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 – это совокупность трех однофазных цепей, в которых действуют синусоидальные э. д. с. одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на угол 2π/3. Источником электрической энергии в трехфазной цепи является синхронный генератор, в трех обмотках которого, конструктивно сдвинутых друг относительно друга на угол 2π/3 и называемых фазами, индуцируются три э. д. с., фазы которых, в свою очередь, также сдвинуты относительно друг друга на угол 2π/3.
Волновая диаграмма мгновенных ЭДС.
|
|
|
|
Для симметричной трехфазной системы э. д. с., согласно справедливо равенство: |
При соединении фаз источника звездой концы фаз X, У, Z Объединены в общую точку N, называемую нейтральной, а начала фаз А, В, С c помощью проводов соединены с приемником тремя проводами, которые называются линейными. Такую трехфазную систему называют трехпроводной.
При соединении фаз источника треугольником (рис. 6) необходимо подключить конец каждой фазы к началу следующей, т. е. конец X первой фазы – с началом В второй фазы, конец У второй фазы - с началом С третьей фазы и конец У третьей фазы – с началом А первой фазы. Начала фаз А, В, С c помощью проводов соединяют с приемниками
Напряжение между началом и концом фазы источника называют фазным Uф. Например, при соединении звездой фазными являются напряжения между началами фаз и нейтральной точкой источника N.
Фазными токами (IФ) называются токи, проходящие через каждую фазу источника или приемника. Напряжения между началами А, В, С фаз источника или между линейными проводами называются линейными напряжениями Uл а токи в линейных проводах – линейными токами IЛ. При соединении фаз симметричного источника звездой связь между линейными и фазными напряжениями записывается выражением: При соединении фаз источника треугольником линейные напряжения равны фазным:
Трехфазные цепи при соединении приемников звездой,(нагрузка симметричная).
При соединении приемников звездой, концы фаз приемников соединены в общий узел N’. При этом концы всех фаз генератора соединены в общий узел N, а начала фаз – с нагрузкой .
Так как при соединении звездой фазы генератора соединены последовательно с фазами нагрузки, линейные токи одновременно являются и фазными токами: Iл=Iф
Согласно первому закону Кирхгофа, ток в нейтральном проводе:
При симметричной нагрузке и , поэтому токи в фазах приемника равны по значению и сдвинуты по фазе на один и тот же угол.
ток в нейтральном проводе равен нулю. Поэтому при симметричной нагрузке нейтральный провод не нужен.
Зная фазные напряжения и сопротивления нагрузки, находим токи:
Так как при симметричной нагрузки токи в фазах равны, то достаточно определить только ток в одной из фаз трехфазной цепи.
При несимметричной нагрузке сопротивления приемника не одинаковы, т. е. ZAZBZC. Для несимметричных нагрузок применяют четырехпроводные цепи, так как напряжения на фазах нагрузки различны. При этом нарушается соотношение между фазными и линейными напряжениями UЛ=√3Uф, причем на одних фазах нагрузки напряжение становится большим, а на других – меньшим, чем √3
Наличие нейтрального провода в цепи с несимметричной нагрузкой позволяет выравнивать напряжение на фазах приемника. т. е. нейтральный провод обеспечивает симметрию фазных напряжений приемника.
Если напряжения источника UA,UB ,Uc , образуют симметричную систему, то при отсутствии нейтрального провода напряжения на фазе нагрузки Ua Ub Uc, несимметричны, что видно из векторной диаграммы
Чтобы напряжение в фазах нагрузки было одинаково нужно задействовать два способа:
соединении нагрузки треугольником )Если конец каждой фазы трехфазного приемника соединить с началом следующей фазы, то образуется соединение треугольником, вершины которого подключают к линейным проводам трехпроводной цепи
при соединении треугольником в отличие от соединения звездой фазные и линейные токи не равны между собой. Применяя закон Кирхгофа к узловым точкам а, b с определяем линейные токи:
где IA ,IB ,IC – линейные токи; Iab ,Ibc ,Ica – фазные токи.
Так как напряжения Uab=Ubc=Uca , то при симметричной нагрузке, т. е. когда комплексы полных сопротивлений фаз Zab=Zbc=Zca , также равны между собой фазные токи и углы сдвига их фаз по отношению к соответствующим фазным напряжениям; Iab=Ibc=Ica=Iф ,φab= φbc= φca= φ
При симметричной нагрузке линейные токи в √3 раз больше фазных:
Соединение треугольником при несимметричной нагрузке. Несимметричной нагрузку в общем случае считают, когда сопротивление фаз .. При несимметричной нагрузке фазные токи, углы сдвига фаз между фазными токами и напряжениями, а также линейные токи различные. При этом фазные токи определяют, как и при симметричной нагрузке
Мощность трехфазных цепей.
Полная : Активная Реактивная
Активная и реактивная мощности при симметричной нагрузке:
|
|
Полная мощность при симметричной нагрузке:
Независимо от схемы соединения симметричной нагрузки имеем следующие выражения мощностей:
|
|