Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ
Помимо однофазных систем переменного тока существуют многофазные системы. Многофазная система – совокупность электрических цепей, в которых действуют э.д.с. созданные общим источником энергии и имеющие одну частоту, но разные фазы.
Трехфазный ток получается от трехфазного генератора, простая схема которого имеет следующий вид:
На статоре имеются три катушки сдвинутые на угол 120º друг по отношению друга. При вращении ротора – постоянного магнита (полюса ) относительно неподвижных проводников в катушках наводятся э.д.с. (по з—ну Эл. магнитной индукции Фарадея).
Начала катушек — начала фаз обозначаются А, В, С, концы соответственно X, Y, Z.
n – об/мин – скорость вращения постоянного магнита.
A – X; B – Y; C – Z; - обмотки помещенные в пазы, которые образуют фазы
А, В, С.
Т.к. проводники сдвинуты относительно др. др. на угол , то индуктируемая э.д.с. будет сдвинута во времени на тот же угол.
Считаем что индуктируемая э.д.с. в каждой обмотке изменяется по синусоидальному з – ну.
Трехфазная система электрических цепей представляет собой совокупность эл. цепей, в которых действуют три синусоидальные э.д.с. одной и той же частоты, сдвинутые относительно др. др. по фазе и создаваемые одним магнитным потоком.
Достоинства:
Фазой – является обмотка генератора, в которой индуктируется э.д.с. и приемник присоединяется к этой обмотке.
Симметричный генератор, тот, в котором все три э.д.с. равны по значению и сдвинуты относительно др. др. на угол .
Симметричная нагрузка, та, в которой все три сопротивления одного характера и равные по значению.
Комплексные э.д.с.
;
;
.
От направления вращения магнитного поля зависит порядок чередования фаз.
По часовой стрелке А—В—С – прямая последовательность;
Против час. стрелки А— С— В – обратная посл.
- трехфазный оператор. (а соответствует повороту вектора на ).
Тогда для прямой последовательности
;
;
.
Для симметричных генераторов сумма трех векторов равна
, т.к. , то .
Векторная диаграмма для прямой последавательности
Комплексная алгебраическая форма
;
;
.
Частота зависит от скорости вращения магнитного поля , где р— число пар полюсов.
СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ
Соединение звездой.
Концы фаз соединены в одной точке, начало с потребителем.
- э.д.с.
- фазные напряжения генератора.
Фазное напряжение – напряжение между началом и концом фазы.
- линейные напряжения.
Линейные напряжения – напряжения между фазами.
Для симметричного генератора
или
по ГОСТу 220/127; 380/220; 660/380.
- токи в фазах нагрузки.
Провода соединяющие генератор и потребитель называются линейными или линиями.
N и n – нейтральные точки.
Провод соединяющий нейтральные точки называют нейтральным проводом.
ZN – сопротивление нейтрального провода.
Фаза генератора и фаза потребителя это одна ветвь, т.к. соединение последовательное. Поэтому Iл = Iф.
- токи в фазах А, В, С.
- ток в нейтральном проводе.
UnN – напряжение смещения нейтрали.
Симметричная нагрузка
.
Если ; ;,
то ; ;;.
Отсюда следует, что пи симметричной нагрузке нейтральный провод не влияет на распределение напряжений и токов в цепи.
Несимметричная нагрузка с нейтральным проводом
Если сопротивлением провода пренебречь , то , тогда , т.е. при помощи нейтрального провода выравниваются напряжения в фазах нагрузки..
Поэтому токи в фазах рассчитываются по закону Ома.
Токи в фазах уже не составляют симметричную систему.
Ток в нейтральном проводе определяем по I закону Кирхгофа.
.
Несимметричная нагрузка без нейтрального провода
При отсутствии нейтрального провода в случае несимметричной нагрузки происходит перераспределение напряжения в фазах нагрузки, т.к. появляется разность потенциалов между N и n.
т.к. в. схеме два узла, направление смещения нейтрали определяется по методу двух узлов
.
Токи в фазах определяются по закону Ома .
Вывод: нейтральный провод необходим для того, чтобы напряжение равномерно распределялось по фазам потребителя.
Соединение треугольником
Для треугольника Uл=Uф
- линейные токи.
- токи фазные.
Для симметричной нагрузки ; .
Для несимметичной нагр.
По з – ну Ома ;;.
По I з-ну Кирхгофа:
МОЩНОСТЬ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ
В общем случае активная мощность трехфазной сети равна сумме активных мощностей трех ее фаз:
При симметричной нагрузке:
- эта ф-ла и для треуг. и для звезды.
PAGE 7
B
X
C
Z
A
Y
Рис. 2
n
Рис. 1
N
Рис. 4
а)
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Em
Em
e
ωt
Em
eB
eA
Рис. 3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
120º
120º
120º
ZN
UAB
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
ZA
ZB
ZC
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
N
n
UCA
UBC
A
C
B
Рис. 5
EMBED Equation.3
N,n
EMBED Equation.3
C
A
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
B
IN
B
IB
UB=Ub
N,n
UA=Ua A
IC
UC=Uс
С
Рис. 6
IA
IA
Uc
UC
C
Ub
UB
B
Ua
IC
IB
n
UA
N
А
Рис. 7
Рис. 8
IC
IB
UЛ=UФ
IA
B
Zbc
Zca
C
UBC
UAB
UCA
A
Zab
Iab
Ica
Ibc
B
C
A
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Рис. 9
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3