Тема 3.5 Трёхфазные симметричные цепи Понятие об однофазной и многофазной системах электрических цепей.

Трехфазные системы ЭДС, токов, электрических цепей. Симметричная трехфазная система ЭДС Схема устройства трехфазного электромашинного генератора. Соединение обмоток трехфазного генератора (трансформатора) звездой и треугольником. Фазные и линейные напряжения и соотношение между ними в симметричной цепи.

Симметричная нагрузка в трехфазной цепи при соединении фаз прием-ника звездой и треугольником. Фазные и линейные токи и соотношение между ними.

Расчет симметричной трехфазной цепи при соединении приемника звездой и треугольником. Мощность трехфазной цепи при симметричном режиме. Понятие о несимметричной нагрузке в трехфазной цепи. Четырехпроводная трехфазная система, роль нулевого провода.

Вращающееся магнитное поле: трехфазная система обмоток; получение вращающегося магнитного поля посредством трехфазной системы токов.

Лабораторная работа № 14

Исследование трёхфазной цепи при соединении приёмника звездой.

Литература: [4, c.335-381, 398]; [8, c. 215-238]; [9, c. 363-401, 444].

Методические рекомендации

Приступая к изучению темы, следует знать, что обмотки (фазы) трех-фазного генератора выполняют одинаковыми и располагает под углом 120°, следовательно, в них находится синусоидальная эдс одинаковой амплитуды. Такая система представляет симметричную трехфазную систему.

Начиная с конца прошлого столетия и по настоящее время, повсеместно производство, потребление и передача электрической энергии осуществляются на трехфазном токе, благодаря следующим преимуществам:

- cимметричная система токов создает вращающееся магнитное поле, которое поделено в основу принципа действия асинхронных двигателей, изобретенных М. О. Доливо-Добровольским.

- производство, передача и потребление одного и того же количества электрической энергии экономически выгоднее с использованием трехфазной системы по сравнению с однофазной.

- используя четырехпроводную систему, можно получить в одной установке два эксплуатационных напряжения.

Обмотки трехфазных генераторов (устройство которых следует четко представлять) соединяются между собой звездой или треугольником.

Потребители трехфазного тока соединяются, как и генераторы, звездой, образуя трехпроводную (звезда без нейтрального провода) и четырех-проводную (звезда с нейтральным проводом) системы. Соотношения между фазными и линейными напряжениями для обоих случаев остаются такими же, как и у генераторов; ток в линии равен току в фазе потребителя I_Л = I_Ф для соединения звезда и при соединении потребителя треугольником.

Iл=Iф

_{Расчет трехфазной цепи при симметричной системе напряжения и одинаковой (равномерной) нагрузке фаз сводится к расчету одной фазы: нейтраль генератора совмещается с нейтралью потребителя. При несимметричной нагрузке без нейтрального провода появляется напряжение смещения нейтрали генератора относительно нейтрали приемника .}

При наличии нейтрального провода в соединении звезда и несим-метричной нагрузке ток в нейтральном проводе определяем по первому закону Кирхгофа в векторной или комплексной формах _N = İ_A + İ_B +İ_C.

Нейтральный провод выравнивает фазные напряжения при неравномерной нагрузке фаз.

Все эти вопросы хорошо описаны в учебнике [9, с. 363-401].