tugevus ja suund ei muutu. Alalisvoolu saab patareidest ja akudest. Vahelduvvoolus muutuvad voolu suund ja tugevus. Vahelduvvoolu saab seinakontaktidest, kuhu saadab seda elektrijaamas töötav generaator. Alalisvoolu tekitab juhis muutumatu elektriväli, vahelduvvoolu korral tekitab seda perioodiliselt muutuv elektriväli. Vahelduvvool Alalisvool Vahelduvvoolu tugevuse efektiivväärtuseks nimetatakse sellist alalisvoolu tugevust, mille korral eraldub vahelduvvooluringis võrdse aja jooksul sama suur soojushulk kui alalisvoolu korral. Vahelduvvoolu pinge muutub ajas
Vahelduvvool ja elektromagnetvõnkumised Mis nähtusel põhineb trafo töö? Elektromagnetilise induktsiooni nähtusel. Milleks kasutatakse vahelduvvoolugeneraatorit ja kus? Vahelduva elektromagnetväljas energia tootmiseks elektrijaamades Mille tekitajaks on muutuv elektriväli? Vahelduvvooli tekitajaks Miks kasutatakse trafot vahelduvvoolu korral? Trafot kasutatakse vahelduvvoolu pinge tõtstmiseks või madaldamiseks. Millisteks aladeks jaguneb optiline kiirgus elektromagnetlainete skaalal? Nimetused ultravalgus, nähtav valgus, infravalgus Milleks kasutatakse trafot ja kus? Trafot kasutatakse vahelduva pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel, kasutatakse enne tarbjani jõudmist elektrijaamades Mille tekitajaks on muutuv magnetväli? Induktsioonvoolu tekitajaks Miks elektrienergia ülekandel tõstetakse pinget? Pinge
61. Mis on pööriseline elektriväli? Lähtudes Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadusest, tuletage alltoodud valem. 63. Esitage Maxwelli võrrandid integraalkujul. 64. Tuletage laengu võnkumise võrrand võnkeringi jaoks.Lähtuge Ohm'i seadusest suletud ahela kohta. 65. Joonistage ainult aktiivtakistust sisaldava vahelduvvoolu ahela vektordiagramm. On antud pinge. Milline on vool? 66. On antud ahelale rakendatud pinge. Milline on vool selles ahelas? Mis on induktiivtakistus? Joonistage induktiivsust sisaldava ahela vektordiagramm. 67. Milline on vool ahelas? Mis on mahtuvustakistus? Joonistage vastav vektordiagramm. 68. Kujutage alloleva jadaahela vektordiagramm pingete ja voolude kohta. 69. Tuletage vahelduvvoolu ahela hetkvõimsuse valem. 70. Lähtudes vahelduvvoolu hetkvõimsuse valemist, tuletage
induktsiooni alaliiki, mille korral magnetvoo muutus on phjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas Juhi induktiivsus L nitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjud tekib selles juhis voolu hikulisel muutumisel ajahiku jooksul II ELEKTROMAGNETVNKUMISED VAHELDUVVOOL JA SELLE KIRJELDAMINE * Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub. * Laengukandjate suunatud liikumine on vahelduvvoolu korral vnkumine * Voolutugevuse hetkvrtus i sltub laiatarbelise vahelduvvoolu korral ajast t kujul i= I cos ?t vi i= I sin ?t. * Voolutugevuse suurimat vimalikku vrtust I nimetatakse amplituudvrtuseks. * Faas ?t nitab vnkeseisundit nurga hikutes. * Ringsagedus ? nitab ajahikus lbitavat faasinurka radiaanides. VAHELDUVVOOLU TEKKIMINE. GENERAATOR * Generaatoriks nimetatakse seadet, mis muundab mingit teist energiat vahelduva elektromagnetvlja energiaks.
