- •1. Основные определения
- •Определение электрической и магнитной цепей
- •Электрические и магнитные величины
- •2. Законы (правила) Кирхгофа. Параллельное и последовательное соединение двухполюсников.
- •Ветвь, узел и контур
- •Напряжение участке электрической цепи
- •2.3 Законы Кирхгофа
- •2.4 Параллельное и последовательное соединение двухполюсников
- •3. Методы анализа сложных электрических цепей
- •Анализ сложных цепей с использованием уравнений электрического состояния
- •3.2Анализ сложных цепей с использованием метода наложения.
- •3.3 Анализ сложных цепей с использованием метода узлового напряжения.
- •4. Методы анализа нелинейных электрических цепей при постоянном токе
- •4.1 Статическое и динамическое сопротивления нелинейных резистивных элементов
- •4.2 Расчет нелинейных цепей методом линеаризации
- •4.3 Расчет нелинейных цепей методом пересечения характеристик
- •5. Анализ линейных электрических цепей при переменном токе
- •5.1 Основные параметры, характеризующие синусоидальные токи, эдс и напряжения.
- •Действующее и среднее значения синусоидальных величин
- •5.2 Электрическая цепь переменного тока с резистивным элементом
- •5.3 Электрическая цепь переменного тока с индуктивным элементом
- •5.4 Электрическая цепь переменного тока с резистивным и индуктивным элементами
- •5.5 Электрическая цепь переменного тока с емкостным элементом
- •5.6 Электрическая цепь переменного тока с резистивным и емкостным элементами
- •5.7 Электрическая цепь переменного тока с резистивным, индуктивным и емкостным элементами
- •5.8 Резонанс напряжений и токов в электрических цепях
- •Резонанс напряжений
- •Резонанс токов
- •5.9 Представление синусоидально изменяющихся электрических величин комплексными числами
- •5.10 Анализ и расчет простых электрических цепей переменного тока с помощью комплексных чисел.
- •6. Трехфазные электрические цепи
- •6.1 Трехфазная система электрических цепей. Основные понятия и определения
- •6.2 Способы соединения фаз источника энергии (генератора) и фаз потребителей энергии
- •Способы соединения фаз источника энергии (генератора)
- •Способы соединения фаз нагрузки
- •Магнитные цепи
- •Трансформаторы
6. Трехфазные электрические цепи
6.1 Трехфазная система электрических цепей. Основные понятия и определения
Трехфазная система электрических цепей – это совокупность электрических цепей, в которых действуют три синусоидальные ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые общим источником энергии.
Если все три ЭДС равны по значению и сдвинуты по фазе на 120° или ( по отношению друг к другу, то такая система называется симметричной. Если ЭДС не равны по значению и (или) сдвинуты по фазе друг относительно друга на различные углы, то такая система называется несимметричной. Аналогично определяются трехфазные системы напряжений и токов. Векторные диаграммы симметричных и несимметричных систем ЭДС приведены на рис.6.1.
π/2
2π/3
2π/3
2π/3
а. б. в.
Рис.6.1
Часть трехфазной системы электрических цепей, в которой может существовать один из токов трехфазной системы, называется фазой. Таким образом, фазой является обмотка источника питания (генератора, трансформатора), в которой индуцируется ЭДС, и приемник (нагрузка), подключенный к этой обмотке. В трехфазных системах электрических цепей используется второе значение термина «фаза».
Применяют следующие обозначения фазы (рис.6.2): А (В, С) или а (в, с) – начало фазы, Х (Y, Z) или x (y, z) – конец фазы (прописные буквы относятся к источнику энергии, а строчные – к нагрузке).
За начало фазы принимают полюс (клемму) источника от которого ток поступает во внешнюю цепь при положительном его значении.
В аналитической форме мгновенные значения фазных ЭДС записываются:
;
; (6.1)
.
A a
EA UA IA ZA
x
Y
z y
U C Z
c
ZC
b
B
C IB
IC
Рис.6.2
В графическом виде симметричная трехфазная система ЭДС приведена на рис.6.3.
eA eB eC
π/3 2π/3 π 2π
ωt
Рис.6.3
В симметричной трехфазной системе ЭДС сумма мгновенных значений фазных ЭДС в любой момент времени равна нулю: (рис.6.3). Это же выполняется и для амплитудных (действующих) значений векторов: (рис.6.4).
2π/3
p
EC
Рис.6.4
На векторной диаграмме (рис.6.1,а или 6.4) фаза В отстает от фазы А, а фаза С – от фазы В. Такое чередование фаз АВС называется прямой последовательностью, а чередование фаз АСВ – обратной.