15 Usmerňovanie, zosilňovanie a transformácia striedavého napätia a prúdu

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "15 Usmerňovanie, zosilňovanie a transformácia striedavého napätia a prúdu"

Ελλεν Μαλαξός
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 5 serňvanie, zsilňvanie a ransfrácia sriedavéh napäia a prúd 5. serňvač - ak serňvač sriedavéh prúd sa pžíva plvdičvá dióda. Odpr plvdičvej diódy závisí d veľksi a plariy pripjenéh napäia. Diód prechádza prúd iba za isých pdienk; keď je anóda pripjená k kladné pól zdrja napäia, ak diód prechádza elekrický prúd (priepsný ser); pri pačnej plarie napäia á dióda veľký dpr a prechádza ň iba neparný prúd (záverný prúd). - keď diód zapjíe d bvd sriedavéh prúd, pracje ak elekrický venil. Prechádza ň prúd iba v kladných plperiódach vspnéh sriedavéh napäia, ký v záprných plperiódach napäia bvd prúd neprechádza. Výspné napäie na pracvn rezisre R z je jednserné a plzjúce. asal sernenie sriedavéh prúd, prič sa vyžíva iba jedna plvica periódy sriedavéh napäia. Dióda pracje ak jedncesný serňvač a bvd prechádza jednserný prúd. - v praxi reba plzáci výspnéh napäia serňvača znížiť, aby vznikl sálené jednserné napäie. T sa dsahje napr. pc kndenzára C, pripjenéh paralelne k výsp serňvača. V kladných plperiódach sa kndenzár nabíja + A K a v záprných plperiódach sa cez rezisr R z vybíja. Kndenzár sa plzácia sernenéh napäia čiasčne vyhladí. - serňvač sriedavéh napäia napájaný z elekrvdnej siee je fnkčn časť väčšiny elekrnických prísrjv a zariadení. Získava sa ak jednserné napäie na napájanie ďalších časí prísrja. Dióda ak serňvač sa pžíva aj v eracích prísrjch. 5. zsilňvač - ak zsilňvač sriedavéh napäia sa pžíva ranzisr + - alé napäie vzbdzje v bvde bázy prúd, krý je príčin veľkéh prúd v klekrv bvde. T znaená, že alé vspné napäie sa pc ranzisra ení na veľké výspné napäie. - keď na vsp zsilňvača, krý je spjený s báz, privediee sriedavé elekrické napäie, ak na výspe zsilňvača, krý je spjený s klekr ranzisra, získae zsilnené napäie s veľa väčš apliúd. Ten pznak je kvaniaívne vyjadrený veličin zsilnenie A: A I - báza ranzisra je spjená s kladný pól napájacieh zdrja, pre vspný bvd prechádza isý jednserný prúd, krý predsavje I B0 pkjvý prúd bázy I B0. Ak pripjíe vspné sriedavé napäie, ení sa prúd bázy peridicky kl hdny I B0. - ranzisr ôžee pvažvať za bvdvý prvk, kréh dpr sa ení pdľa prúd bázy. Keď sa vplyv vspnéh napäia zväčší prúd bázy, zenší sa dpr ranzisra a na klekre je enšie napäie. Keď sa vspné napäie zenší, napäie na ranzisre sa napak zväčší. Vspné a výspné napäie ajú pačnú fáz. CE CE0

2 - na dsiahnie väčšieh zsilnenia sa spájajú jednlivé spne zsilňvača d viacspňvých zsilňvačv. Spjenie sa skční ak, že výspné napäie jednéh spňa je súčasne vspný napäí nasledjúceh spňa. 5. sriedavý prúd v energeike - elekrická energia sa získava z priárnych zdrjv energie, ak je hlie, rpa, vda v priehradách a jadrvé paliv. Tie zdrje pskyjú elekrickú energi v elekrárňach. T pracjú výknné generáry sriedavéh napäia, kré sa nazývajú alernáry. V generárch sa na princípe elekragneickej indkcie indkje sriedavé napäie s frekvenci 50 Hz. T napäie je zdrj sriedavéh prúd, krý sa rzvádza d ies spreby pc elekrickej rzvdnej siee. 5..generár sriedavéh prúd - jedndchý generár vrí cievka aleb vdivá slčka (rr), krá sa áča v hgénn agneick pli, kréh zdrj sú peranenné agney aleb elekragney (sar) - keď sa vdivá slčka áča hlv rýchlsť ω, ení sa agneický indkčný k plch S slčky: BS cs, kde je hl edzi vekr agneickej indkcie a nrál plchy S slčky - pdľa Faradayvh zákna i zeny indkčnéh k vyvlávajú vznik indkvanéh napäia, kré naeriae na kncch cievky. Keďže zena indkčnéh napäia je najväčšia v kaih, keď sa vdiče slčky phybjú kl na indkčné čiary, á v kaih indkvané napäie najväčši hdn. apak v kaih, keď sa vdiče phybjú v sere indkčných čiar, je zena agneickéh indkčnéh k najenšia a indkvané napäie je nlvé. Závislsť indkvanéh napäia d čas je daná sínsid a pre jeh kažiú hdn plaí. sin - v áčavej slčke sa indkje harnické napäie s apliúd. Veľksť závisí nielen d veľksi agneickej indkcie B a plchy slčky S, ale aj d hlvej frekvencie ω: BS - keď sa v hgénn agneick pli áča cievka s závii, napäia jednlivých záviv sa sčíajú a plaí: BS - pre činnsť generára nie je dôležié, či sa áča cievka v agneick pli, aleb napak rje elekragne a cievka je v pkji. Pre sa časejšie pžíva drhý spôsb, keď sa sriedavý prúd z generára dvádza pevnýi svrkai. 5..rjfázvá súsava sriedavých napäí - zdrj sriedavéh napäia v elekrárňach je rjfázvý alernár. Sar alernára vria ri cievky, krých si zvierajú navzáj hly 0. prsred edzi cievkai sa áča agne. V elekrárňach sa pžíva rbalernár. Indkvané napäia v jednlivých cievkach sú fázv psné rein periódy a plaia pre ne rvnice: sin sin 4 sin -

