Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

CATEGORII DOCUMENTE





loading...

AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


ELEMENTE GENERALE - Convertoare electrice

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic







DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
ELEMENTE, INSTALATII SI SISTEME CARE ASIGURA FUNCTIONALITATEA ADAPOSTURILOR
METODA COEFICIENTILOR DE CERERE
Calculul puterilor
ALEGEREA PROTECTIEI RECEPTOARELOR SI CIRCUITELOR
Solutii test matrice calificare domeniul ELECTRIC
VARIANTE DE STRUCTURI DE MASURARE
Momentul electromagnetic al motorului asincron trifazat
IDENTIFICAREA SOLUTIILOR LUMINOTEHNICE CU PROGRAMUL CALCULUX
REGIMUL TERMIC INTERMITENT AL UNUI CONTACTOR DE JOASA TENSIUNE
Reactia indusului. Compensarea campului de reactie

ELEMENTE GENERALE - Convertoare electrice

I 1. Introducere




Sistemul fizic este un ansamblu de corpuri localizate intr-un domeniu spatial bine precizat si aflate sub influenta unor campuri de natura data. Sistemul fizic este in permanenta interactiune cu mediul inconjurator, dar si corpurile care definesc sistemul interactioneaza intre ele.

Totalitatea proprietatilor unui sistem fizic dat, la un moment dat, caracterizeaza starea sistemului. Proprietatile unui sistem pot fi precizate cantitativ printr-un numar finit de marimi independente numite marimi de stare

Prin stare de echilibru stare stationara) a unui sistem fizic se intelege o stare in care marimile care definesc proprietatile sistemului nu variaza in timp.

Energia unui sistem fizic este o marime fizica de stare, caracterizand sistemul intr-o stare stationara. Energia se exprima in raport cu marimile de stare si este definita pana la o constanta arbitrara.

Din energia totala a unui sistem putem separa anumite parti, numite forme de energie, care depind numai de o anumita clasa de marimi de stare (marimi mecanice, electrice, magnetice etc). In acest caz forma de energie capata denumirea clasei de marimi de care este dependenta: energie mecanica, energie electrica, energie magnetica etc.

Modificarea starii unui sistem fizic se numeste transformare, iar orice transformare conduce la modificarea valorii diferitelor forme de energie care caracterizeaza sistemul fizic.

Toate fenomenele din natura se desfasoara conform primului principiu al termotehnicii (legea transformarii si conservarii energiei):

“Energia nu apare si nici nu dispare, ea se transforma dintr-o forma in alta in cantitati echivalente”

sau formulat matematic:

Variatia energiei interne unui sistem fizic, la trecerea de la o stare in alta W -W este egala cu suma dintre variatia lucrului mecanic si variatia cantitatii de caldura schimbata de sistem cu exteriorul

(1.1)

unde W1 reprezinta energia initiala, iar W2 energia finala a sistemului, iar variatia lucrului mecanic si a caldurii sunt pozitive (, ) atunci cand sunt cedate de catre sistem.

Primul principiu al termotehnicii reprezinta legea de baza a conversiei de energie intr-un sistem fizic si pune in evidenta echivalenta dintre lucrul mecanic si cantitatea de caldura, care reprezinta, fiecare, forme ale schimbului de energie dintre sistemul fizic si mediul inconjurator.

Descompunerea energiei unui sistem fizic in categorii distincte este posibila numai pentru cazuri foarte simple. In sistemele reale coexista mai multe forme de energie, iar procesele de conversie asigura dinamica acestor sisteme.

Energia electromagnetica este forma de energie care depinde de marimile de stare ale campului electromagnetic. Ea se poate descompune in energie electrica, care depinde numai de marimile electrice ale campului, si energie magnetica, care depinde de marimile magnetice ale campului.

Expresia energiei unui sistem reprezinta o suma a tuturor energiilor partilor componente ale sistemului. Astfel se ajunge, la limita, la notiunea de densitate de energie, care depinde numai de marimile de stare locale.

