Тема 6. Трехфазные цепи переменного тока (16 часов) Занятие 49 Устройство трехфазного генератора.

Однофазные системы малоэффективны вследствие несовершенства однофазных электроаппаратов, в частности электромашин. Так, например при одинаковых габаритах, массе активных материалов ( стали и меди ) мощность однофазной машины в 1,5 раза меньше трехфазной машины.

Многофазной системой называется цепь переменного тока, в которой действуют две и более ЭДС одинаковой частоты, но взаимно смещенные по фазе на определенные углы. Отдельные цепи, составляющие многофазную систему, называются фазами.

Трехфазная система состоит из трех электрических цепей , ЭДС источников которых имеют одинаковую частоту, но сдвинуты по фазе относительно друг друга на угол 120 градусов. См. рис.47.1.

Рис.47. 1. а) График ЭДС в трехфазной сети б) Векторная диаграмма трехфазной сети

В качестве источника электрической энергии в трехфазной цепи используется трехфазный генератор.(см. рис.47.2).

Рис.47. 2. Схема устройства трехфазного генератора и условное обозначение трехфазной обмотки.

Рис.47.3. Устройство трехфазного генератора

Трехфазная обмотка. расположенная на статоре генератора, представляет собой три катушки электрически сдвинутые относительно друг друга на угол 120°. При вращении ротора, представляющего собой постоянный электромагнит, его магнитное поле пересекает катушки, наводя в них ЭДС, сдвинутые относительно друг друга на угол 120°. (см. рис.47.1.а.)

Катушки (фазы) трехфазного генератора можно соединять звездой или треугольником. Таким же способом можно соединять и потребители электрической энергии.

Занятие 50 Соединение трехфазной цепи звездой.

Рис.50.1. Схема соединения трехфазной сети "звездой"

При соединении обмоток генератора "звездой " концы всех трех фаз x,y,zсоединяются между собой, а от начал выводятся провода, отводящие энергию в сеть. Полученные таким образомтри провода называютсялинейными, а напряжения между любыми двумя линейными проводами – линейными напряжениями Uл.

От общей точки соединения концов трех фаз ( нулевой точки ) может быть отведен четвертый провод, называемый нулевым. Напряжение между любым из трех линейных проводов и нулевым проводом называется фазным напряжением.Uф.

При соединении "звездой", соотношения между линейным и фазным напряжениями равны:

При соединении "звездой", соотношения между линейным и фазным токами

Iл = Iф

Государственный стандарт предусматривает Uл = 380 В,Uф = 220 В

Занятие 51 Соединение трехфазной цепи треугольником.

Рис.51.1. Схема соединения трехфазной сети "треугольником"

При соединении обмоток генератора "треугольником", начало каждой фазы соединяется с концом обмотки другой фазы. Таким образом три фазы генератора образуют замкнутый контур, в котором действует ЭДС , равная геометрической сумме ЭДС , индуктированных в фазах. Линейные провода при соединении треугольником подключены к точкам соединения начала одной фазы и конца другой. Напряжения между линейными проводами равно напряжению между началом и концом одной фазы.

При соединении треугольником линейное напряжение Uл равно фазному U ф.

Uл = U ф

При соединении "треугольником", соотношения между линейным и фазным токами равны:

Iл = 1,73 Iф