- •Лекция 5 Трёхфазная электрическая цепь синусоидального тока
- •5.1 Соединение обмоток трёхфазных источников электрической энергии «звездой» и «треугольником»
- •5.1.1 Соединение обмоток источника и приёмника «звездой»
- •5.2 Симметричные трёхфазные цепи
- •5.3 Векторная диаграмма линейных и фазных напряжений при соединении
- •5.5 Расчёт симметричных трёхфазных цепей
- •5.6 Трёхфазные не симметричные цепи
- •5.6.1 Соединение источника и приёмника «звездой»
- •5.6.2 Соединение приёмника «треугольником»
- •5.6.3 Аварийные режимы в трёхфазных сетях
5.3 Векторная диаграмма линейных и фазных напряжений при соединении
«звездой» с нейтралью
Рисунок 5.5 - Векторная диаграмма напряжений при соединении «звездой»
Из треугольника ONM определим
OM=2OD=2DM
OD= , так как OM=UAB=UЛ, а ON=UФ, то DN= , ON= , отсюда
Эти соотношения справедливы лишь для симметричной нагрузки.
Рисунок 5.6 - Векторная диаграмма фазных и линейных напряжений при
симметричной нагрузке
Примечание: (из прямоугольного треугольника).
5.4 Векторная диаграмма для симметричной нагрузки при соединении «треугольником»
Рисунок 5.7 - Векторные диаграммы напряжений и токов трёхфазной цепи
при соединении нагрузки «треугольником»
Аналогично предыдущему определим соотношение между линейным и фазным токами при соединении приёмника «треугольником»:
;
Эти соотношения справедливы лишь для симметричной нагрузки.
5.5 Расчёт симметричных трёхфазных цепей
Задача расчёта трёхфазных цепей состоит в определение токов в фазах приёмника, в проводах линии, а также мощности приёмника в каждой фазе, если заданы линейные напряжения и сопротивление фаз. Возможна и обратная задача.
Для симметричной цепи достаточно провести расчет одной фазы, так как токи и мощности во всех фазах по значению одинаковы.
Таблица 5.1 - Порядок решения прямой задачи
Определяемая величина
|
Соединение «звездой» |
Соединение «треугольником» |
Фазное напряжение
Фазный ток
Линейный ток
Мощность одной фазы:
Активная Реактивная Общая мощность
Активная Реактивная
Общая мощность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
||
|
||
|
5.6 Трёхфазные не симметричные цепи
Не симметрия трёхфазных цепей чаще всего обусловлена различием нагрузки в фазах. Часто асимметрию создают лампы электрического освещения. Симметричная в нормальном режиме трёхфазная цепь становится асимметричной в аварийных ситуациях (обрыв проводов, короткие замыкания в линии или фазах приёмника).
5.6.1 Соединение источника и приёмника «звездой»
Рисунок 5.8 - Топографическая векторная диаграмма напряжений
при не симметричной нагрузке
- напряжение смещения нейтрали. Система фазных напряжений приёмника симметрична при UN =0, что возможно:
При симметричной нагрузке, когда IN =0;
В четырёхпроводной системе, когда сопротивление нулевого провода равно нулю (ZN=0).
Нулевой провод уравнивает потенциалы нейтральных точек источника и приёмника. Четырёхпроводную систему применяют в электрических сетях с напряжением 380 или 220 В при электроснабжении от общего источника силовой (электродвигатели) и осветительной (электрические лампы) нагрузки.