- •1 Основні поняття про змінний струм
- •1.1 Особливості змінного струму. Період і частота змінного струму
- •1.2 Синусоїдний струм, миттєве та амплітудне значення
- •1.3 Одержання синусоїдної ерс
- •2 Фаза змінного струму
- •2.1 Рівняння синусоїдної ерс
- •2.2 Кутова частота. Фаза та початкова фаза
- •Кут зсуву фаз
- •3 Графічні засоби зображення синусоїдних величин
- •3.1 Хвильове зображення змінного струму
- •3.2 Векторне зображення змінного струму
- •4 Додавання та віднімання синусоїдних величин
- •5 Поняття середнього та діючого значень синусоїдного струму
- •5.1 Середнє значення синусоїдного струму
- •5.2 Діюче значення синусоїдного струму
- •5.3 Коефіцієнти форми і амплітуди синусоїдного струму
- •6 Коло змінного струму з активним опором
- •6.1 Схема заміщення електричного кола з активним опором. Закон Ома. Графіки струму та напруги
- •6.2 Активна потужність. Графік потужності
- •7 Коло з індуктивністю
- •7.1 Схема заміщення електричного кола з індуктивністю. Індуктивний опір та його залежність від частоти
- •7.2 Графіки струму, напруги, ерс самоіндукції. Закон Ома
- •7.3 Реактивна потужність. Графік потужності
- •8 Коло з ємністю
- •8.1 Схема заміщення електричного кола з ємністю. Ємнісний опір та його залежність від частоти
- •8.2 Графіки струму, напруги. Закон Ома
- •8.3 Ємнісна потужність. Графік потужності
- •9 Нерозгалужене коло з активним опором та індуктивністю
- •10 Нерозгалужене коло з активним опором та ємністю
- •11 Нерозгалужене коло з активним опором, індуктивністю та ємністю
- •12 Нерозгалужене коло з довільною кількістю елементів
- •13 Резонанс напруг
- •13.1 Особливості нерозгалуженого кола при резонансі напруг. Векторна діаграма
- •13.2 Засоби отримання. Умови виникнення
- •13.3 Характерний опір кола. Добротність та згасання контуру
- •14 Паралельне сполучення гілок кола змінного струму
- •14.1 Розрахунок кола з паралельними вітками методом провідностей
- •15 Резонанс струму
- •15.1 Коло з двома паралельними гілками. Векторна діаграма
- •15.2 Резонанс струмів. Умова резонансу струмів
- •16 Коефіцієнт потужності. Енергія у колі змінного струму
- •16.1 Схеми заміщення конденсатора та котушки з втратами
- •16.2 Коефіцієнт потужності та його техніко-економічне значення
- •16.3 Засоби підвищення коефіцієнта потужності. Компенсація реактивної потужності
- •16.4 Активна та реактивна енергія
- •17 Символічний метод розрахунку кіл змінного струму
- •17.1 Основні поняття про комплексні числа. Дії з комплексними числами
- •17.2 Комплексні величини електричного кола
- •17.3 Закон Ома та закони Кірхгофа у комплексній формі
- •17.4 Розрахунок електричних кіл комплексним(символічним ) методом
- •17.4.1 Кругові та топографічні діаграми
- •17.4.2 Одержання кута зсуву фаз 90°
- •17.5 Приклад розрахунку
- •18 Розрахунок електричних кіл зі взаємною індуктивністю
- •18.1 Кола з взаємною індуктивністю
- •18.2 Розмітка затискачів та визначення взаємної індуктивності
- •18.3 Розв’язка індуктивних зв’язків
- •19 Основні поняття про трифазний змінний струм
- •19.1 Трифазні електричні кола. Трифазна система ерс
- •19.2 Симетричні та несиметричні трифазні системи. Одержання трифазної системи
- •19.3 Обертове магнітне поле. Визначення послідовності фаз
- •20 Трифазне коло при з’єднанні обмоток генератора і споживача зіркою
- •20.1 Схема. Співвідношення лінійних і фазних струмів та напруг. Векторні діаграми
- •20.2 Призначення нульового проводу
- •20.3 Потужності трифазних систем
- •21 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача зіркою
- •21.1 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача зіркою при симетричному навантаженні
- •21.2 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача зіркою при несиметричному навантаженні
- •21.3 Аварійні режими
- •22 Трифазне коло при з’єднанні обмоток генератора і споживача трикутником
- •22.1 Схема. Співвідношення лінійних і фазних струмів та напруг. Векторні діаграми. Потужності трифазних систем
- •22.2 Перемикання фаз приймача з зірки на трикутник
- •23 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача трикутником
- •23.1 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача трикутником при симетричному навантаженні
- •23.2 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача трикутником при несиметричному навантаженні
- •23.3 Аварійні режими
- •24 Чотирьохполюсники
- •24.1 Загальні поняття
- •24.2 Рівняння чотирьохполюсників
- •24.3 Опори та коефіцієнти чотирьохполюсника
- •25 Періодичні несинусоїдні струми в електричних колах
- •25.1Причини виникнення несинусоїдних струмів та їх представлення гармонічним рядом.Дійсне значення періодичного несинусоїдного струму.
