Система относительных единиц в электромеханике

опубликовано: .

     СОДЕРЖАНИЕ:

  1. Различие абсолютных, относительных и базисных единиц.
  2. Важность относительных единиц.

Различие абсолютных, относительных и базисных единиц

В теории электрических машин, а также в других областях электротехники широко пользуются системой относительных единиц, в которой напряжения, токи, мощности и другие величины выражаются в долях некоторых базисных значениях этих величин. В качестве базисных значений в теории электрических машин берут номинальные значения тока, напряжения и т. д. (для многофазных машин переменного тока – фазные значения).

Относительные величины в отличие от абсолютных величин, измеряемых в физических единицах (например, единицах системы СИ), обозначают звездочкой. Тогда относительные значения тока

I* = I / Iн

и напряжения

U* = U / Uн

Относительное значение мощности

Относительные скорости вращения

и относительный момент вращения машины постоянного тока

M* = M / Mн = M × Ωн / Pн

В качестве базисного, или номинального, значения электрического сопротивления возьмем

rн = Uн / Iн

которое для генератора равно сопротивлению нагрузки (потребителя) при номинальном режиме работы генератора. Тогда относительное значение сопротивления r будет

Таким образом, относительное значение сопротивления r представляет собой падение напряжение в данном сопротивлении при номинальном токе, отнесенное к номинальному напряжению, или иными словами, относительное падение напряжения при номинальном токе.

Не трудно видеть, что законы Ома, Кирхгофа и другие в их математической форме, а также уравнения напряжений, моментов и других величин можно выражать и записывать также в относительных единицах.

Важность относительных единиц

Относительные единицы позволяют лучше судить о значении тех или иных величин. Если например, сообщается, что нагрузка генератора составляет P = 15 кВт, то ничего нельзя сказать о том, велика или мала эта нагрузка для данного генератора. Если например, Pн = 10 кВт, то машина сильно перегружена, а если Pн = 10 000 кВт, то нагрузка ничтожна. В тоже время относительное значение мощности (P* = 1,5 для первой машины и P* = 0,0015 для второй) вполне конкретно характеризует значение нагрузки.

Аналогичным образом обстоит дело со значениями сопротивлений различных цепей электрических машин, которые в зависимости от номинальных данных машин изменяются в весьма широких пределах, если выражать их в физических, или абсолютных, единицах. Например, сопротивление цепи якоря Rа в малых машинах постоянного тока составляет десятки омов, а в крупных – тысячные доли ома. В то же время в относительных единицах это сопротивление изменяется в небольших пределах: Rа* = 0,02 – 0,10 (первая цифра относится к машинам мощностью в тысячи киловатт, а вторая – мощностью несколько киловатт). Это вполне естественно, так как все машины постоянного тока проектируются так, чтобы падение напряжение и потери в цепи якоря были относительно малы.

Источник: Вольдек А. И., "Электрические машины. Учебник для технических учебных заведений" – 3-е издание, переработанное – Ленинград: Энергия, 1978 – 832с.

1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса -ов)