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

генератора и ветвей звезды приемника называют нейтральными или нулевыми точками, а соединяющий их провод - нейтральным или нулевым проводом. Остальные провода, соединяющие обмотки генератора с приемником, называют линейными.

При соединении треугольником (рис. 10-5) или многоугольником фазные обмотки генератора соединяются последовательно таким образом, чтобы начало одной обмотки соединялось с концом другой обмотки. Общие точки каждой пары фазных обмоток- генератора и общие точки каждой пары ветвей приемника соединяются проводами, носящими название лине1ных проводов. На первый взгляд может показаться, что соединение обмоток генератора в треугольник (многоугольник) равносильно короткому замыканию, как это было бы при подобном соединении, например, гальванических


Рис 10-6.

элементов. На самом деле, при симметричной системе э. д. с. сумма э. д. с, действующих в контуре треугольника (многоугольника), в любой момент времени равна нулю. Убедиться в этом можно хотя бы из рассмотрения векторной диаграммы и кривых мгновенных значений э. д. с. для трехфазного генератора (рис. 10-2).

Заметим, что схемы рис. 10-4 и 10-5 можно представить получающимися из схем несвязанных трехфазных цепей, показанных на рис. 10-6, путем объединения друг с другом проводов, вычерченных рядом.

Схемы соединения обмоток источников питания и приемников ие зависят друг от друга. В одной и той же иепи могут быть источники питания и приемники с разными схемами соединений. Лучи звезды или ветви многоугольника приемника называют фазами приемника, а сопротивления фаз приемника - фазными сопротивлениями. Электродвижущие силы, наводимые в фазных обмотках генератора или трансформатора, напряжения на их зажимах, напряжения на фазах приемниках и токи в них называют соответственно фазными э. д. с , н а п р я ж е и и -

проводами и токи в них называю! л irn е и н ыж и и а п р я ж-



ниями и токами {И , 1, При соединении фаз звездой линейные токи равны фазным /j, = /ф. При соединении фаз многоугольником линейное напряжение между проводами, присоединенными к одной и той же фазе приемника или источника питания, равно соответствующему фазному напряжению = ф-

Положительные направления токов во всех линейных проводах выберем одинаковыми от источника питания к приемнику, а в шт-ральном проводе - от нейтральной точки приемника к нейтральной точке источника питания. Положительные направления э. д. с. и токов в ветвях треугольника источника питания будем обычно выбирать в направлении АСВА, а напряжений и токов в ветвях треугольника приемника - в направлении АБСА (рис. 10-5).

Многофазную цепь и многофазный приемндк называют симметричными, если комплексные сопротивления всех фаз одинаковы. В противном случае их называют несимметрич-н ы м и.

Если к симметричной трехфазной цепи приложена симметричная система напряжений, то получается симметричная система токов. Режим многофазной цепи, при котором многофазные системы напряжений и юков симметричны, называется симметричным режимом.

10-3. Симметричный режим трехфазной цепи

На рис. 10-7 приведены топографическая диаграмма и векторная диаграмма токов при симметричном режиме для схемы по рис. 10-4 и индуктивном характере нагрузки (ф > 0).

Ток в нейтральном проводе отсутствует:

/я = /а + Д4-/с = 0.

Поэтому при симметричном приемнике нейтральный провод не применяют. Линейные напряжения определяются как разности фазных напряжений:

Uca = Uc-Ua. (10-1)

О AB = U А - О в',

Из равнобедренного AN В имеем:

треугольника 2Ua cos 30°,

Uab = 2Ua cos / NAB или

V, = V2>U- (10-2)

Ha pnc. 10-8 приведены векторные диаграммы напряжений и токов при

симметричном режиме иср > О для схемы рис. 10-5. Линейные токн определяются как разности фазных токов:


A - tав~ Eqa, Тв=1 ВС~ ав, C - CA~~BLi



/л = > 3/ф. - (10-4)

Активная мощность симметричного трехфазного приемника Р = 3/ф/фС08ф. (10-5)

Принимая во внимание, что при соединении ветвей приемника звездой t/ф = UJY?> и /ф == /л, а при соединении ветвей приемника

треугольником t/ф = t/j, и /ф == IjV, получим независимо от вида соединения:

р = ]/[ ,С05ф. (10-6)

Следует помнить, что в этом выражении ф -- сдвиг по фазе между фазным напряоюением и фазным током.

Аналогично для реактивной и полной мощностей симметричного трехфазного приемника имеем:

(2 = 3ф/ф8Шф=/3/7,/,81пф; (10-7)

Рис. 10-8. 5 = 3/ф/ф = /3/,Д. (10-8)

Определим суммарную мгновенную мощность трехфазного приемника при симметричном режиме. Запишем мгновенные значения фазных напряжений и токов, приняв начальную фазу напряжения Мд равной нулю:

Цд = [/ф]/2 sin юг ; (д = /ф]/2 sin (юг -ф); в = фУ 2 sin (ю/ -1 я J ; (д = /ф /2 sin (ю/ - л q,j ;


и выражения для мгновенных значений мощностей каждой фазы приемника: Ра = aa = фД ф- t/ф/ф cos (2(о/-ф);

% = ttjis = t/ф/ф cos Ф - t/ф/ф cos (2(0 - -g л - ф V

Рс = CC = ф^ф os Ф - UI cos 2ю/ + -д- л - ф

При суммировании мгновенных значений мощностей отдельных фаз вторые слагаемые в сумме дадут нуль. Поэтому суммарная М1новенная мощность

Р = Ра + Рв + Рс = ф'ф созф.= Р

не зависит от времени и равна активной мощности.

Многофазные цепи, в которых мгновенное значение мощности постоянно, называются уравновешенными.

Заметим, что в двухфазной симметричней цепи (оис 10-9) с несимметричной системой э. д с. источника питания (рис 10-3, б) система токов также несиммет рична, однако цепь являеюя уравновешенной, так как с>мма мгновенных значе^



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