Методические рекомендации

Приступая к изучению темы, следует знать, что обмотки (фазы) трех-фазного генератора выполняют одинаковыми и располагает под углом 120°, следовательно, в них находится синусоидальная эдс одинаковой амплитуды. Такая система представляет симметричную трехфазную систему.

Начиная с конца прошлого столетия и по настоящее время, повсеместно производство, потребление и передача электрической энергии осуществляются на трехфазном токе, благодаря следующим преимуществам:

- cимметричная система токов создает вращающееся магнитное поле, которое поделено в основу принципа действия асинхронных двигателей, изобретенных М. О. Доливо-Добровольским.

- производство, передача и потребление одного и того же количества электрической энергии экономически выгоднее с использованием трехфазной системы по сравнению с однофазной.

- используя четырехпроводную систему, можно получить в одной установке два эксплуатационных напряжения.

Обмотки трехфазных генераторов (устройство которых следует четко представлять) соединяются между собой звездой или треугольником.

Потребители трехфазного тока соединяются, как и генераторы, звездой, образуя трехпроводную (звезда без нейтрального провода) и четырех-проводную (звезда с нейтральным проводом) системы. Соотношения между фазными и линейными напряжениями для обоих случаев остаются такими же, как и у генераторов; ток в линии равен току в фазе потребителя I_Л = I_Ф для соединения звезда и при соединении потребителя треугольником.

 

Iл=Iф

 

Расчет трехфазной цепи при симметричной системе напряжения и одинаковой (равномерной) нагрузке фаз сводится к расчету одной фазы: нейтраль генератора совмещается с нейтралью потребителя. При несимметричной нагрузке без нейтрального провода появляется напряжение смещения нейтрали генератора относительно нейтрали приемника .

При наличии нейтрального провода в соединении звезда и несим-метричной нагрузке ток в нейтральном проводе определяем по первому закону Кирхгофа в векторной или комплексной формах _N = İ_A + İ_B +İ_C.

Нейтральный провод выравнивает фазные напряжения при неравномерной нагрузке фаз.

Все эти вопросы хорошо описаны в учебнике [9, с. 363-401].

Вопросы для самоконтроля:

1. Поясните, что называется трехфазной системой? Кто ее изобретатель? Каковы ее преимущества перед однофазной системой?

2. Расскажите, какая трехфазная система является симметричной? Каким основным свойством она обладает?

3. Поясните, что называется фазой трехфазной системы?

4. Поясните, какое соединение обмоток называется звездой? треугольником?

5. Расскажите, каковы соотношения между фазными и линейными токами (напряжениями) при соединении нагрузки звездой? треугольником?

6. Поясните, какова роль нейтрального провода?

7. Объясните, при каких условиях появляется напряжение смещения нейтрали и как оно определяется?

8. Поясните, каково отличие топографической диаграммы от векторной?

9. Объясните, как определить мощность трехфазной системы с симметричной и несимметричной нагрузками при ее соединении в звезду и треугольник?

10. Поясните, как возникает вращающееся магнитное поле статора?

11. Расскажите, каков принцип работы синхронного и асинхронного двигателей?