A b
C
Рис. 4.14
Uлин = Uф , т.е.
По
закону Ома комплексное значение фазных
токов:
У симметричного приемника:
ZAB = ZBC = ZCA = Zф .
Векторная диаграмма имеет вид, представленный на рис. 4.15.
При
симметричной трехфазной системе для
действительных значений фазных и
линейных токов справедливо соотношение:
Причем Uл = Uф .
Расчет трехфазных цепей.
Трехфазные цепи являются разновидностью цепей синусоидального тока, и поэтому расчет и исследование процессов в них производится теми же методами и приемами, которые рассматривались ранее. Для цепей трехфазного тока применим также символический метод расчета, и могут строиться векторные диаграммы.
Пример:
В
схеме, представленной на рис. 4.16
,
Ом
, и при этом имеют различный характер.
Найти
I0,
и
построить векторную диаграмму.
A
C B
Рис. 4.16
Решение:
Построим
векторную диаграмму:
Рис. 4.17
Токи
всех фаз по модулю равны 127 / 6,35 = 20 А.
по
модулю совпадает с ; на 90 отстает
от ; на 90 опережает .
Сумма
А.
Схема соединения трехфазного генератора не зависит от схемы включения трехфазного приемника. Соединение фаз по схеме треугольник часто переключается на соединение по схеме звезда для изменения тока и мощности, например, для уменьшения пусковых токов трехфазных двигателей.
При соединении звезда:
При соединении треугольник:
При одинаковых Uл и Zф :
Iлтр = 3 Iлз .
Активная мощность при любой схеме соединения:
Назначение электрических машин.
Как и все электромагнитные механизмы, электрическая машина является преобразователем энергии. При производстве электроэнергии на тепловых и атомных электростанциях тепловую энергию, полученную при сжигании топлива или в результате ядерных реакций, посредством паровой турбины преобразуют в механическую энергию вращения, которая приводит в действие электрическую машину – генератор. На гидравлических электростанциях для получения электроэнергии используют энергию воды, поднятой на определенный уровень. Вода, проходя через гидротурбину, вращает колесо, вал которого связан с валом генератора. В результате электромагнитных процессов, проходящих в генераторе, механическая энергия превращается в электрическую.
Значительная часть электрической энергии, потребляемой различными отраслями хозяйства, преобразуется вновь в механическую энергию, необходимую для приведения в действие машин, механизмов. Это преобразование осуществляется при помощи электрических машин, называемых электродвигателями.
Преобразование энергии в электрических машинах.
В основе принципа работы электрических машин лежат законы электрических и магнитных явлений, изучаемые в курсе физики. При работе электрической машины в режиме генератора происходит преобразование механической энергии в электрическую. Это происходит в соответствии с законом электромагнитной индукции, сущность которого состоит в следующем: если внешней силой F перемещать проводник в магнитном поле, например, слева направо (см. рис. 4.18), так, что вектор В будет расположен перпендикулярно, то в проводнике будет наводиться эдс E=BLV, где
L – активная длина проводника;
V – скорость движения проводника(см. рис. 4.18).
N
S
Рис. 4.18
Для определения направления эдс следует воспользоваться правилом «правой руки». Если вектор B направить в ладонь, большой палец направить в сторону V, то 4 пальца покажут направление Е.
Таким образом, проводник в магнитном поле можно рассматривать как электромагнитный генератор.
Если рассматривать проводник с током, помещенный в магнитное поле, то его можно считать элементарным электродвигателем.
В результате воздействия магнитного поля на ток возникает электромагнитная сила Fэм = BIL, действующая на проводник. По правилу «левой руки». Если расположить руку так, что вектор B направлен в ладонь, 4 пальца сонаправлены с I, то отогнутый большой палец покажет направление вектора Fэм.