20. Коэффициент мощности. Повышение коэффициента мощности компенсацией сдвига фаз.

- отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности, который равен косинусу угла сдвига между током и напряжением: . Т.к. реактивная мощность циркулирует между источником и потребителем, то реактивный ток, не совершая полезной работы, приводит к дополнительным потерям в силовом оборудовании и, следовательно, к завышению его установленной мощности. В связи с этим стремятся к увеличению в силовых электрических цепях. Т.к. подавляющее большинство потребителей (электродвигатели, электрические печи, другие различные устройства и приборы) как нагрузка носит активно-индуктивный характер, то для повышения коэффициента мощности используют включение емкостей

- расчет емкости для повышения коэффициента мощности от значения до значения: разложимна активнуюи реактивнуюсоставляющие. Ток через конденсаторкомпенсирует часть реактивной составляющей тока нагрузки:

. Выразим реактивную составляющую тока нагрузки через активную:

, результирующий реактивный ток равен: . Из последних выражений получим искомый емкостной ток:, а т.к., то необходимая емкость равна:

21. Трехфазная электрическая цепь «звезда генератора – звезда потребителей» с нулевым проводом. Векторные диаграммы при симметричной и несимметричной нагрузке. Соотношения линейных и фазных величин при симметричном режиме.

- линейным называется провод, соединяющий начала фаз обмотки генератора и приемника. Точка, в которой концы фаз соединяются в общий узел, называется нейтральной (на рис. N и N’ – соответственно нейтральные точки генератора и нагрузки).

- нейтральным называется провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника (на рис. показан пунктиром). Трехфазная система при соединении в звезду без нейтрального провода называется трехпроводной, с нейтральным проводом – четырехпроводной.

Все величины, относящиеся к фазам, носят название фазных переменных, к линии - линейных. Как видно из схемы на рис., при соединении в звезду линейные токи , и равны соответствующим фазным токам. При наличии нейтрального провода ток в нейтральном проводе равен сумме линейных токов . Если система фазных токов симметрична, то. Следовательно, если бы симметрия токов была гарантирована, то нейтральный провод был бы не нужен. Нейтральный провод обеспечивает поддержание симметрии напряжений на нагрузке при несимметрии самой нагрузки.

- линейные напряжения (между линиями) равны: ,,сумма их всегда:илинейное напряжение равно: .

Обычно при расчетах принимается прямое чередование фаз при котором: ,,..

- при несимметричных режимах ток в нулевом проводе будет равен сумме токов: а) при обрыве и б) при замыкании фазы А векторные диаграммы будут иметь вид (нагрузка RL):

а)б)

22. Трехфазная электрическая цепь с потребителями, соединенными в треугольник. Соотношения линейных и фазных величин при симметричном режиме. Векторные диаграммы токов и топографическая диаграмма напряжений при симметричных и несимметричных режимах.

В связи с тем, что значительная часть приемников, включаемых в трехфазные цепи, бывает несимметричной, очень важно на практике обеспечивать независимость режимов работы отдельных фаз. Кроме четырехпроводной, подобными свойствами обладают и трехпроводные цепи при соединении фаз приемника в треугольник. Если при этом и фазы генератора соединены в треугольник, то имеем следующее (нагрузка RL):

Для симметричной системы ЭДС имеем: .

Очевидно, что при соединении в треугольник линейные напряжения равны соответствующим фазным.

- линейные токи определяется соотношениями: ,,и равны

- при несимметричных режимах: а) при обрыве фазы А потребителей и б) при обрыве фазы А генератора векторные диаграммы будут иметь вид:

а).,;

б);