3 - napäie z rjfázvéh alernára by se hli rzvádzať šiesii vdiči. V echnickej praxi sa však vyžívajú súsavy, v krých sú vdiče vhdný spôsb navzáj prepjené. ajrzšírenejšia je rjfázvá súsava sriedavých napäí, krú vria ri fázvé vdiče L, L, L a jeden nlvací vdič, krý býva zenený. Obvdy fázvých vdičv nazývae fázy súsavy. vyžíva sa pznak, že súče kažiých hdnô sriedavých napäí indkvaných na cievkach alernára je nlvý (vyplýva z fázrvéh diagra aleb aj sčíaní rvníc pre indkvané napäia) sin sin 0 - en pznak žňje spjiť jeden kniec cievk alernára d splčnéh zla. Fázvé vdiče sú pripjené k drhé knci cievk a nlvací vdič je spjený s zl. Medzi vdiči a nlvací vdič sú fázvé napäia,,. Medzi ľbvľnýi vdiči je zdržené napäie,,, pre jeh hdn plaí: cs sin - v našej sprebieľskej siei ajú fázvé napäia efekívn hdn 0 V. Efekívna hdna zdrženéh napäia je 80 V. - elekrické sprebiče pripájae k fázvé a nlvacie vdič. Keď sprebiče pripjené k jednlivý fázvý vdič ajú rvnaký dpr R, bde nlvací vdič prechádzať prúd: i i i i 0 A R v praxi prúd i nie je nlvý, ale á nh enši hdn ak prúd v fázvých vdičch - niekré sprebiče, napr. elekrry aleb ransfráry sú knšrvané ak, že jednlivé fázy rzvdnej siee sú rvnerne zaťažvané. Ich elekrický bvd á ri rvnaké časi zapjené d hviezdy aleb d rjhlníka. Pri spjení d hviezdy sú jednlivé časi sprebiča pripjené k fázvé napäi 0 V. Pri spjení d rjhlníka sú pripjené k vyššie zdržené napäi 80 V. L L L d hviezdy d rjhlníka 5..rjfázvý elekrr - základn časť je sar, kréh knšrkcia je pdbná ak pri alernáre. Rr aleb kva je zhvená z ceľvých plechv s drážkai, v krých sú lžené silné vdiče z hliníka aleb z edi. V čelách rra sú vdiče spjené s prsencai, akže vinie á var klieky kliekvé vinie. Prierez vdičv závisí d výkn, na aký je r knšrvaný. Keďže sú vdiče navzáj spjené, en drh ra nazývae r s kv nakrák. - cievky pripjíe k rjfázvé napäi z inéh zdrja. V priesre edzi cievkai vznikne agneické ple, kréh vekr agneickej indkcie peridicky ení ser čivé agneické ple. Tčivé agneické ple cievk sara indkje v viní kvy veľké prúdy. T á za následk vznik síl, kré kv rzčia v sere rácie čivéh pľa. Kva sa však nikdy neôže áčať rvnak frekvenci, ak by sa áčal agne,.j. synchrónne s čivý pľ. Pri synchrónn áčaní by iž vinie kvy bl vzhľad na indkčné čiary relaívne v pkji, prúd by sa v ň neindkval a príčina áčania by zanikla. Pre sa rr áča s enš frekvenci, aleb asynchrónne asynchrónne elekrry L L L

