Вопросы для самоконтроля:

1. Поясните, что называется трехфазной системой? Кто ее изобретатель? Каковы ее преимущества перед однофазной системой?

2. Расскажите, какая трехфазная система является симметричной? Каким основным свойством она обладает?

3. Поясните, что называется фазой трехфазной системы?

4. Поясните, какое соединение обмоток называется звездой? треугольником?

5. Расскажите, каковы соотношения между фазными и линейными токами (напряжениями) при соединении нагрузки звездой? треугольником?

6. Поясните, какова роль нейтрального провода?

7. Объясните, при каких условиях появляется напряжение смещения нейтрали и как оно определяется?

8. Поясните, каково отличие топографической диаграммы от векторной?

9. Объясните, как определить мощность трехфазной системы с симметричной и несимметричной нагрузками при ее соединении в звезду и треугольник?

10. Поясните, как возникает вращающееся магнитное поле статора?

11. Расскажите, каков принцип работы синхронного и асинхронного двигателей?

Тема 3.6 Электрические цепи с несинусоидальными периодическими напряжениями и токами

Причины возникновения несинусоидальных эдс токов и напряжений в электрических цепях: искажение эдс в электромашинном генераторе, наличие в цепях нелинейных элементов.

Аналитическое выражение несинусоидальной периодической величины в форме тригонометрического ряда. Признаки симметрии несинусоидальных кривых и влияние их на вид тригонометрического ряда.

Понятие о разложении несинусоидальной периодической величины в тригонометрический ряд: аналитические выражения некоторых несинусоидальных кривых, встречающихся в электротехнике (без вывода).

Действующее значение несинусоидального периодического тока (или напряжения). Понятие о коэффициентах формы, амплитуды искажения периодической кривой. Мощность в цепи при несинусоидальном токе.

Расчет линейной электрической цепи при несинусоидальном периодическом напряжении на ее входе.

Литература: [4, c. 381-404]; [9, c. 420-444].

Методические рекомендации

Для изучения и расчета цепей с несинусоидальными токами исполь-зуется теорема Фурье, согласно которой любая периодически изменяющаяся кривая может быть разложена на постоянную составляющую (А₀), незави-сящую от времени и ряд синусоид (гармоник), частоты которых составляют арифметическую прогрессию:

y (wt) = A_C + A₁sin (wt + ψ₁) + A₂sin (2wt + ψ₂) +…+ A_nsin (nwt + ψ_n)

где А₁, A₂, A₃…A_n – амплитуды гармонических составляющих.

ψ₁… ψ_n – начальные фазы гармоник.

При увеличении порядкового номера гармоники реактивное индуктивное сопротивление ХL увеличивается, а емкостное Xc - уменьшается. Активное же сопротивление не зависит от частоты и для всех гармоник одинаково. Эти свойства реактивных сопротивлений используют при устройстве фильтров.

Как и для синусоидального тока за действующее значение несинусоидального тока принимается его среднеквадратичное значение:

по аналогии

где I₁, U₁, I_2, U₂ и т. д. - действующие значения тока и напряжения гармоник.

Обратите внимание на расчет мощности, на расчет электрических цепей несинусоидального тока.

Все эти вопросы хорошо изложены в учебнике [9, с. 420-449].