- •26 Перехідні процеси в лінійних електричних колах. Причини виникнення перехідних процесів.Закони комутації.
- •26.1 Класисичний метод аналізу перехідних процесів в електричних колах
- •26.2 Перехідний процес у колі постійного струму з ємнісним елементом
- •26.3 Перехідний процес у колі постійного струму з індуктивним елементом
20.2 Призначення нульового проводу
Приймачі електроенергії можна поділити на дві групи: трифазні двигуни, які мають симетричні обмотки і забезпечують рівномірне навантаження фаз, вмикають у трифазну мережу зіркою без нейтралі та однофазні приймачі (електричні лампи, назріваючі прибори тощо), які не могуть забезпечити строго симетричного навантаження фаз, вмикають у трифазну мережу зіркою з нейтраллю. На практиці часто роль нейтралі виконує земля, тобто нейтраль заземлюють (приєднують до контуру заземлення). Нейтраль забезпечує рівність фазних напруг генератора і відповідних фазних напруг споживача при несиметричному навантаженні. Несиметрію у трифазних колах здебільшого створюють однофазні споживачі або аварійні відхилення від нормальних режимів роботи: обрив фази всередині трифазного симетричного приймача, обрив лінійного проводу, КЗ фази приймача тощо. Таким чином, при наявності нейтралі - система чотирьохпровідна: три фази та нейтраль. Типовим прикладом однофазного навантаження, що живиться від трифазної мережі є побутове навантаження. Така система в основному використовується в освітлювальній мережі(лампи підключають до фазної напруги):
Фазні напруги несиметричного приймача не рівні за величиною, тому вони не створюють симетричної системи векторів. Це приводить до того, що напруга в одній фазі значно перевищує своє номінальне значення, яке дорівнює фазній напрузі джерела. А в іншій фазі напруга суттєве зменшується:
де - комплекс напруги зміщення нейтралі,В
Побудуємо векторну діаграму напруг для нерівномірного навантаження фаз якщо - рис.20.4(1).
A
Рисунок 20.4 - Векторні діаграми напруг для нерівномірного навантаження фаз для випадку (1) і для випадку(2)
При зменшенні, наприклад , принейтральна точка буде переміщуватися угору за прямою в точку А. При цьому напруга фази А буде зменшуватися, а в інших фазах - збільшуватися. З цього можна зробити висновок, що при несиметричному навантаженні у трьохпровідній системі відбувається зміщення точкиN приймача від центра трикутника лінійних напруг генератора, в результаті чого змінюються фазні напруги приймача: приймачі з меншим повним опором мають менші фазні напруги, а приймачі з більшим повним опором - більші фазні напруги. Напруги на затискачах приймачів у різних фазах тим сильніше відрізняються один від одного, чим більше зміщення нейтралі . Тому у практичних умовах намагаються зменшитидо нуля.
Такі відхилення напруги негативно впливають на роботу споживачів і в багатьох випадках можуть привести до виходу їх з ладу, тому перегорання у нульовому проводі запобіжника еквівалентно введенню в коло великого опору, що приведе до спотворення фазних напруг приймача. Отже в нульовому проводі не встановлюють апарати захисту (запобіжники або автоматичні вимикачі), щоб в аварійному режимі він зміг забезпечити рівність напруг генератора та споживача. Струм у нейтральному проводі у більшості випадків менше за лінійні струми, тому його переріз меншим за переріз фазних проводів у 2 рази у ламп розжарювання і рівним фазному в інших випадках.