Соединение фаз генератора и потребителя звездой

Трехфазный генератор в отличие от однофазного имеет три рабочие обмотки, сдвинутые между собой по окружности на 120°. В них индуцируются равные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе одна относительно другой на 120°.

Мгновенные значения ЭДС:

e_A=E_msinωt

e_B=E_msin(ωt-120°)

e_С=E_msin(ωt-240°)

В комплексной форме: E_A=Ee^j0°, E_B=Ee^-j120°, E_С=Ee^-j240°.

Фазой трехфазной системы называется часть трехфазной системы электрических цепей, в которой может протекать один из токов трехфазной системы.

Обмотки трехфазного генератора называются фазами генератора.

Начало фазных обмоток называется А, В, С; конец – x, y, z.

Если три конца обмоток генератора соединены в одну общую точку (узел), которая называется нулевой, то такое соединение называется звездой.

За начало обмоток принимают тот конец, к которому направлена положительная ЭДС.

К генератору подсоединяется нагрузка

Соединим звезду генератора со звездой потребителя.

 

Провод, соединяющий центральные точки генератора и потребителя называется нейтральным. (- - - - -)

Три провода, отходящие от начала обмоток генератора, называются линейным проводом.

Напряжение между линейным проводом называется линейным, а токи, текущие в них – линейными токами.

При такой схеме ток в нейтральном проводе равен геометрической сумме токов трех потребителей, и поскольку токи трех фаз при симметричной нагрузке (номиналы сопротивлений потребителей Z₁, Z₂, Z₃ одинаковы) генератора равны по величине и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 120°, их сумма равна 0.

I_N=I_Ae^j0+I_Be^-j120°+I_Ce^j120=0

Поэтому нейтральный провод называют нулевым.

Поэтому при симметричной нагрузке фаз нейтральный провод не нужен, т.к. ток в нем равен 0.

Напряжение и токи фаз называются фазными.

Здесь U_А, U_В, U_С – фазные напряжения. I_А=I_ф.

По второму закону Кирхгоффа:

U_AB=U_A-U_B

U_BC=U_B-U_C

U_AC=U_A-U_C

Линейные напряжения равны разности векторов фазных напряжений.

, где U_AB=U_Л, а U_B=U_Ф

_. Следовательно 

I_Л=I_Ф При соединении звездой.

Мощность трехфазной системы равна сумме мощностей каждой фазы

Порядок расчета

Дано U_Л=U_AB=U_BC=U_AC

Z_A=Z_B=Z_C

Найти: фазные ток и напряжение, ток линейный, углы сдвига по фазе, активную, реактивную и полную мощности фаз и всей системы.

Решение:

1. Рассчитываем фазные напряжения:

U_Ф=U_Л/

2. Определим фазные и линейные токи:

3 Определим углы сдвига по фазе между напряжением и током:

 

4 Определим активную мощность одной фазы:

, Вт

5 Определим реактивную мощность одной фазы:

, Вар

6 Определим полную мощность фазы:

7 Определим активную мощность всей системы:

8 Определим реактивную мощность всей системы:

9 Полная мощность всей системы:

35.Электрические машины. Классификация, назначение, применение.

Электрическая машина — это электромеханический преобразователь энергии^[1], основанный на явлениях электромагнитной индукции и силы Ампера, действующей на проводник с током, движущийся в магнитном поле.

Общие положения

Возможность создания электрической машины как электромеханического преобразователя базируется на электромагнитном взаимодействии, которое осуществляется посредством электрического тока и магнитного поля. Электрическая машина, в которой электромагнитное взаимодействие осуществляется при помощи магнитного поля называется индуктивной, а в которой при помощи электрического — ёмкостной. Ёмкостные машины практически не используются, так как при конечной проводимости воздушной среды (при наличии влаги) заряды будут исчезать из активной зоны электрической машины в землю (то есть огромные потери энергии).