Вопрос 22
Несвязанные
цепи (рис.3.5.) не получили применения
вследствие их неэкономичности, вызванной
большим числом проводов, соединяющих
источники питания и приемники (n=6).
Более совершенными и экономичными являются связанные цепи, у которых концы фаз X,Y,Z соединяют в одну общую точку.
Схемы соединения фаз источника: а) звездой; б) треугольником.
На практике фазы трехфазных генераторов предпочитают соединять звездой ( ). Точки N и n называют нейтральными, а провод, соединяющий их, называют нейтральным.
Напряжения
между началом и концом фазы называют
фазными
:
.
Напряжения
между линейными проводами называют
линейными
:
.
Пренебрегая
внутренним сопротивлением генератора,
можно считать фазные напряжения
равными фазным Э.Д.С. (
).
За
условные положительные направления
фазных напряжений принимают направление
от начала (от точек A, B,
C) к концу фаз обмоток
(точка N), а линейных
напряжений – от начала одной фазы к
началу другой.
В соответствии с выбранными условными положительными направлениями фазных и линейных напряжений (рис.3.6.а), можно записать (согласно II закону Кирхгофа) уравнения и построить по ним векторную диаграмму:
;
;
.
Комплексные значения линейных напряжений:
;
;
.
(3.8.)
Это уравнение позволяет определить линейные напряжения по известным фазным напряжениям.
Т
аким
образом, действующее значение линейных
напряжений равно векторной
разностсоответствующих фазных напряжений.
Топографическая (потенциальная) диаграмма фазных и линейных напряжений при соединении фаз “звездой”.
Напряжение между отдельными точками трехфазной цепи целесообразно определять графически – путем построения так называемой топографической (потенциальной) диаграммы.
Топографическая диаграмма – это векторная диаграмма, построенная так, чтобы каждой точке цепи соответствовала определенная точка на диаграмме и чтобы вектор, проведенный в эту точку из начала координат, выражал по величине и фазе потенциал соответствующей точки цепи. Отрезок, соединяющий любые две точки на этой диаграмме, определяет напряжение между соответствующими точками цепи.
При построении топографической диаграммы для трехфазной цепи удобно принять за точку с нулевым потенциалом нулевую, или нейтральную точку генератора N. Этой точке генератора соответствует начало координат топографической диаграммы.
Для нахождения
вектора линейного напряжения
(рис.3.7.), как следует из (3.8.) необходимо
к вектору напряжения
прибавить вектор напряжения
с противоположным знаком. После переноса
вектора
параллельно самому себе он соединит
точки A и B
на топографической диаграмме фазных
напряжений. Аналогично строят векторы
линейных напряжений
и
.
Из диаграммы (рис.3.7.) видно, что для
симметричной системы напряжений линейные
напряжения представляют тремя векторами,
сдвинутыми по фазе друг относительно
друга на угол
(
),
кроме того, векторы линейных напряжений
опереют по фазе соответственно векторы
фазных напряжений
на угол
.
Величина
каждого линейного напряжения в
раз больше величины вектора фазного
напряжения:
(
)
В
ажное
свойство системы линейных
напряжений:“Независимо от характера
нагрузки сумма их мгновенных значений
всегда равна нулю”, т.е.
(3.8.а)
При соединении фаз источника треугольником линейные напряжения равны фазным:
, ( ) т.к. обмотка генератора, линейный провод и приемник, принадлежащие одной фазе, соединяются последовательно.