Билет 5

1. Роль нейтрального провода в трёхфазной четырехпроводной цепи.

Как определить ток в нейтральном проводе при несимметричной

нагрузке? Показать построение комплекса нейтрального тока в

комплексной плоскости при нагрузке: в фазе «а» - конденсатора, в

фазе «b» - индуктивной катушки, а в фазе «с» - резистора.

Чтобы в трехфазной системе можно было одновременно пользоваться двумя различными напряжениями применяют четырехпроводную систему электроснабжения. Четырехпроводная линия трехфазной системы имеет четыре провода: три линейных, по которым протекают линейные токи IA, IB, IC и один нулевой (нейтральный) провод, предназначенный для поддержания одинаковых значений фазных напряжений на всех трех фазах потребителя. По нулевому проводу может протекать уравнительный ток I0, называемый нулевым или нейтральным током. Такая система соединения обмоток трехфазного генератора и приемников (потребителей) называется «звездой» и показана на рисунке..

Если сопротивления фаз приёмника одинаковы, т. е. Za = Zb =Zc = Zф [ja = jb = jc = jф = arctg(Xф/Rф)], то нагрузка называется равномерной. Модули фазных токов одинаковы и равны соответствующим линейным токам      Ia = Ib = Ic = Iф = IА = IВ = IС = Iл = Uф /Zф, где Uф = Ua = Ub = Uc = UA = UB = UC - модули фазных напряжений приёмника и трёхфазного генератора. В четырёхпроводной системе при неравномерной нагрузке, в которой комплексные сопротивления фаз Za ≠ Zb ≠ Zc (например, Za = -jXa, Zb = Rb - jXb и Zc = Rc - jXc), фазные напряжения приёмника равны соответствующим фазным напряжениям генератора, т. е.        Ua = UA, Ub = UB, Uc = UC, а фазные токи различны и равны:         Ток в нейтральном проводе IN = Ia + Ib + Ic.

Векторная диаграмма напряжений четырехпроводной трехфазной цепи:

Из диаграммы видно, что Uл = √3 UФ

2. Анализ работы однофазного трансформатора под нагрузкой.

Напишите уравнение магнитодвижущих сил и токов в нагруженном

трансформаторе. Чему равен коэффициент трансформации?

при включении нагрузки и появлении тока i2 результирующий магнитный поток Ф в магнитопроводе создаётся магнитодвижущими силами первичной и вторичной обмоток. Уравнение магнитодвижущих сил в трансформаторе при нагрузке      Результирующая МДС F при нагрузке незначительно отличается от МДС F0 при режиме ХХ трансформатора, поэтому результирующий магнитный поток Ф практически остаётся неизменным при переходе от режима холостого хода к режиму нагрузки, что является важнейшим свойством трансформатора. Результирующая МДС F возбуждает, кроме основного магнитного потока Ф в трансформаторе, еще небольшие потоки рассеяния Ф1Р и Ф2Р, замыкающиеся в основном вокруг витков соответствующих обмоток (см. рис. 7.1, а) и индуктирующие в них ЭДС рассеяния E1Р и E2Р. Если все члены уравнения МДС в трансформаторе при нагрузке поделить на число витков w1, то получим уравнение токов в нагруженном трансформаторе:       или , (7.5) где - составляющая первичного тока, которая компенсиру­ет размагничивающее действие тока вторичной обмотки.

Коэффициентом трансформации называется отношение количества витков первичной обмотки к количеству витков вторичной обмотки.

Если  , то трансформатор называется понижающим (U₁  U₂), а если n  1 - то повышающим.

U₁ - напряжение на первичной обмотке;

U₂ - напряжение на вторичной обмотке;

W₁ – число витков первичной катушки;

W₂ - число витков вторичной катушки