AC

Det opfordrede AC elektrisk strøm, hvor størrelse og retning varierer cyklisk.

Formen af ​​oscillation af vekselstrømmen mest almindeligt anvendte er den sinusformet svingning med en mere effektiv energioverførsel er opnået, til det punkt, at talk AC forstås at henvise til den sinusformede vekselstrøm.

Men ved visse anvendelser andre former for periodisk, såsom trekantet eller firkantet oscillation de anvendes.

Bruges generisk, AC refererer til den måde, hvorpå el når husholdninger og industrier. Men lydsignaler transmitteres via radio og elektriske kabler, er også eksempler på vekselstrøm. I disse programmer, det vigtigste mål er som regel transmission og nyttiggørelse af den kodede information om det signal CA.

Historie

I 1882 fysikeren, matematiker, opfinder og ingeniør Nikola Tesla, designet og bygget den første AC induktionsmotor Senere fysikeren William Stanley, genbruges, i 1885, at princippet om induktion overføre CA mellem to elektrisk isolerede kredsløb. Den centrale idé var at rulle et par spoler på en fælles jern base, kaldes induktion coil. Det blev således opnået som ville være forløberen for strømtransformeren. Systemet anvendes i dag primært udtænkt af Nikola Tesla; fordelingen af ​​vekselstrøm blev markedsført af George Westinghouse. Andre, der har bidraget til udvikling og forbedring af dette system var Lucien Gaulard, John Gibbs og Oliver Shallenger mellem 1881 og 1889. AC overvandt de begrænsninger, der dukkede op, når du bruger jævnstrøm, hvilket er en ineffektiv distributionssystem storstilet energi på grund af problemer i kraftoverførsel, der markedsføres på det tidspunkt med stor aggressivitet af Thomas Edison.

Den første langdistance transmission af vekselstrøm fandt sted i 1891 i nærheden af ​​Telluride, Colorado, som blev efterfulgt nogle måneder senere en anden Lauffen til Frankfurt i Tyskland. På trods af de bemærkelsesværdige fordele ved AC versus DC efterfulgt Thomas Edison stærkt fortaler for brugen af ​​DC, som havde talrige patenter. Faktisk hårdt angreb han Nikola Tesla og George Westinghouse, initiativtagere til vekselstrømmen, og alligevel endte med at vinde. Således ved hjælp af vekselstrøm, Charles Proteus Steinmetz af General Electric, kunne løse mange af de problemer, der er forbundet med produktion og transmission, som forårsagede afslutningen nederlag Edison i slaget af de strømninger, og dens vinderen Nikola Tesla finansmanden George Westinghouse.

AC versus DC

Årsagen til den udbredte brug af vekselstrøm bestemmes af dets lette forarbejdning, kvaliteten af ​​mangler jævnstrøm. For jævnstrøm, er spændingen stige opnås ved at forbinde i serie dynamoer, hvilket ikke er særlig praktisk; Tværtimod er der vekselstrøm med en enhed: transformeren, hvilket kan øge spændingen effektivt.

Den effekt er givet ved produktet af spænding, strøm og tid. Da sektionen af ​​lederne af transmissionslinjer af elektricitet afhænger af intensiteten, kan ved hjælp af en transformer spænding hæves til højere værdier, i lige forhold faldende strøm. Med denne den samme energi kan fordeles over lange afstande med lav strøm og dermed med lave tab som følge af Joule-effekten og andre virkninger forbundet til strøm, såsom hysterese eller hvirvelstrømme. Når på det punkt, forbrug eller tæt på, kan spændingen reduceres igen til industriel eller indenlandske og kommerciel brug komfortabelt og sikkert.

Matematik og sinusformet AC

Nogle typer af periodiske svingninger har den ulempe ikke at have defineret matematisk udtryk, så det kan ikke fungere med dem analytisk. Derimod er sinussvingninger har denne matematiske ubestemthed og har følgende fordele:

  • Sinus funktion er veldefineret gennem analytisk og grafisk udtryk. Brug af teorien om komplekse tal analyseres med lethed AC kredsløb.
  • Den ikke-sinusformet periodisk svingninger beløb kan opdeles i en række sinusformede svingninger af forskellige frekvenser kaldes harmoniske. Dette er en direkte anvendelse af Fourierrækker.
  • De kan genereres let og i mængder store værdier for at lette transport af elektricitet.
  • Dens omdannelse til andre svingninger af forskellig størrelsesorden opnås let ved at bruge transformere.

Sinussvingninger

En sinusformet strøm eller spænding sinusformet signal ,, ,, ,, eller kan udtrykkes matematisk ved de karakteristiske parametre som en funktion af tiden ved hjælp af følgende ligning:

hvor

Da vinkelhastigheden er mere interessant at matematikere end til ingeniører, er denne formel, som normalt udtrykkes som:

hvor f er frekvensen i Hertz og er lig den inverse af perioden. Værdierne i distributionen flere medarbejdere er 50 Hz og 60 Hz.

