74. Объяснить принцип получения трехфазной эдс. Проанализировать особенности трехфазной системы напряжений.

Трехфазными генераторами называются генераторы переменного тока, одновременно вырабатывающие несколько ЭДС одинаковой частоты, но с различными начальными фазами. Совокупность таких ЭДС называется трехфазной системой ЭДС.

Многофазными цепями называются цепи переменного тока, в которых действуют многофазные системы ЭДС. Любая из цепей многофазной системы, где действует одна ЭДС, называется фазой. Наибольшее распространение получили трехфазные системы.

Трехфазные системы имеют ряд преимуществ перед другими системами (однофазными и многофазными):

- они позволяют легко получить вращающееся магнитное поле (на этом основан принцип работы разных двигателей переменного тока).

- трехфазные системы наиболее экономичны, имеют высокий КПД.

- конструкция трехфазных двигателей, генераторов и трансформаторов наиболее проста, что обеспечивает их высокую надежность.

- один трехфазный генератор позволяет получать два различных (по величине) напряжения.

Современные электрические системы, состоящие из генераторов, электростанций, трансформаторов, линий передачи электроэнергии и распределительных сетей, представляют собой в подавляющем числе случаев трехфазные системы переменного тока.

Трехфазная система электрических цепей представляет собой совокупность электрических цепей, в которых действуют три синусоидальные ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые общим источником энергии. Каждая из цепей, входящих в трехфазную цепь, принято называть фазой. В данном случае не следует путать понятие фазы в многофазной системе с понятием начальной фазы синусоидальной величины.

75. Изложить достоинства применения трехфазной системы переменного тока.

Достоинства (преимущества) трехфазной системы:

1) Передача энергии от генератора к потребителям трехфазным током наиболее выгодна экономически, чем при любом другом числе фаз. Например, по сравнению с двухпроводной системой достигается экономия проводов в два раза (3 провода вместо 6), соответственно уменьшаются потери энергии в проводах линии.

2) Трехфазная система позволяет технически просто получить круговое вращающееся поле, которое лежит в основе работы всех трехфазных машин (генераторов и двигателей).

3) Элементы трехфазной системы (генераторы, трансформаторы, двигатели) просты по конструкции, надежны в работе, имеют хорошие массогабаритные показатели, сравнительно дешевы, долговечны.

4) На выходе трехфазных генераторов имеется два уровня выходного напряжения – линейное и фазное, отличающиеся в √3 раз (Uл /Uф = √3), что позволяет подключать к такому генератору приемники с различными номинальными напряжениями.

Благодаря своим достоинствам трехфазная система применяется в электроэнергетике для производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

76. Изложить понятие симметричной нагрузки в трехфазной цепи при соединении обмоток генератора и фаз приемника звездой. Проанализировать фазные, линейные напряжения и токи, соотношения между ними.

В трехфазной электрической сети различают линейное и фазное напряжения.

Линейное напряжение - это напряжение между двумя фазными проводами.

Фазное напряжение - это напряжение между нулевым проводом и одним из фазных.

Напряжение трехфазной сети принято оценивать по линейному напряжению. Для отходящих от подстанции трехфазных линий уста­новлено номинальное линейное напряжение 380 В, что соответствует фазному 220 В. В обозначении номинального напряжения трехфазных четырехпроводных сетей указывают обе величины, т. е. 380/220 В. Этим подчеркивается, что к такой сети можно подключать не только трехфазные электроприёмники на номинальное напряжение 380 В, но и однофазные на 220 В.

Трехфазная система считается сбалансированной или симметричной, когда напряжения и токи каждой из фаз имеют одинаковую амплитуду, а сдвиг амплитуды по фазе равен 120 градусов. Если не выполняется хотя бы одно из этих условий, то система считается асимметричной, или разбалансированной.

Понятие симметричная нагрузка используется в трёхфазных электрических сетях. Если комплексные сопротивления приёмников Za, Zb, Zc одинаковы, что наблюдается, когда их полные сопротивления равны между собой Za=Zb=Zc=Zф и сдвиги фаз fa, fb, fc между напряжениями и токами соответствующих фаз одинаковы fa=fb=fc=f, то такую нагрузку называют симметричной. Величина не симметрии нормируется и при превышении норм линия электропередач отключается. Для анализа не симметрии используются реле-фильтры симметричных составляющих (это напряжение и ток обратной и нулевой последовательности).