seadusele alati mingi osa kasutatud energiast ka soojuseks. Elektriseadme kasuteguriks loetakse suurust , kus E on seadmes kasutatud energia ja E k saadud kasulik energia, mille saamiseks seade on loodud. Näiteks elektriveduri kasutegur on umbes 0,9. See tähendab, et kasutatud elektrienergiast kulub elektrirongi edasiviimiseks 90%, 10% muutub aga hõõrdumisel vahetult soojuseks, mis hajub ümbritsevasse keskkonda. 2. VAHELDUVVOOLU TÖÖ JA VÕIMSUS Tööstuses ja kodumajapidamises kasutatakse meil vahelduvvoolu sagedusega 50Hz. See tähendab, et voolu suund muutub 50 korda sekundis. Ka vahelduvvoolu võimsust ja tööd saab arutada samade valemite abil mis alalisvoolu korralgi. Ainult voolutugevuse ja pinge püsiväärtuste asemel tuleb valemitesse panna nende suuruste efektiivväärtused Ie ja Ue, mis leitakse valemist ja , Kus Io ja Uo on võnkuva voolutugevuse ja võnkuva pinge maksimaalväärtused
19. Iseloomustage rööpergutusega elektrimootori ankru- ja ergutusmähiste elektriliste takistuste suurusi. Ergutusmähise keerdude arv on suur, seda võrreldes ankrumähisega, tema elektriline takistus on seega suur ja ergutusvoolu tugevus moodustab ankruvoolu tugevusest mõne protsendi. ÜHEFAASILINE VAHELDUVVOOL 1. Mis on vahelduvvool? Vahelduvvooluks nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutub. 2. Mis on vahelduvvoolu hetkväärtus? Muutuva suuruse väärtus mingil hetkel kannab nimetust hetkväärtus. 3. Mis on vahelduvvoolu maksimaalväärtus (amplituud)? Maksimaalne hetkväärtus ehk väärtus kohal 90 kraadi. 4. Mis on vahelduvvoolu periood? Täispööre/-võnge. Aeg sinosoidi ühe täisvõnke tegemiseks. 5. Mis on vahelduvvoolu sagedus ? Perioodide arvu sekundis ehk perioodi pöördväärtust nimetatakse vahelduvvoolu sageduseks 6. Mis on vahelduvvoolu nurksagedus? Juhtmekeeru pöörlemissagedus.
ELEKTRIAJAMID väikelaevas Jaotuvad: 1.Alalisvoolu ajamid (meie kursuses enamasti jaht- ja purjelaevadel) 2.Vahelduvvoolu ajamid (väikelaevadel, pikkus alla 24m) Alalisvoolu mootorid · Jagunevad ergutuse järgi: 1. Sõltumatu ergutusega (independent excitation motor) 2. Paralleelergutusega (shunt motor) 3. Jadaergutusega (series motor) 4. Segaergutusega (compound motor) · Kommutaatori olemasolu järgi: 1. Kollektoriga mootorid (NB! on olemas nii alalis- kui ka vahelduvvoolu kollektormootorid) 2. Kontaktivabad alalisvoolu mootorid (püsimagnetiga rootor, staatorimähistele antavat pinget kontrollib keerukas kaasaegne jõuelektroonika) Alalisvoolu mootori tööpõhimõte Lihtne alalisvoolu mootor lahtivõetult Alalisvoolu mootori osad Alalisvoolu mootori poolused otsavaates Võimsa alalisvoolu mootori välisilme Alalisvoolu mootori mähiste skeem Traditsiooniline paralleelergutusega alalisvoolu mootori käiviti skeem
Voolutugevuse ja pinge hetkväärtus voolutugevuse või pinge väärtus antud ajahetkel. Voolutugevuse ja pinge amplituud väärtus- voolutugevuse või pinge maksimaalne väärtus. Sagedus- võrdsete ajavahemike tagant korduvate võngete või impulsside arv ajaühikus. Periood- aeg, mis kuulub ühe võnke tegemiseks. Faasijuhe- juhe, millel on olemas perioodiliselt muutuv pinge. Nulljuhe- juhe, millel pinge maa suhtes puudub. Maandus- Induktiivtakistus- elektritakistus, mis esineb vahelduvvoolu korral ja mida põhjustab takisti. induktiivsus- vooluringi omadus tekitada magnetvälja. Mahtuvustakistus- elektritakistus, mis esineb siinuselise vahelduvvoolu korral ja mida põhjustab takisti mahtuvus. Liinipinge- kahe faasi vaheline pinge. (tööstusvool) Faasipinge- esineb nulljuhtme ja faasi vahel. (valgustusvool) Vahelduvvoolu aktiivvõimsus- vahelduvvoolu hetkvõimsuse keskväärtus ühe perioodi kestel.