Væsentlige værdier

Så andre signifikante værdier af et sinussignal er angivet:

  • Øjeblikkelig) værdi: Den velordnet tager et øjeblik t bestemmes.
  • Spids til spids værdi: Forskellen mellem maksimum eller positiv peak og dens negative højdepunkt. Da den maksimale værdi af synd er en og den mindste værdi er -1, en sinusformet signal, der varierer mellem + A0 og -A0. Spids-til-spids værdi, som er skrevet som AP-P, er derfor - = 2 × A0.
  • Gennemsnitlig værdi: værdien af ​​området danner abscissen fest for sin tid. Den gennemsnitlige værdi kan fortolkes som DC-komponenten af ​​sinusformet svingning. Området anses for positiv, hvis den er over den vandrette akse og negativt, hvis det er under. En sinusformet signal og den positive til den negative halvperiode er identisk, den gennemsnitlige værdi er nul. Derfor middelværdien af ​​en sinusformet svingning betyder en halv cyklus. Fuld beregning kan vise, at dens udtryk er som følger;
  • Peak eller crest: Maksimal værdi af positiv, idet sinussvingninger af det elektromagnetiske spektrum, hver halvperiode, startende fra "0". Denne værdi stiger eller falder som "A" egen svingning amplitude vokser eller falder positivt over værdien "0".


  • RMS: Den RMS-værdien er defineret som værdien af ​​en strøm, der producerer de samme virkninger kaloriefattige tilsvarende AC. Det betyder, at for en given vekselstrøm, vil RMS aktuelle producere den samme effekttab i en modstand. Matematisk er den effektive værdi af en variabel størrelse over tid defineret som kvadratroden af ​​middelværdien af ​​kvadraterne af de øjeblikkelige værdier opnået i en periode:

På engelsk litteratur dette er kendt som RMS-værdi, og faktisk i matematik kaldes undertiden geometriske middelværdi af en funktion. I det industrielle område, den effektive værdi er af stor betydning, da næsten alle operationer er færdig med energi størrelser, der værdsætter. Derfor ved hurtigt og klart er repræsenteret med bogstavet af den pågældende størrelsesorden. Matematisk er det bevist, at for en sinusformet AC effektive værdi er givet ved udtrykket:

Værdien A, spænding eller strøm, er det nyttigt at beregne strømforbruget ved en belastning. Så hvis en vekselspænding udvikler en vis effekt P ved en given resistiv belastning, en spænding på Vrms løbende udvikle den samme effekt P i den samme belastning, derfor Vrms VCA x x I = I

Fasor repræsentation

En sinusfunktion kan være repræsenteret ved et komplekst tal, hvis argument vokser lineært med tiden, som kaldes phasor eller Fresnel repræsentation, som vil have følgende karakteristika:

  • Den roterer med vinkelhastighed ω.
  • Dens omfang vil være den maksimale værdi eller den effektive som passende.

Grunden til at bruge phasor repræsentation er en forenkling, der indebærer. Matematisk kan en phasor let defineres af et komplekst tal, så kan bruges teorien beregning af disse numre til analyse af vekselstrøm systemer.

Betragt for eksempel en vekselspænding, hvis øjeblikkelige værdi er følgende:

Under faseudleder størrelsesorden som den effektive værdi, plot af spænding over, som kan ses i figur 4, og registreres:

kaldet polære former, enten:

kaldet rektangulære form.

AC

Den trefasede elproduktion er den mest almindelige form, og giver mere effektiv udnyttelse af chauffører. Anvendelsen af ​​trefaset elektricitet mest almindelige form til anvendelse i industrier, hvor mange af de maskiner opererer med denne spænding motorer.

AC drev er dannet af et sæt af tre former for oscillation, faseforskudt i forhold til hinanden 120, i henhold til diagrammet vist i figur 5.

De tre fasestrømme genereres af vekselstrømsgeneratorer forudsat tre spoler eller grupper af spoler, viklet på tre sæt af ækvidistante pole stykker sammen. Tilbagevenden fra hver af disse kredsløb eller trin er koblet i et punkt, som kaldes neutrale, hvor summen af ​​de tre strømme, hvis systemet er afbalanceret, er nul, således at transport kan udføres ved hjælp af kun tre ledninger.

Dette arrangement vil være såkaldt stjerne-forbindelse, der også er en delta-forbindelse eller delta, hvor spolerne er koblet efter denne geometrisk figur og ledningstrådene starter fra de knudepunkter.

Der er således fire mulige forbindelser mellem generator og belastning:

  • Estrella - Estrella
  • Star - Delta
  • Delta - Star
  • Delta - Delta

I stjerne typen kredsløb fasestrømmene og line strømninger er lige, og når systemet er afbalanceret, den linje spændinger er tidspunkter, at de fasespændinger er foran og 30 ° til disse:

I trekant eller delta typen kredsløb, det modsatte sker, fasespændingerne og linje er lige, og når systemet er afbalanceret, fasestrømmen er gange mindre end liniestrømmen og er foran 30 ° dertil :

Den trefaset system er en særlig type inden flerfaset kraftgenerator-, men langt den mest udbredte.

Forrige artikel Anna af Kleve
Næste artikel AcceleratedSAP