13.Трехфазная сеть при соединении приемников по схеме «звезда».Назначение нейтрального провода.

Соединение звезда может быть двух видов:

1)Четырехпроходная звезда или звезда с нейтральным проводом

Применяется при не симметричной нагрузке.

2)Звезда Четырехпроходная либо без нейтрального провода

Применяется при симметричной нагрузке.

UA,UB,UC-фазные напряжения источника

Ua,Ub,Uc-фазное напряжение потребителя

IA,IB,IC-линейны токи – токи проводящих проводов

Ia,Ib,Ic-фазные токи потребителя

Iл=Iср

Iа=

Ib=

Iа=

14.Трехфазная цепь при соединении приемников по схеме «треугольник ».Симметричный режим работы.

15.Мощность трехфазной цепи.

Активная и реактивная мощности трехфазной цепи, как для любой сложной цепи, равны суммам соответствующих мощностей отдельных фаз:

где I_A, U_A, I_B, U_B, I_C, U_C – фазные значения токов и напряжений.

 В симметричном режиме мощности отдельных фаз равны, а мощность всей цепи может быть получена путем умножения фазных мощностей на число фаз:

 В полученных выражениях заменим фазные величины на линейные. Для схемы звезды верны соотношения Uф/Uл/√3, I_ф=I_л, тогда получим:

Для схемы треугольника верны соотношения: Uф=Uл ; Iф=Iл / √3 , тогда получим:

Следовательно, независимо от схемы соединения (звезда или треугольник) для симметричной трехфазной цепи формулы для мощностей имеют одинаковый вид:

  В приведенных формулах для мощностей трехфазной цепи подразумеваются линейные значения величин U и I, но индексы при их обозначениях не ставятся.

    Активная мощность в электрической цепи измеряется прибором, называемым ваттметром, показания которого определяется по формуле:

    где U_w, I_w - векторы напряжения и тока, подведенные к обмоткам прибора.

Для измерения активной мощности всей трехфазной цепи в зависимости от схемы соединения фаз нагрузки и ее характера применяются различные схемы включения измерительных приборов.  Для измерения активной мощности симметричной трехфазной цепи применяется схема с одним ваттметром, который включается в одну из фаз и измеряет активную мощность только этой фазы. Активная мощность всей цепи получается путем умножения показания ваттметра на число фаз: P=3W=3U_фI_фcos(φ). Схема с одним ваттметром может быть использована только для ориентированной оценки мощности и неприменима для точных и коммерческих измерений.

При отсутствии нулевого провода линейные (фазные) ток связаны между собой уравнением 1-го закона Кирхгофа: I_A+I_B+I_C=0. Сумма показаний двух ваттметров равна:

    Таким образом, сумма показаний двух ваттметров равна активной трехфазной мощности, при этом показание каждого прибора в отдельности зависит не только величины нагрузки но и от ее характера.

    На рис. 40.4 показана векторная диаграмма токов и напряжений для симметричной нагрузки. Из диаграммы следует, что показания отдельных ваттметров могут быть определены по формулам:

16.Переходные процессы в линейных электрических цепях, основные понятия ,законы.

Переходный процесс возникает в электрической цепи призматического режима ее работы под воздействием выключений при включении и выключении источников,потребителей либо при аварийных режимах на участках цепи(ХХ и КЗ).Переходный процесс с индуктивностью либо емкостью не может протекать мгновенно,т.к.энергия магнитного поля индуктивности или электрического поля емкости не может изменяться скачком.Любое изменение в электрической цепи вызывает изменение режима работы,наз коммутацией.

Законы коммутации:1) Ток индуктивного элемента не может изменяться скачком. Il(-0)=Il(0)=Il(+0);2)Напряжение на емкостном элементе не может изменяться скачком Uc(-0)= Uc (0)= Uc (+0)

17.Переходные процессы в электрической цепи с индуктивным элементов.(рассмотреть на примере задачи)

Электромагнит постоянного тока имеет сопротивление R=11 Ом и индуктивность L=0,44 Гн. Напряжение источника U=220 В. Рассчитать сопротивление R_p реостата, шунтирующего обмотку электромагнита, при котором напряжение на обмотке в момент отключения электромагнита не превысит утроенного значения напряжения источника.

Решение. Установившееся значение тока электромагнита, включенного под напряжение, I=U/R=20 А. Электрическое состояние цепи при отключенном источнике напряжения характеризуется уравнением

0=(R+ R_p)i+Ldi/dt,

Решение которого i=Ae^-(R+R_p^)/L*t.

Поскольку ток в индуктивности не изменяется скачком, то в момент размыкания ключа(t=0) i(0)=20=Ae⁰, значит А=20, и ток в переходном режиме

i=20e^(R+R_p^)/L*t А.

Напряжение на обмотке электромагнита

u_Эм=R_pi=20R_pe^-(R+R_p^)/L*t В.

Сопротивление R_p расчитываем так, что бы в момент отключения (t=0) u_ЭМ было больше либо равно 3U:

3U>=20 R_pe⁰; R_p<=660/20=30 Ом.

18. Переходные процессы в электрической цепи с емкостным элементом .(рассмотреть на примере задачи)

I.

U_c+U_R=E

U_R=iR

i_c=CdU_c/dt

U_c+RCdU_c/dt=E

II.

U_c=U_сц+U_{с дв}

U_сц=E при dU_c/dt=0

U_{с дв}=Al^Pt P-корень 1+RCP=0

P=-1/RC

U_{с дв}= Al^-t/RC