Trafot iseloomustatakse ülekandearvuga. K= n2 3.Millise valemi järgi arvutatakse võnkeringis toimuvate võnkumiste perioodi. Kasutegur avaldub kasuliku energia ja koguenergia Thompson'I valemi järgi: T = 2π (LC)^1/2 L- Induktiivsus(H), C-mahtuvus(F) I 2U 2 4.Selgitada vahelduvvoolu saamise põhimõtet. suhtena. η= Vahelduvvoolu kujutab endast elektromagnetilisi I 1U 1 sundvõnkumisi. Vahelduvvoolu tugevus ja pinge muutuvad ajas harmooniliselt. Seda toodetakse 11.Elektrienergia ülekandmise põhimõtted. inkutsioonigeneraatoriga. Selle põhiosaks on Elektrijaamade generaatorid toodavad pinget 11- traatraam, mis pöörleb homogeenses magnetväljas. 15kV
Lenzi reegel I induktsioonivoolu suund on alati selline, mis takistab voolu tekitavat liikumist. Induktiivsus- on vooluringi omadus tekitada magnetvälja. Elektri- ja magnetvälja ühtsus- vahelduv magnetväli on alati seotud tema poolt tekitatud elektriväljaga, ning vahelduv elektriväli omakorda magnetväljaga, mida ta tekitab. Seade el. magn. võngete tekitamiseks võnkering. Vahelduvvool nim. elektrivoolu, mille suund ja tugevus perioodiliselt muutuvad. Vahelduvvoolu korral voolutugevus ja pinge muutuvad, saades perioodiliselt max. ja min. väärtusi. Trafo- muudab vahelduvvoolu pinget. Koosneb magnetringist ja kahest mähisest. Magnetvälja põhiomadus Elektrivool tekitab magnetvälja. Püsimagneti põhiomadus samanimelised tõukuvad, erinimelised tõmbuvad. Elementaarlaeng väikseim looduses esinev elektrilaeng, e=1,6*10 -19C. Lenzi reegel I induktsioonivoolu suund on alati selline, mis takistab voolu tekitavat liikumist.
süsteemiga (pikse vardaga, uuemates pistikutes lisaks lisa liikumisel mõjuvat ehk pidurdud jõudude toimet. klammina) selleks et inimene pistikusr voolu ei saaks. INDUKTIIVTAKISTUS (Rl) sõltub vahelduvvoolu sagedusest ning VAHELDUVVOOLUGENERAATOR on seade, mis muudab mida suurem on vahelduvvoolu sagedus, seda suurem on VAHELDUVVOOL on elektrivool, mille suund perioodiliselt vahelduva elektromagnetvälja energiaks. KESKVÄÄRTUS induktiivtakistus
Induktiivsus sõltub: 1. Keerdude arvust 2. Pooli mõõtmetest 3. Pooli südamikust Induktiivsus näitab kui suure magnetvoo muutuse tekitab ühikulise voolu muutus. On võrreldav inertsiga. Mida suurem on induktiivsus, seda ,,raskem" voolutugevust muuta. Pooli induktiivsus on 1 henry, kui voolu muutus 1A sekundi jooksul tekitab eneseinduktsiooni elektromotoorjõu 1V ELEKTROMAGNETVÕNKUMISED JA LAINED Vahelduvvooluks nim. elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub Vahelduvvoolu iseloomustavad kolme liiki suurused: 1. i, n, g hetkväärtused (pidevalt muutuvad) 2. Jm, Um, Qm amplituudiväärtused (max. väärtused) 3. J, U, Q efektiivväärtused (teatud viisil keskmistatud väärtus) Alalisvoolu korral on laengute suunatud liikumine ühtlane kulgliikumine. Vahelduvvoolu korral on see võnkumine. · Elektrijaamad, tarbijad, liinid moodustavad vahelduvvooluvõrgu · Tarbijat ühendatakse vahelduvvoolu rööbiti
TALLINNA POLÜTEHNIKUM Alalis- ja vahelduvvool aruanne nimi klass TALLINN 2013 Alalisvool Alalisvool on elektrivool, mille suund ajas ei muutu. Alalisvool võib olla püsiva suurusega, näiteks keemilise vooluallika korral, või teataval määral pulseeriv, kui seda saadakse vahelduvvoolu alaldamisel. Pulseervool on küll ühesuunaline, kuid tema tugevus muutub perioodiliselt. Alalisvoolu rahvusvaheliselt kasutatav tähis on DC (inglise k sõnadest direct current). Alalisvoolu tingmärgis väljendab pidev kriips muutumatut ja katkendkriips pulseerivat voolu. Alalisvooluga töötab praegu veel enamus transpordivahendeid elektrirong, tramm, trollibuss. Elektrienergia saadakse nende jaoks aga vahelduvvooluvõrgust alaldusalajaamade kaudu.
