Тема 4: Трехфазные цепи

Трехфазная система ЭДС. Принцип работы трехфазного машинного генератора. Трехфазная цепь. Расширение понятия фазы. Основные схемы соединения трехфазных цепей, определение линейных и фазных величин. Соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами. Преимущества трехфазных систем. Расчет трехфазных цепей. Соединение звезда-звезда с нулевым проводом. Соединение нагрузки треугольником. Соединение звезда-звезда без нулевого провода. Активная, реактивная и полная мощности трехфазной системы. Измерение активной мощности в трехфазной системе.

Для самостоятельного изучения:

Указатель последовательности чередования фаз. Магнитное поле катушки с синусоидальным током. Получение кругового вращающегося магнитного поля. Принцип работы асинхронного двигателя.

Вопросы для самопроверки:

1. Как измерить фазные и линейные токи и напряжения?

2. Как измерить мощность потребляемую трехфазной нагрузкой?

3. Симметричную, комплексную нагрузку включили по схеме звезда с нейтральным проводом. Как изменятся линейные токи, если оборвать нейтральный провод?

4. Может ли возникнуть резонанс напряжения в трехфазной цепи без нейтрального провода?

5 Темы практических занятий

1. Методы расчета цепей постоянного тока.

2. Метод расчет цепей переменного тока.

3. Трехфазные цепи.

6 Темы контрольных работ

1. Расчет электрических цепей постоянного и переменного однофазного токов.

2. Расчет трехфазных цепей.

Тема 1: Цепи постоянного тока

Законы Ома и Кирхгофа. Метод расчета электрических цепей, основанный на непосредственном применении законов Кирхгофа. Метод контурных токов. Принцип наложения. Метод узловых потенциалов. Метод двух узлов. Активный и пассивный двухполюсники. Метод эквивалентного генератора.

Для самостоятельного изучения:

Принцип компенсации. Энергетический баланс. Передача энергии от источника к приемнику. Преобразования звезды в треугольник и треугольника в звезду. Перенос источников ЭДС и источников тока.

Вопросы для самопроверки:

6. Что такое источник ЭДС и источник тока?

7. Назовите основные законы электротехники.

8. Какие методы расчета электрических цепей вы знаете?

9. Как записать уравнение баланса мощностей?

10. Электрическая цепь имеет два узла и n ветвей. Как определить напряжения между узлами если известны ЭДС источников, сопротивления n-1 ветвей и ток в ветви с неизвестным сопротивлением?

1.2 Краткие теоретические сведения

Постоянным называется ток, значение и направление которого при неизменных параметрах электротехнической установки остаются постоянными.

Электрическая цепь представляет собой совокупность технических устройств и физических объектов, по которым протекает электрический ток, т.е. происходит упорядоченное направленное движение электрических зарядов.

Расчет и анализ электрических цепей производится с использованием закона Ома, первого и второго законов Кирхгофа. На основе этих законов устанавливается взаимосвязь между значениями токов, напряжений, ЭДС всей электрической цепи и отдельных ее участков и параметрами элементов, входящих в состав этой цепи.

Закон Ома (рис. 1.1 и 1.2).

Рис. 1.1	Рис. 1.2

Для пассивного участка цепи ab: Для активного участка цепи ab:

,

где: R – сопротивление участка цепи;

U_ab – напряжение на участке цепи;

E – ЭДС. источника и ток I, протекающий через участок цепи.

Законы Кирхгофа (рис. 1.3)

Рисунок - 1.3

Узел - это место соединения трёх и более проводников.

Ветвь - это часть цепи между двумя узлами.

Контур - это любой замкнутый путь электрического тока.

Рисунок 1.3 демонстрирует:

A, B, C, D узлы;

AB, CD, BC, DA-ветви;

ABCDA-контур.