4 - rzdiel frekvencie f p áčania čivéh pľa a frekvencie f r áčania kvy sa vyjadrje v percenách a vlá sa sklz: f p f r s f p - keby kva pri áčaní nepreknávala nijaký dpr, bla by jej frekvencia áčania približne rvnaká ak frekvencia čivéh pľa. Ak r kná prác, napr. keď je prevd spjený s nejaký srj, krý vádza d phyb, bde sa áčať palšie. Indkčné čiary čivéh agneickéh pľa preínajú vdiče rra a viní prechádza indkvaný prúd. Ten prúd je ý väčší, čí väčší je sklz a ý sa súčasne zväčšje en áčania ra. V praxi býva pri úpln zaťažení elekrra sklz % až 5 %. 5..4ransfrár - ransfráry sú zariadenia, krýi sa preieňajú (ransfrjú) sriedavé prúdy a napäia na iné hdny napäia a prúd s rvnak frekvenci. Rzdeľjee ich na jednfázvé a rjfázvé. Ich princíp je zalžený na elekragneickej indkcii. - jednfázvý ransfrár sa skladá z dvch sasaných cievk (priárnej a sekndárnej) iesnených na splčn zavre jadre z äkkej cele. D priárnej cievky sa privádza z zdrja s efekívny napäí sriedavý prúd, krý vrí v jadre peridické preenné agneické ple. Vplyv zien agneickéh indkčnéh k sa v závich cievk indkje elekrrické napäia. V cievke s závii sa pri zene agneickéh indkčnéh k ΔΦ za db Δ indkje elekrrické napäie, kréh kažiá hdna je: - keď značíe pče záviv priárnej cievky, pče záviv sekndárnej cievky, kažié napäie indkvané v priárnej cievke a kažié napäie indkvané v sekndárnej cievke, dsanee: - pre per efekívnych indkvaných napäí plaí rvnica ransfrára: k kde k je ransfračný per ransfrára - pri is napäí priveden na priárn cievk sa na sekndárnej cievke indkje napäie väčšie ransfrácia nahr (ak > a > ; napäie sa zvyšje a prúd sa znižje) aleb enšie ransfrácia nadl (ak < a < ; napäie sa znižje a prúd sa zvyšje) - v súlade z zákn zachvania energie sí sa príkn P ransfrára pri zanedbaeľných sraách rvnať jeh výkn P v sekndárnej časi: I P P I cs I cs (ak v bvde je len R) I znaená, že prúdy sa ransfrjú v bráen pere pč záviv (pri vyšš sekndárn napäí ôžee z ransfrára dberať enší prúd a napak) - reálny prípad je P P, eda dchádza k epelný sraá: Q I RI - pre účinnsť ransfrára plaí: P.00 % P - jednfázvé ransfráry sa pžívajú a, kde prebjee eniť hdn prúd aleb napäia, napr. v rzhlasvých prijíačch a elevízrch, v eracích prísrjch - na ransfráci rjfázvéh prúd v energeike sa pžívajú rjfázvé ransfráry. Jadr vria ri agneické cievky. Každá fáza á vlasné priárne a sekndárne vinie. Cievky 4

5 priárneh, príp. sekndárneh vinia sú navzáj spjené d hviezdy aleb d rjhlníka. Transfráry na veľké výkny sa pri práci veľi zahrievajú, a pre sa sia chladiť. 5..5elekrárne - v epelných elekrárňach sa energia získava spaľvaní hlia aleb iných palív (lej, plyn). Vda sa ení na par s vysk epl a lak (napr. pri rbgeneráre s výkn 00 MW sa pžíva para s vspn epl 55 C a lak MPa). Vnúrná energia pary sa ení na echanickú energi rra rbíny, krý á veľkú frekvenci áčania. Trbína je echanicky spjená a rr alernára, v kr sa echanická energia ení na elekrickú. - jadrvá elekráreň je v pdsae epelná elekráreň, v krej sa energia prebná na výrb pary získava preen jadrvej energie. - v vdných elekrárňach sa energia vdnéh k ení na elekrickú energi. a phn alernára sa pžíva vdná rbína. 5..6prensvá súsava - pdľa vzdialensi, na krú sa energia prenáša, rzlišjee blízky prens a diaľkvý prens - pri prechde elekrickéh prúd sa vdiče zahrievajú a vznikajú sray. Príčin srá je preena elekrickej energie na vnúrnú energi vedenia prensvej súsavy. Vplyv srá sa prenášaný výkn znižje hdn: P RI,kde R je R l S, kde ρ je erný dpr aeriál, l je dĺžka vedenia a S je prierez vdičv - prens elekrickej energie je najhspdárnejší pri veľi vysk napäí. Pri ň prechádzajú vedení enšie prúdy a na jeh knšrkci žn pžiť vdiče s enší prierez. 5

Σχετικά έγγραφα

15 Usmerňovanie, zosilňovanie a transformácia striedavého napätia a prúdu

15 Usmerňovanie, zosilňovanie a transformácia striedavého napätia a prúdu 5 serňovanie, zosilňovanie a ransforácia sriedavého napäia a prúdu 5. userňovač - ako userňovač sriedavého prúdu sa používa polovodičová dióda. Odpor polovodičovej diódy závisí od veľkosi a polariy pripojeného