Главная  Электрическая энергия в отраслях промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

Генераторы с несколькими обмотками, в которых наводятся э д. с. одинаково!! частоты, но сдвинутые относительно друг друга по фазе, называются многофазными генераторами. Соответственно любые источники питания, имеющие несколько зажимов (полюсов), между которыми создаются напряжения одной и той же частоты, сдвинутые относительно друг друга по фазе, называются многофазными источниками пита-н и я. Совокупность электрических цепей с многофазнылт источниками питания называется многофазной системой электрических цепей. Отдельные ее части называются фазами, например, отдельные обмотки генератора называют фазными обмотками или, кратко, фазами генератора. Таким образом, в элекгрогехнике термин фаза имеет два различных значения: он является понятием, характеризующим стадию периодического процесса и, с другой стороны, наименованием составной части многофазной си-сгемы электрических цепей.

По числу фаз многофазные источники питания и системы цепей подразделяются на двух-, трех-, четырехфазные и т. д. В соответствии с этой классификацией генератор с тремя обмотками (рис. 10-1) - трехфазный, а цепи переменного тока,

рассмотренные в предыдущих главах, можно назвагь однофазными.

Впервые многофазные системы цепей и многофазные генераторы были применены на практике П. И. Яблочковым для питания изобретенных им электрических свечей. В его установках обмотки многофазных генераторов присоединялись к электрически не соединенным друг с другом линиям, питавшим отдельные группы свечей. Такого рода многофазные системы цепей получили название несвязанных. В настоящее время вследствие существенных преимуществ применяются многофазные системы цепей, гальванически соединенные друг с другом. Такие многофазные системы цепей называются связанными. Способы соединения или связывания цепей рассматриваются ниже (§ 10-2). Связанная многофазная система цепей по существу образует одну сложную разветвленную цепь, поэтому обычно она называется просто многофазной цепью.

В электроэнергетике вследствие наибольшей экономичности и технического совершенства применяются почти исключительно трехфазные цепи. Все звеньятрехфазной цепи, начиная от генера-


Рис 10-1.

9 Основы теории цепей




тора и кончая двигателем, были изобретены и разработаны известным русским инженером и ученым М. О. Доливо-Добровольским.

В установках, преобразующих переменный юк в постоянный, встречаются шести- и реже двенадцатифазные цепи. В автоматике и телемеханике применяются двухфазные цепи.

Крайним точкам фазных обмоток генераторов дают наименования начало и конец . В трехфазных генераторах начала обозначим первыми буквами латинского алфавита А, В и С, а концы - последними буквами X, Y и Z (более сложные обозначения по ГОСТ здесь не рассматриваются.). При разметке руководствуются следующим условием: при одинаковых положительных направлениях э. д. с. во всех обмотках от концов к началам (или от начал к концам ) э. д. с. должны быть сдвинуты по фазе друг относительно друга симметрично. Исключение в этом отношении

составляют двухфазные генераторы (см, ниже). Поясним сказанное на примере трехфазного генератора.

Покажем, что разметка концов фазных обмоток на рис. 10-1 удовлетворяет принятому условию, т. е. что э. д. с. в фазах А, В и С сдвинуты друг относительно друга симметрично па 1/3 периода. Выберем положительные направления э. д. с. во всех обмотках от концов к началам. В момент времени, соответствующий положению ротора, показапному на рис. 10-1, э.д. с. в обмотке Л максимальна и имеет направление, которое принято положительным, т. е. в этот момент э. д. с. в обмотке Л достигает положительного максимума. Положительный максимум э. д. с. в обмотке В наступит позже, когда ротор повернется на 1/3 оборота. Так как один оборот ротора двухполюсного генератора соответствует одному периоду изменения э. д. с. в любой обмотке, то поворот ротора на 1/3 оборота соответствует 1 /3 периода и, следовательно, э. д. с. в обмотке В отстает по фазе от э. д. с. в обмотке Л на 1/3 периода. Рассуждая аналогично, можно убедиться, что э. д. с. в обмотке С отстает по фазе от э. д. с. в обмотке В также на 1/3 периода.

На рис. 10-2 показаны векторная диаграмма и график мгновенных э. д. с. трехфазного генератора.

Порядок, в котором э. д. с. в фазных обмотках генератора проходят через одинаковые значения, например через положительные максимумы, называют последовательностью фаз или порядком чередования фаз. При указанном на рис. 10- направлении вращения ротора получаем последовательность фаз ABC и т. д. Если изменить направление вращения ротора на противоположное, то последовательность фаз получится обратной. --еы£ратерев=отерьь-вращаютс5Т-вдегда--в одном^-шправдении

Рис 10-2.



поэтому последовательность фаз никогда не изменяется и может быть раз навсегда установлена и обозначена. Ее обозначение связывают с наименованием фаз. Наименования устанавливаются первыми буквами латинского алфавита, причем таким образом, чтобы нормальный порядок букв (Л, В и С) соответствовал последовательности фаз.

Рассмотренная совокупность э. д. с. в обмотках трехфазного генератора называется трехфазной системой э. д. с. Совокупности э. д. с. (напряжений, токов) в многофазных цепях называют многофазными системами э. д. с. (напряжений, токов). Эти системы называют симметричными, если все э. д. с. (напряжения, токи) равны по величине и если каждая э. д. с. (напряжение, ток) отстает по фазе от предыдущей э. д. с. (напряжения, тока) на один и тот же фазный угол, равный 2л/т, где т - число фаз.

На рис. 10-3, а в качестве примера приведена векторная диаграмма симметричной системы э. д. с. шестифазного генератора.

Двухфазные генераторы изготовляются таким образом, чтобы э. д. с. в одной из обмоюк была сдвинута по фазе относительно э. д. с. другой обмотки на 1/4 периода. Векторная диаграмма системы э. д. с. двухфазного генератора приведена на рис. 10-3, б, эта система э. д. с. несимметрична.


Рис, 10-3.

10-2. Соединения звездой и многоугольником

Существуют два основных способа соединения обмоток генераторов, трансформаторов и приемников в многофазных цепях: соединение звездой и соединение многоугольником. Например, соединение генератора и приемника звездой показано на рис. 10-4, а соединение треугольником - на рис. 10-5.

При соединении звездой (рис. 10-4) все концы>; фазных обмоток генератора соединяют в одну общую точку. Общие точки обмоток




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов