Ответы на контрольные вопросы

1. Что представляет собой трехфазная цепь? Каковы ее элементы?

Ответ:

Трехфазная цепь представляет собой совокупность трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, амплитуды, сдвинутые друг относительно друга на 120° и создаваемые общим источником энергии. Такая трехфазная система называется симметричной.

Трехфазная цепь состоит из трех основных частей: трехфазного генератора, линии передачи и приемников

2. Что такое фаза трехфазной цепи?

Ответ:

Каждую цепь трехфазной системы, характеризующуюся одним током, называют фазой.

3. В чем преимущества трехфазной цепи перед однофазной?

Ответ:

Трехфазные цепи имеют ряд преимуществ перед однофазными цепями: возможность получения от одного генератора двух различных эксплуатационных напряжений - фазного и линейного; экономичность передачи энергии на дальние расстояния (экономится цветной металл на изготовление ЛЭП); возможность получения вращающегося магнитного поля, необходимого для работы электродвигателей переменного тока.

4. Какая система величин (ЭДС, напряжений, токов) называется трехфазной симметричной?

Ответ:

Это система, при котором комплексные сопротивления фаз трехфазных приемников равны между собой: Z_a=Z_b=Z­_c, т.е R_a=R_b=R_c и X_a­=X_b=X_c. Токи в фазах будут равны между собой I_a= I_b= I_c и сдвинуты по фазе относительно соответствующих фазных напряжений на один и тот же угол φ_a=φ_b=φ_c.

5. Какое соединение фаз называется соединением в звезду?

Ответ:

Звездой называют соединение, при котором концы фаз генератора X, Y, Z или приемника х, у, z соединяются в один общий узел N или п, называемый нейтральной точкой или нейтралью генератора или приемника. Провод N-n, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника, называют нейтральным или нулевым.

Рис.10. Схема четырехпроводной трехфазной цепи

6. Какое напряжение называется линейным, фазным? Каковы соотношения между линейными и фазными напряжениями при любой нагрузке и при симметричной нагрузке?

Ответ:

Важной особенностью трехфазных цепей является наличие двух напряжений - фазного и линейного.

Фазным называют напряжение между началом и концом каждой фазы генератора или приемника.

Линейным называют напряжение между началами двух фаз.

Соотношения между линейными и фазными напряжениями можно опре­делить из уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа для контуров ANBA, BNCB, CNAC (рис. 4):

; ;

7. Какой ток называется линейным, фазным? Каково соотношение между линейным и фазным токами при соединении фаз приемника в звезду?

Ответ:

Провода, соединяющие начала фаз генератора и приемника, называют линейными. По линейным проводам протекают линейные токи. В фазах генератора и приемника протекают фазные токи. Фаза генератора, линейный провод и фаза приемника соединяются последовательно, поэтому линейный ток одновременно является фазным:

8. В чем отличие и преимущества трехпроводных и четырехпроводных цепей?

Ответ:

Звезду с нейтральным проводом называют четырехпроводной, а без нейтрального провода трехпроводной.

9. Когда и зачем применяют нейтральный провод?

Ответ:

Нейтральный провод обеспечивает равенство фазных напряжений приемника при несимметричной нагрузке

10. В каком случае отсутствует ток в нейтральном проводе?

Ответ:

Ток в нейтральном проводе отсутствует при включении несимметричных приемников в трехпроводную трехфазную цепь.

11. Как определить мощности трехфазной цепи?

Ответ:

Активная мощность каждой фазы определяется по формуле:

1. 

2. 

Активная мощность трехфазного приемника равна арифметической сумме активных мощностей отдельных фаз:

Активная мощность симметричного трехфазного приемника:

Аналогично выражается и реактивная мощность:

; ;