b) Võnkering süsteem, milles toimuvad vabad emv. Koosneb poolist ja kondensaatorist. Võnkeringi joonis. C kondensaatori mahtuvus L pooli induktiivsus c) Thomsoni valem - saab arvutada võnkumiste perioodi võnkeringis. T= T- võnkumiste periood [s] ; L- induktiivsus [H] ; C- mahtuvus [F] d) Vahelduvvool sunnitud emv, mille puhul voolutugevus muutub ajas harmooniliselt. Vahelduvvoolu tekitakse generaatorite abil. Generaatori põhiosad: Magnetväljas pöörlev juhtme keerd indutseeritakse emj Püsimagnet tekitab magnetvälja Kontaktrõngad voolu kättesaamiseks juhtme keerdudeks Voolu tekkimine toimub elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel. Magnetvoog läbi suletud pinna muutub. i=n =B Vahelduvvoolu kirjeldamine graafiku abil
· Oomi seadus U=I*R · Krichoffi pinge seadus Pingelangude summa ümber iga sõlme mis algab ja lõppeb samas kohas peab võrduma 0-iga · Krichoffi voolu seadus Vool mis siseneb punkti peab olema võrdne punktist väljuvate vooludega 2. Alalisvooluringide arvutamine Ohmi ja Kirchhoffi seaduste alusel. Krichoffi pinge seaduse alusel arvutamine Tuleb antud võrrandi süsteemi abil mis koosneb 3mest võrrandist leida pinge langud Krichoffi voolu seadus 3. Siinuselise vahelduvvoolu väärtused. Maximaal väärtus, maksimaalsest maksimaal väärtuseni, effektiiv väärtus, keskmine väärtus, hetkväärtus · Maksimaal väärtus ja maksimaalsest maksimaalse väärtuseni Joonis kujutab siis siinuselise vahelduvvoolu maksimaalväärtust Maksimaalsest maksimaalse väärtuseni · Hetkväärtus Nagu sõna isegi ütleb on tegu hetkväärtusega ükskõik mis ajahetkel. Väärtus võib olla ka 0 hetkel mil siinuseline vahelduvvool muudab oma
Vahelduvvoolu mootorid · Jagunevad : 1. Asünkroonmootorid Faasirootoriga Lühisrootoriga (normaal-, sügav- ja 2-uurdega) 2. Sünkroonmootorid (tänapäeval koos sagedusmuunduriga) · Kommutaatori olemasolu järgi: 1. Kontaktivabad lühisrootoriga asünkroonmootorid 2. Rootori kontaktrõngastega asünkroonmootorid e. faasirootoriga mootorid (tänapäeval vähelevinud) 3. Vahelduvvoolu kollektormootorid Asünkroonmootori põhimõtet selgitav skeem Pöörlev magnetväli 3-faasilises vahelduvvoolu mootoris Pöörleva magnetvälja jõujooned lõikuvad mähisega rootoris ja indutseerivad selles elektrivoolu rootoris tekib elektromagnet Asünkroonmootori lühismähisega rootori ehituse selgitus Lühisrootoriga asünkroonmootor lahtivõetult Asünkroonmootor läbilõikes Asünkroonmootori karakteristikud Asünkroonmootori karakteristikud pruun
4. Takistus on võrdeline pingega ja pöördvõrdeline voolutugevusega. Takistus sõltub tihedusest, pikkusest, ristlõike pindalast ja temperatuurist. Mõõdetakse oommeetriga. Mida kõrgem temp, seda suurem takistus. Mida suurem on S, seda suurem takistus. Eritakistus . Mõõtühik 5. Juhtide ühendusviisid a. Jadamisi (; ; ) b. Rööbiti (; ; ) 6. Elektrivoolu töö ja võimsus (). Võimsuse, pinge ja voolutugevuse efektiivväärtused vahelduvvoolu puhul ( ). Elektrienergia mõõtühik 1kWh. F=50Hz 7. Mida kõrgem temp, seda paremini juhib elektrit. Kristalne aine on pooljuht. Temperatuuri või kiirguse mõjul võib elektron lahkuda kohalt, sinna jääb vaba koht ehk nn auk. Auku vaadeldakse positiivse elementaarlaenguna. Vabad elektronid hakkavad liikuma + klemmi suunas. Augud liiguvad vastassuunas. Isepooljuhis on nii elektroni- kui ka aukjuhtivus. n-tüüpi pooljuhis domineerib elektronjuhtivus
