Реферат Курсовая Конспект
Теоретические сведения - раздел Философия, ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Основные Теоретические Положения Трёх...
|
Основные теоретические положения
Трёхфазную систему напряжений можно получить, соединив в одной цепи три однофазных напряжения с соответствующими фазовыми сдвигами.
Генерирование имеющих фазовые сдвиги синусоидальных напряжений осуществляется посредством трёхфазного генератора с надлежащим исполнением его обмоток.
Обычный трёхфазный генератор из тех, что применяется в электроэнергетике, создаёт три переменных синусоидальных напряжения,
Рис. 4.1 - Временная развертка трёхфазной системы напряжений | которые смещены по фазе относительно друг друга на 120°. Временная развёртка этих напряжений приведена на рисунке 4.1. Трёхфазный генератор обеспечивает симметричную систему фазных напряжений. Напряжения имеют одинаковые действующие значения и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 1/3 периода. |
В трёхфазных электрических генераторах и нагрузках (в частности, двигателях) в качестве основных схем соединения фаз используются «звезда» (рисунок 4.2а) и «треугольник» (рисунок 4.2б).
а | б |
Рисунок 4.2 – Схема соединения обмотки генератора звездой (а)
и треугольником (б)
В схеме «звезда» напряжения между выводами L1(A), L2(B) и L3(C) называются линейными, тогда как напряжение между любой из этих точек и нейтралью N принято называть фазным.
Соотношения между фазами и величинами линейных Uл и фазных Uф напряжений показаны на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – Векторная диаграмма напряжений | Так, в частности, между действующими значениями имеется следующая связь: ; ; . (4.1) В схеме «треугольник» линейные напряжения равны соответствующим фазным. |
В практических задачах обычно используют напряжения питающей сети, а не самого генератора. При этом для упрощения считают, что напряжения сети, так же как и генератора, не зависят от нагрузки и симметричны, за номинальное напряжение трёхфазной сети принимают линейное напряжение. Для измерений используются действующие значения напряжений. Если нагрузки (приёмники) соединены в трёхфазную цепь по схеме «звезда» (рисунок 4.4), в линияхА, В и С при симметричной нагрузке (ra = rb = rc) протекают одинаковые токи и ток IN в нулевом проводе (нейтрали) отсутствует.
Фазные напряжения нагрузки, соединённой звездой, симметричны только в случае четырёхпроводной системы при очень малом сопротивлении нейтрального провода либо в случае равенства фазных комплексных сопротивлений нагрузки в трёхпроводной системе.
Рисунок 4.4 – Схема подключения нагрузки в трёхфазную цепь по схеме «звезда» | Рисунок 4.5 – Схема подключения нагрузки в трёхфазную цепь по схеме «треугольник» |
В четырёхпроводной системе токи фаз нагрузки в комплексной форме
, , ; (4.2)
, , , (4.3)
где - комплексное действующее значение фазного напряжения нагрузки;
- комплексные сопротивления фаз нагрузки.
Ток в нейтральном проводе при несимметричной нагрузке
. (4.4)
Линейный ток , который в случае схемы «звезда» одновременно является также фазным , согласно закону Ома рассчитывается по формуле:
. (4.5)
Потребляемая трёхфазной нагрузкой мощность складывается из мощностей отдельных фаз
. (4.6)
Когда нагрузка симметричная и чисто резистивная, имеем
, . (4.7)
При смешанной (активно-индуктивной или активно-ёмкостной) нагрузке
- активная мощность
, ; (4.8)
- реактивная мощность
, ; (4.9)
- полная мощность
, . (4.10)
Если нагрузки (приёмники) соединены в трёхфазную цепь по схеме «треугольник» (рисунок 4.5), нагрузка каждой фазы включается под полное линейное напряжение, которое равно фазному ().
Линейные токи в узлах разделяются на фазные токи в сопротивлениях нагрузки , которые при симметричной нагрузке рассчитываются по формуле:
. (4.11)
Мощность , потребляемая трёхфазной нагрузкой при её соединении в «треугольник», так же как и при соединении по схеме «звезда», складывается из мощностей фаз (4.6). Справедливо и соотношение (4.7) в случае симметричной и чисто резистивной нагрузки.
При смешанной (активно-индуктивной или активно-ёмкостной) нагрузке активная, реактивная и полная мощности определяются по формулам (4.8), (4.9), (4.10).
Если обрывается одна из линий, которые соединяют с трёхфазным источником питания нагрузку, имеющую схему «звезда», мощность, потребляемая симметричной нагрузкой, уменьшается на треть. Если дополнительно обрывается нулевой (нейтральный) провод, потребление мощности снижается наполовину в результате того, что две последовательно включённые нагрузки оказываются подключёнными к оставшемуся линейному напряжению. Когда повреждены две линии, потребляемая мощность составляет лишь треть первоначальной величины.
Если обрывается одна фаза нагрузки и одна из линий, которые соединяют с трёхфазным источником питания нагрузку, имеющую схему «треугольник», мощность, потребляемая симметричной нагрузкой, в худшем случае уменьшается до одной шестой её первоначальной величины.
В таблицах 4.1 и 4.2 показаны величины потребляемой мощности при различных повреждениях.
Таблица 4.1 - При соединении нагрузки по схеме «звезда»
Повреждения | ||
Одна линия | Две линии | Одна линия и нулевой провод |
P=2/3 Pmax | P=1/3 Pmax | P=1/6 Pmax |
Таблица 4.2 - При соединении нагрузки по схеме «треугольник»
Примечание – Pmax – суммарная мощность нагрузки в симметричном режиме.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Кафедра Электрооборудование и энергосбережение... С Ю Свидченко Т Г Королева...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Теоретические сведения
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов