ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

МНОГОФАЗНЫЕ ЦЕПИ. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА, ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. СОЕДИНЕНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ В ЗВЕЗДУ И ТРЕУГОЛЬНИК.

Вопросы:

Что служит источником энергии в трехфазной системе?

Как обозначаются фазы трехфазного генератора?

Чему равны мгновенные значения ЭДС трех фазных обмоток симметричного генератора?

Чему равны алгебраическая сумма комплексных значений фазных ЭДС и алгебраическая сумма мгновенных значений фазных ЭДС генератора?

Как найти комплексные значения ЭДС трехфазного симметричного генератора зная значение Е_ф?

Нарисуйте схему соединения «звезда».

Что такое нулевой и линейный провода?

Напишите формулу для токов трех фаз приемника и генератора, а также формулу тока в нейтральном проводе.

Когда режим работы будет симметричным?

Напишите формулы для линейных и фазных напряжений при соединении «звезда».

Напишите формулы для линейных и фазных токов при соединении «звезда».

Нарисуйте схему соединения трехфазной цепи в треугольник.

Как найти фазные и линейные токи при схеме соединения «треугольник»?

Как найти фазные и линейные напряжения при схеме соединения «треугольник»?

Объединение в одну цепь нескольких подобных по структуре цепей синусоидального тока одной частоты с независимыми источниками энергии широко применяется в технике. Объединяемые цепи синусоидального тока принято называть фазами, а всю объединенную систему цепей – многофазной системой. Таким образом, в электротехнике термин «фаза» применяется в двух различных смыслах: во-первых, это параметр периодического процесса, а во-вторых, – наименование составной части многофазной системы цепей синусоидального тока. Наибольшее распространение получила трехфазная система.

Трехфазная система была изобретена и разработана во всех деталях, включая трехфазные трансформатор и асинхронный двигатель, выдающимся русским инженером М. О. Доливо-Добровольским (1862 – 1919) в 1891 г. В настоящее время для передачи и распределения энергии в подавляющем большинстве случаев применяются трехфазные системы. Очень важным преимуществом трехфазной системы является также исключительная простота и дешевизна трехфазных асинхронных двигателей. Помимо трехфазной системы практическое значение имеет шестифазная система, например в устройствах выпрямления переменного тока, и в некоторых устройствах автоматики двухфазная система.

Источником энергии в трехфазной системе служит трехфазный генератор. Он отличается от однофазного генератора синусоидального тока тем, что в пазах его статора размещены не одна, а три электрически изолированные друг от друга обмотки – фазные обмотки генератора. Если ротор генератора двухполюсный, то оси фазных обмоток генератора повернуты в пространстве относительно друг друга на угол (рисунок 1). При вращении ротора в фазных обмотках статора индуктируются синусоидальные фазные ЭДС. Вследствие симметрии конструкции генератора максимальные и действующие значения ЭДС во всех фазах одинаковые. Однако линии магнитного поля вращающегося ротора пересекают провода фазных обмоток не одновременно. Поэтому синусоидальные ЭДС обмоток сдвинуты по фазе относительно друг друга на одну треть периода, чему соответствует пространственный угол между осями обмоток.

Если ротор генератора многополюсный, то каждой паре его полюсов соответствуют на статоре три изолированные друг от друга катушки трехфазных обмоток. Размещенные вдоль окружности статора отдельные катушки, число которых равно числу пар полюсов, каждой фазной обмотки соединяются между собой последовательно или параллельно.

Фазы трехфазного генератора принято обозначать первыми буквами латинского алфавита: А, В, С. Последовательность в обозначении фаз генератора, т. е. чередования фаз, не может быть случайной, так как она определяется последовательностью изменений во времени фазных ЭДС. Обозначения выбираются так, чтобы ЭДС фазы А достигала максимального значения на одну треть периода раньше, чем ЭДС фазы В, и на две трети периода раньше, чем ЭДС фазы С.

Рисунок 10.1 – Трехфазный генератор

Такая последовательность чередования фаз называется нормальной
или прямой. От последовательности фаз зависит направление вращения трехфазных двигателей. При прямой последовательности чередования фаз мгновенные значения ЭДС трех фазных обмоток симметричного генератора равны:

(10.1)

здесь с нулевой начальной фазой выбрана ЭДС фазы А.

На рисунке 2 показаны график мгновенных значений фазных ЭДС и три вектора соответствующих им комплексных значений. Сумма трех векторов комплексных значений ЭДС равна нулю. Следовательно, алгебраическая сумма комплексных значений фазных ЭДС и алгебраическая сумма мгновенных значений фазных ЭДС генератора равны нулю:

(10.2)

(10.3)

Комплексные значения ЭДС трехфазного симметричного генератора можно выразить через одинаковое для всех трех фаз действующее значение и соответствующий комплексный множитель:

Комплексная величина называется оператором (фазным множителем) трехфазной системы и обозначается буквой а. Умножение комплексного значения на а соответствует повороту изображающего вектора на угол в положительном направлении, т. е. против направления движения стрелки часов. Таким образом,

(10.4)

Для получения трехфазной системы необходимо определенным образом соединить фазы источника энергии и фазы приемника. Возможны два основных способа соединения в трехфазной системе – соединение источника энергии и приемника по схеме звезда и соединение источника энергии и приемника по схеме треугольник.