Vahelduvvoolu iseloom. Hetkväärtused ( i , u ) Amplituudväärtused ( Im , Um ) Efektiivväärtused ( I , U ) Tavalisel vahelduvvoolul vahetuvad i ja u harmooniliselt võnkevõrrandi järgi: i=Im*sin/cos(wt+fii) KÕIK NURGAR RADIAANIDES w=oomega vahelduvvoolu võrk koosneb el. Jaamadest, tarbijatest ja jaotussüsteemist. Tarbijad ühendatakse rööbiti juhtmed: faasijuhe (nulli või maa suhtes perioodiliselt muutuv pinge) nulljuhe (pinge maa suhtes puudub) maandus (ühend. Maaga, et maandada korpuseid) mehhaaniline generaator mehhaaniline energia muundub el. energiaks. Vooluga raam muutuvas magnetväljas, tekib induktsiooni emj Faraday seadus määratakse induktsiooni emj Em=B*S*w Kolmfaasilis voolu ühendusviisid:
ühendatud vooluringi. · Mõõdetakse voltmeetriga Elektritakistuseks- nimetatakse juhi omadust avaldada elektrilaenguteliikumisele takistavat mõju. · mõõtühik SI-süsteemis on oom. · Elektritakistust mõõdetakseoommeetriga. · Alalisvoolu korral nimetatakse juhi poolt põhjustatud elektritakistust täpsemaltoomiliseks takistuseks või ka aktiivtakistuseks. Vahelduvvoolu korral räägitaksenäivtakistusest, mille moodustavad aktiivtakistus ja reaktiivtakistus Alalisvooluringide seadused: Ohm'i seadus- elektrivoolu tugevus (I) on võrdeline pingega (U) selle lõigu otstel ja pöördvõrdeline lõigu takistusega (R) E = U + U 0 = IR + IR0 = I ( R + R0 ) Ohmi seadus kogu vooluringi kohta: Joule-Lenz'i seadus P = U*I = I2 * R Vahelduvvoolu põhimõisted: Vahelduvvoolu väärtused:
muut ja =tekkinud endainduktsiooni elektromotoorjõud). Induktiivsuse ühik on Henri (H). Kui pool on ühendatud vooluringi nt koos elektripirniga, siis, mida suurem on pooli induktiivsus, seda aeglasemalt pirn põlema hakkab, sest poolis tekib induktsioonvool, mis takistab voolu kasvu. Ferromagnetilisest aines südamikuga saab pooli induktiivsust oluliselt suurendada. 5. Vahelduvvool: Vv on elektriv, mille tugevus ja suund perioodiliselt muutub. Vahelduvvoolu sageduseks Euroopas on 50 Hz. Sellist voolu saame kodus pistikupesadest. Vahelduvvoolu pinget ajahetkel t kirjeldab võrrand u= Umax*sin t. Analoogne on võrrand, mis kirjeldab vahelduvvoolu tugevust ajahetkel t: i=I0*sin t(kehtib kui vooluringis on ainult aktiivtakistus). Vahelduvvoolu nimetatakse harmooniliseks, kuna teda kirjeldab siinusfunktsioon. Vahelduvvoolu puhul räägitakse pinge ja voolutugevuse efektiivväärtustest,
5. Kuidas muutub ampermeetri mõõtepiirkond, kui valida talle teistsuguse nimivooluga sunt, kuid millel on endine nimipingelang? Missuguseid mähiseid sisaldab vattmeetri mõõtesüsteem ning kuidas need lülitatakse vooluringi? 6. Mida tähendavad vattmeetril tärnikestega tähistatud klemmid ja kuidas neid arvestada vattmeetri lülituse koostamisel? 7. Kuidas laiendatakse vattmeetri voolumõõtepiirkonda? 8. Missugusel tingimusel saab vahelduvvoolu aktiivvõimsuse määrata volt- ja ampermeetri näituse põhjal? 9. Formuleerige Ohmi seadus. 10. Millest oleneb elektrijuhi takistus ja kuidas saab seda arvutada? 11. Kuidas muutub juhtme takistus temperatuuri muutudes? 12. Miks tekib juhtmes pinge- ja võimsuskadu? 13. Selgitada, millest oleneb elektriahelas voolu suurus? Tuua näiteid. 14. Millisteks energia liikideks muudetakse elektriseadmetes elektrivoolu? 15
