ФГОУ СПО

«Рыльский авиационный технический колледж

гражданской авиации»

Э Л Е К Т Р О Т Е Х Н И К А

«Трехфазные электрические цепи»

Краткий конспект лекций

Содержание:

1. Трехфазный генератор. Трехфазная ЭДС	2
2. Несвязанная трехфазная система	3
3. Четырехпроводная трехфазная система «звезда - звезда»	4
4. Трехфазная система «треугольник — треугольник»	6
5. Трехфазная система «звезда — треугольник»	7
6. Мощность трехфазной системы	7

Рыльск, 2009

Трехфазные электрические цепи

Кроме однофазной системы, применяются многофазные системы, в которых имеется соответствующее число источников энергии, их э.д.с. имеют одинаковую частоту и амплитуду, но сдвинуты по фа­зе на определенную часть периода.

Наибольшее применение получили трехфазные системы. В настоя­щее время повсеместно электрическая энергия производится, пере­дается и потребляется преимущественно как энергия трехфазных систем. Трехфазной системой называется система, состоящая из трех электрических цепей одной частоты, ЭДС которых сдвинуты по фазе на одну треть периода. Применяются только симметричные системы с ЭДС одинаковой амплитуды. Каждая отдельная цепь трехфазной системы называется фазой. Основными достоинствами трехфазной системы являются следующие:

1. Трехфазная система обеспечивает экономию проводниковых материалов до 50% по сравнению с однофазной системой такой же мощности.

2. Трехфазная система позволяет создать круговое вращающееся магнитное поле.

3. Трехфазная система позволяет использовать самые совершен­ные по конструктивным и эксплуатационным свойствам электро­двигатели.

1. Трехфазный генератор. Трехфазная эдс

Электрическая энергия вырабатывается трехфазными генератора­ми. Трехфазный генератор в принципе состоит из трех однофаз­ных генераторов, ЭДС которых имеют одинаковую частоту и ам­плитуду, но сдвинуты по фазе на одну треть периода. Трехфазный генератор конструктивно представляет одну машину, но может работать так же, как три самостоятельных однофаз­ных генератора.

Рис.1

Если вращать с постоянной скоростью проводник (рамку) в равномер­ном магнитном поле, то в проводнике (в рамке) будет индукти­роваться синусоидальная ЭДС. В трехфазном генераторе статор создает магнитное поле (рис.1). Три одинаковые рамки (об­мотки), расположенные в пространстве под углами 120º одна от­носительно другой, образуют ротор, вращающийся со скорость ω. Обмотки пересекаются одним и тем же магнитным полем, благодаря чему в них индуктируются сину­соидальные ЭДС, сдвинутые по фазе на одну треть периода (рис.2).

Тогда ЭДС, индуктируемые в фазах (обмотках) трехфазного генератора, назы­ваются фазными ЭДС и могут быть записаны уравнениями:

e_A = E_msinωt; e_B = E_msin(ωt - 120º); e_C = E_msin(ωt - 240º).

Рис.2

ЭДС изображены графиками и векторно на рис. 2. Каждая отдельная обмотка трехфазного генератора является самостоятельным источником и сокращенно называется фазой ге­нератора.

В реальном генераторе обмотки размещаются на статоре (например, ЭСДА-100), а вращающийся ротор создает магнитное поле, индукция которого распределена по синусоидальному закону.