- •Южно-Уральский государственный университет
- •Тема 1. Основные определения и законы
- •Электрический ток, электрическое напряжение, эдс, электрическое сопротивление, законы Ома и Джоуля-Ленца
- •Электрические цепи и их классификации
- •Вопросы к теме
- •Тема 2. Электрические цепи постоянного тока
- •2.1. Общие положения
- •2.2.Расчет сложной цепи постоянного тока
- •2.3.Последовательное и параллельное соединение сопротивлений
- •2.4.Электрическая энергия и работа. Мощность электрической цепи, баланс мощностей
- •2.5. Нелинейные цепи
- •Вопросы к теме
- •Тема 3. Однофазные электрические цепи синусоидального тока.
- •3.1. Синусоидальные ток, напряжение, эдс
- •3.2. Среднее и действующее значение переменного тока.
- •3.3.Векторные диаграммы.
- •3.4. Цепи с последовательным соединением элементов r l c.
- •3.5. Параллельное соединение, резонанс токов
- •3.5. Общий случай расчета
- •3.6. Мощность в цепи гармонического тока
- •3.7. Трехфазные линейные электрические цепи синусоидального тока
- •3.7.1 Трехфазный источник электрической энергии
- •3.7.2 Анализ электрических цепей при соединении трехфазного источника и приемника по схеме «звезда» с нулевым проводом
- •3.7.3 Соединение приемника по схеме «треугольник»
- •3.7. 4 Мощность трехфазной цепи
- •Контрольные вопросы к теме
- •Тема 4. Магнитное поле. Магнитные цепи
- •4.2. Свойства ферромагнитных материалов. Гистерезис
- •4.3. Две задачи расчета неразветвленных магнитных цепей с постоянными мдс
- •4.4. Катушка с ферромагнитным сердечником при гармонической намагничивающей силе
- •Контрольные вопросы к теме
- •Тема 5. Электрические машины переменного тока
- •5.1. Электрические трансформаторы
- •5.1.1. Общие сведения
- •5.1.2. Принцип действия электрического трансформатора
- •5.1.3 Работа электрического трансформатора в режиме холостого хода
- •5.1.4 Опыт короткого замыкания
- •5.1.5 Мощность потерь в трансформаторе, к.П.Д.
- •5.1.6. Автотрансформатор
- •5.2 Общие сведения об электрических машинах
- •5.2.1. Синхронная машина переменного тока
- •5.2.2. Асинхронный двигатель
- •Контрольные вопросы к теме
- •Тема 6. Машины постоянного тока
- •6.1 Общие понятия об устройстве машин постоянного тока и принципе их действия
- •6.2 Эдс обмотки якоря и электромагнитный момент
- •6.3.Реакция якоря машины постоянного тока
- •6.4. Искрообразование под щеткой
- •6.3. Классификация машин постоянного тока
- •6.4 Электрические двигатели постоянного тока
- •Из основного уравнения двигателя
- •6.5 Способы регулирования скорости двигателя постоянного тока
- •6.6 Пуск электродвигателей постоянного тока
- •Контрольные вопросы к теме
3.7. Трехфазные линейные электрические цепи синусоидального тока
Как и в однофазных электрических цепях, в трехфазных электрических цепях основными элементами являются источник электрической энергии (генератор) и приемник (потребитель).
3.7.1 Трехфазный источник электрической энергии
``
В отличие от однофазного, трехфазный источник электрической энергии имеет не два, а четыре вывода (рис.23).
UA0
UAB
UCA
UC0
UB0
UBC
Рис. 23 Рис. 24
Выводы С,В,А называются фазными, а вывод O(N) называется нейтралью
Напряжение между фазными выводами называются линейными (uAB, uBC , uCA), а напряжения между соответствующими фазными выводами и нулевым выводом – фазными напряжениями (uА0, uB0, uC0). Векторная диаграмма всех напряжений приведена на рис. 24.
Таким образом, трехфазный источник электрической энергии вырабатывает не одно, а шесть напряжений, причем действующие значения линейных напряжений одинаковы по величине UЛ. Действующие значения фазных напряжений тоже одинаковы по величине Uф. Они связаны соотношением . Очевидно, что это соотношение справедливо и для амплитудных значений напряжений трехфазного источника электрической энергии .
Наличие напряжений двух уровней (фазного и линейного), на которые можно переходить путем простого переключения, является преимуществом трехфазной системы по сравнению с однофазной.
Таким образом, термин «фаза» в электротехнике обозначает в одних случаях аргумент синуса ψ, ωt, а в других случаях – одну из обмоток трехфазного генератора (или элемент нагрузки) или только вывод этой обмотки.
Согласно векторной диаграмме фазные напряжения трехфазного источника, если считать, что ось ординат направлена вверх (к чему обычно прибегают в трехфазной цепи) uА0 = Um cosωt,
uB0 = Um cos(ωt – 1200),
uC0 = Um cos(ωt – 2400) = Um cos(ωt + 1200), а система линейных напряжений
uAB = Um cos (ωt + 300),
uBC = Um cos (ωt – 900),
uCA = Um cos (ωt – 2100.)
Система напряжений, описываемая всеми этими уравнениями, называется симметричной, а генератор, вырабатывающий такую систему напряжений – симметричным. Симметричной оказывается вся система, если еще к данным условиям добавляется следующее: нагрузка во всех фазах одинакова.