4. Kaarekindlad (elektrikaar) - need materjalid peavad taluma kõrget temperatuuri ja nendeks on näiteks keraamika kuumus kindlad plastmassid Energiakaod elektriaparaatides 1. Millised elektriaparaadite töötades tekivad tema voolujuhtides ja magnetahela osades, isolatsioonis ja konstruktsioonielementides energiakaod, mis muutuvad soojuseks 2. Millest tingitud sellest ühe ja sama voolujuhi takistus on alalisvoolu ja vahelduvvoolu korral erinev vahelduvvoolu korral on voolujuhi takistus suurem tänu pinnaefektile ja lähedusefektile. a. Pinnaefekti olemus seisneb järgnevas. Kui voolujuhti läbib vahelduvvool, siis tekitab ta vahelduvmagnetvälja, mille jõujooned sulguvad nii voolujuhi ümber kui voolujuhi sees. Vahelduvmagnetväli indutseerib voolujuhis elektrimotoorjõu, mis on voolujuhile rakendatud pingele vastassuunaline. Selle
Voolutugevuse hetkväärtuseks nimetatakse voolutugevuse väärtust antud ajahetkel. [i] = A (amper) Voolutugevuse hetkväärtus jaguneb positiivseteks ja negatiivseteks. 1) Voolutugevuse positiivsed hetkväärtused tähendavad laengukandjate liikumist valitud suunas. 2) Voolutugevuse negatiivsed hetkväärtused (allpool ajatelge) tähendavad liikumist sellele vastupidises suunas. Voolutugevuse amplituudväärtuseks nimetatakse voolutugevuse maksimaalselt võimalikku väärtust. Tähis Im. Ka vahelduvvoolu puhul saab pendli võnkumist kirjeldada harmoonilise funktsiooniga. Kasutades koosinusfunktsiooni, alustatakse aja mõõtmist hetkel, mil voolutugevus on maksimaalne ( i=lm ). Sel juhul sõltub voolutugevuse hetkväärtus ajast kujul i= lm cos t, kuna alghetkel t=0 ja cos0 =1, siis i= lm . Siinusfunktsiooni korral algab mõõtmine hetkel, mil i=0. Voolutugevuse hetkväärtus avaldub siis kujul i=lm sin t ja t=0 korral (sin0 =0) same, et i=0. i= hetkväärtus lm = amplituudväärtus
laengu, voolutugevuse või pinge perioodilised muutused). 2)Mille poolest erineb vabad ja sunnitud elektromagnetvõnkumised?- Vabad EMV tekivad kondensaatori tühjenemisel läbi pooli, kui kondensaator on eelnevalt laetud;sunnitud EMV tekivad välise perioodilise EMJ abil (näiteks vaheldub vool, mille suud ja suurus perioodiliselt muutub). 3)VÕNKERING-kondensaatorist ja poolist koosnev süsteem. 1 - (induktiiv)pool; 2 - kondensaator 4)Mis on vahelduvvoolu tugevuse ja pinge effektiivväärtus?- Vahelduvvool- I= Pinge: U= I0, U0 - amplituut(maximum)väärtus 5)Thomsoni valemI- T=2 |()2 => T2=4 ; T= T-periood (s) L- induktiivsus (H) C-mahtuvus (F-farad) 6)Induktiivtakistus (RL võib ka XL)- takistus, mida vahelduvvoolu ahel omab induktiivsuse olemasolu tõttu. RL=L=2fL (omega) -ringisagedus f - tavaline sagedus (Hz) Induktiivtakistuse korral jääb vool pingest maha. Alalisvoolu ahelas indukt. suurendamine ei muuda
Lülitusskeemi järgi eristatakse elektromagneteid: -rööpmähisega mähise vool on määratud ühiselt elektromagneti mähise enda parameetrite ja toitepingege. -jadamähisega mähis lülitatakse jadamisi jõuahelasse ning mähise vool on määratud mitte mähise enda parameetriga, vaid nende elektritarvitite vooluga (elektrimootorid, küttekehad vms.), milliste ahelasse elektromagneti mähis on ühendatud. Vooluliigi järgi: -alalisvoolu elektromagnetid -vahelduvvoolu elektromagnetid Ankru liikumise iseloomu järgi: -pöördankruga, ankur pöörleb ümber mingi telje või toe. -otsekäigulise ankruga, ankur liigub sirgjooneliselt. Vahelduvvoolu elektromagnetid Vahelduvvoolu elektromagnetite põhiline konstruktsiooniline erinevus seisneb selles, et nende magnetahel valmistatakse õhukestest (0,35...0,5mm) elektrotehnilise terase lehtedest, millised on teineteisest elektriliselt isoleeritud. Elektrotehniline teras sisaldab teistest terase sortidest
annaabi.ee 
