21)Какую 3-фазную нагрузку называют однородной? Объяснить, почему. Привести пример.

Ответ: Трехфазная система ЭДС.

 

2. Схемы соединения источников и нагрузок.

 

а)- Y/Yo - звезда - звезда с нулевым проводом, б)-Y/Y - звезда - звезда, в- звезда - треугольник, г)— треугольник - звезда - д)треугольник — треугольник. 3. Типы трехфазных нагрузок. При симметричной нагрузке равны комплексы сопротивлений:  (6. 1)

При равномерной нагрузке равны модули сопротивлений:  (6. 2). При однородной нагрузке равны фазы:  (6. 3)

22)Объяснить, как изменится активная мощность приёмника при переключении его фаз со “звезды” на “треугольник”.

Ответ: При переключении со звезды, на треугольник фаз симметричных приемников, сопротивления которых не зависят от напряжения, линейные токи увеличиваются в три раза:

но фазные токи возрастают в √5 раз:

23)Привести схему “звезда-звезда” без нейтрального провода и расчётные соотношения для определения токов в ней в случае несимметричного 3-фазного приёмника.

Ответ: Соединение генератора или нагрузки в систему – звезда показано на рисунке. Точка соединения концов фаз генератора или нагрузок называется нейтральной точкой и обозначается буквой N или n. (См. рис. 83).

Рис. 83. На следующем рисунке показано соединение звезда – звезда без нейтрального провода. Следует заметить, что точка N генератора на практике всегда заземляется. Это значит, что ее потенциал   . Будем считать эту точку базовой для расчета всей схемы (рис. 84).

Рис. 84. При анализе трехфазных цепей приняты следующие обозначения: Токи, пересекающие по фазам источника и нагрузки – называются фазными токами, обозначаются I_ф, а токи протекающие в линейных проводах (в линии) называются линейными токами, I_л. Как следует из рисунка при данном соединении   . Напряжения на фазах источника и нагрузки U_AN, U_BN, U_CN и U_A, U_B, U_C - называются фазными напряжениями, а напряжения между проводами в линии U_AB, U_BC, U_CA – линейными. Выведем соотношение между фазными линейными напряжениями. Воспользуемся изображением напряжений на комплексной плоскости (рис. 85).

Рис. 85. Исходя из построения    Таким образом, соотношения между фазным и линейным напряжениями будет следующим:

. Численно линейные напряжения можно определить следующим образом:

 ,   ,   . Совместно с системой фазных напряжений, которая записывается как:  ,   ,   ; они образуют систему трехфазных напряжений. Если U_A=U_B=U_C и Z_a=Z_b=Z_c система называется симметричной и в ней I_A=I_B=I_C; Такие системы можно рассчитать на одну фазу. Например рассчитаем ток фазы А:

 , тогда токи в остальных фазах можно определить путем сдвига вектора тока   на угол соответственно   или   .  ,   ; Параметр а называется фазовым множителем.   . Построение векторов на комплексной плоскости симметрично, например (рис. 86):

Рис. 86. Если система не симметрична, то расчет производится следующим образом. Определяется напряжение U_Nn – напряжение смещения нейтрали. Исходя из метода узловых потенциалов можно записать:

.

 

Зная величины фазных напряжений генератора   ,   и   , а также напряжение   , можно для токов записать:

Очевидно, что токи I_A, I_B, I_C могут быть различны, а следовательно могут быть различны напряжения на фазах нагрузки.

Этот режим эксплуатации трехфазных цепей из-за этого на практике не желателен. Пример топографической диаграммы для данного случая показан на рис. 87.

Рис. 87.