Energia electromagnetica joaca un rol deosebit in procesele tehnologice datorita proprietatilor sale:

se produce pe baza conversiei altor forme de energie, din lucru mecanic sau din caldura (vezi figura

se poate converti in alte forme de energie, in lucru mecanic sau in caldura (vezi figura

se poate stoca;

se poate transmite la distante mari cu pierderi relativ mici prin linii aeriene sau cabluri;

se poate divide in cantitati extrem de mici sau extrem de mari;

se poate livra la valori diferite ale parametrilor sai;

nu este poluanta.

Convertorul electric transforma energia electromagnetica in alte forme de energie, in lucru mecanic, in caldura sau tot in energie electromagnetica, dar cu alti parametrii de stare; transformarile sunt uneori reversibile (vezi figura


Fig. 1.1. Transformari ale energiei electromagnetice in alte forme de energie

Variatia energiei electromagnetice poate fi exprimata astfel:

(1.2)

unde: este variatia densitatii de volum a energiei electrice din volumul

este variatia densitatii de volum a energiei magnetice din volumul




Variatia densitatii de volum a energiei electromagnetice

nu este o diferentiala totala exacta datorita proceselor ireversibile care au loc in cazul materialelor cu histerezis. Din acest motiv se pot determina expresii analitice pentru energia electromagnetica numai pentru cazuri particulare.

Astfel in cazul mediilor liniare si omogene, fara magnetizatie si polarizatie temporara, se pot obtine expresii simple pentru densitatea de volum a energiei electromagnetice

    (1.3)

    (1.3.a)

    (1.3.b)

unde: este densitatea de volum a energiei electrice

este densitatea de volum a energiei magnetice.

Corespunzator pentru aceleasi medii energia electromagnetica se poate determina cu expresia:

(1.3.c)

considerandu-se constante densitatile de volum pe elementul de volum .

I 2. Principiul de functionare

Prin definitie:

“Convertorul electric este un sistem fizic, format dintr-un ansamblu de corpuri fixe sau mobile unele fata de celelalte, care se gasesc sub actiunea unor campuri electrice sau magnetice (determinate de surse proprii) si avand drept scop conversia energiei electromagnetice.”

In baza definitiei:

Principiul de functionare al unui convertor electric consta in crearea unui camp electric sau a unui camp magnetic, datorita caruia se produce transformarea unei parti a energiei de intrare intr-o noua forma de energie, energie de iesire.

Energia inmagazinata in acest camp electric sau camp magnetic se numeste energie intermediara.

In baza principiului de functionare convertoarele electrice se pot clasifica in doua categorii:

convertoare electrice cu energie electrica intermediara

convertoare electrice cu energie magnetica intermediara

Marea majoritate a convertoarelor electrice sunt convertoare cu energie magnetica intermediara. Acest lucru se explica prin faptul ca la solicitari limita, densitatea de volum a energiei magnetica (1.3.b) are valori mult mai mari decat densitatea de volum a energiei electrica (1.3.a). Astfel, pentru aer, la solicitarile limita T si kV/cm, raportul celor doua densitati de energie este:

indicand avantajele economice ale convertoarelor cu energie magnetica intermediara.

In aceasta lucrare vom analiza numai functionarea convertoarelor electrice cu energie magnetica intermediara.

I 2.1. Sursele campului magnetic

Asa cum rezulta din legea legaturii dintre inductia magnetica, intensitatea campului si magnetizatie:

, (1.4)

sursele campului magnetic sunt magnetizatia permanenta si sursele intensitatii campului magnetic , care sunt precizate de legea circuitului magnetic

(1.5)

si sunt formate din suma curentilor de conductie si variatia in timp a fluxului electric .

Pentru frecvente joase (sub 10­­17 Hz) se poate neglija efectul variatiei fluxului electric astfel incat in cazurile practice sursele campului magnetic sunt:

- circuitele electrice parcurse de curenti;

- magneti permanenti.

In teoria convertoarelor, circuitul electric care este sursa pentru campul magnetic se numeste bobina. Pentru consolidare, bobinele sunt asezate pe suporti, numiti circuite magnetice, care pot fi executate din diverse materiale feromagnetice.

Prin circuitul magnetic se inchide campul magnetic produs de bobine.



loading...







Politica de confidentialitate

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 648
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2019 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site