Трёхфазные цепи: принципы и схемы
Определение трёхфазной системы. Принцип получения трехфазной системы ЭДС. Способы представления трёхфазных величин. Схемы соединения элементов в трёхфазной системе. Соединение элементов звездой с нейтральным проводом. Соединение элементов треугольником.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.01.2020 |
| Размер файла | 4,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Трёхфазные цепи
Содержание
система трехфазный величина провод
1. Определение трёхфазной системы и её преимущество.
2. Принцип получения трехфазной системы ЭДС
3. Способы представления трёхфазных величин.
4. Схемы соединения элементов в трёхфазной системе
4.1. Соединение элементов звездой с нейтральным проводом
4.2. Соединение элементов треугольником
Ход лекции:
I. Определение трёхфазной системы и её преимущество
Многофазной системой ЭДС (многофазной цепью) называют совокупность однофазных систем (однофазных цепей) в которых действует система ЭДС, равных по величине и частоте и сдвинутых по фазе одна относительно другой на угол , где m - количество фаз в многофазной системе.
Если 3 фазы, то угол сдвига фаз между ЭДС = 120о
Фаза - однофазная цепь, содержащая источник питания, линию проводной связи и потребитель (нагрузку).
Симметричная - система, равная по частоте и величине ЭДС, сдвинутой на один и тот же по фазе угол.
II. Принцип получения трёхфазной системы ЭДС
A, B, C - начала катушек
X, y, я - концы катушек
Если магнит NS вращать с постоянной частотой щ=const, то по закону Фарадея в катушках возникает ЭДС.
lA = Emsin(щt + 0o)
lB = Emsin(щt - 120o)
lC = Emsin(щt +120o)
Для симметричной системы ЭДС сумма их мгновенных значений в любой момент времени равна нулю.
Схема замещения трёхфазного генератора:
К преимуществам трёхфазной системы относят:
1. Габариты трёхфазных генераторов и двигателей меньше однофазных.
2. Трёхфазная система позволяет получить вращающееся магнитное поле, без которого не возможен принцип действия самого самого распространенного асинхронного двигателя.
3. Конструкция трёхфазных генераторов позволяет получить от одной установки 2 разных по величине напряжения: линейное и фазное.
4. Трёхфазная система универсальная из неё можно получить трёхфазный и однофазный генератор.
III. Способы представления.
1. в виде тригонометрического выражения
lA = Emsin(щt + 0o)
lB = Emsin(щt - 120o)
lC = Emsin(щt +120o)
2. в виде временных диаграмм
3. в виде векторных диаграмм
4. в виде комплексных чисел.
A = Eej0
B = Ee-120j
C = Ee120j
Изобразим векторную диаграмму ЭДС на комплексной плоскости.
IV. Схемы соединения элементов трёхфазной системы.
Соединение звездой с нейтральным проводом.
Рассмотрим связанную систему ЭДС, у которой начала фаз выведены в клемную коробку, а концы фаз спаяны в общую точку N, получившую название нейтраль. (потенциал нейтрали равен нулю, поэтому старое название нулевая точка)
Соединение фаз, при котором концы фаз спаяны в общую точку n называется соединение «ЗВЕЗДОЙ».
Если нейтральный провод есть, то звезда с нейтралью, если нейтральный провод отсутствует, то без нейтрали.
Провода, соединяющие начала фаз и нагрузки - линейные Aa, Bb, Cc.
Нейтральный провод - Nn, соединяет нейтрали.
Условно положительные направления величин.
Линейными называют напряжения между линейными проводами в порядке прямого чередования фаз: A - B - C, - то есть когда ротор электрогенератора вращается по часовой стрелке.
Обратное чередование фаз: A - C - B против часовой стрелки.
UAB, UBC, UAC - линейные
Фазными называются напряжения между линейными и нейтральными проводами.
UA, UB, UC
При отсутствии нейтрального провода фазными напряжениями называются напряжения между началом и концом фаз. Ua, Ub, Uc.
Линейный ток - ток, протекающий по линейным проводам от генератора к нагрузке. IA, IB, IC - линейные токи.
Фазные токи - токи, протекающие по фазам от генератора к нагрузке.
По характеру схемы ток фазный и линейный равны: IЛ=IФ.
Ток нейтрального провода направлен от нагрузки к генератору. По первому закону Кирхгофа для точки n:
Основные соотношения между напряжениями
Запишем для представленной схемы уравнение по второму закону Кирхгофа.
Начертим векторную диаграмму линейных и фазных напряжений.
Это равнолучевая звезда фазных напряжений.
Рассмотрим вышеуказанные уравнения.
Разностный вектор равен отрезку, соединяющему составляющие векторы и направлен в сторону уменьшаемого, поэтому уравнения на векторной диаграмме образуют равносторонний треугольник линейных напряжений.
О - центр (нейтраль)
Рассмотрим ДОВМ - прямоугольный. Угол МОВ = 60о, угол ОВМ=30, МВ=ОВ=cos30o
Соединение фаз генератора и нагрузки треугольником.
Для катушек с ферромагнитным сердечником ток, протекающий по катушке является не синусоидальным. Раскладывая этот ток на составляющие гармонически в соответствии с рядом Фурье.
При соединении обмотки генератора по схеме треугольник в режиме холостого хода результирующий ток замыкается по фазам генератора и создаёт на них потери мощности, что ведёт к снижению КПД, поэтому фазы генератора соединяются только по схеме звезда.
Линейными называют напряжения между линейными проводами в порядке прямого чередования фаз.
Фазное напряжение - напряжение между началом и концом каждой фазы.
По характеру схемы при сопротивлениях линейных проводов, равных нулю, схема треугольник обеспечивает равенство линейных и фазных напряжений.
RAa=0 UAB=Uab
RBb=0 UBC=Ubc
RCc=0 UAC=Uac
Введем соотношение между линейными и фазными токами.
Линейные токи - по проводам от генератора к нагрузке.
Фазные токи - по сопротивлениям нагрузки и совпадают с фазными напряжениями.
Построим векторную диаграмму напряжений и токов.
1.
2.
Рекомендуемый вариант первый - в виде равнолучевой звезды.
Для построения векторной диаграммы токов необходимо отложить углы сдвигов фаз ц между векторами фазного напряжения и фазного тока.
Построим векторную диаграмму линейных токов. Для этого запишем уравнения по первому закону Кирхгофа для точек a, b, c.
(.)a
(.)b
(.)c
Соединим AB и AC и направим в сторону AB.
Векторная диаграмма линейных токов представляет собой треугольник, очерченный относительно звезды фазных токов.
Введем понятие симметричной и несимметричной нагрузки.
Симметричная нагрузка - нагрузка, у которой комплексное сопротивление фаз одинаково.
Несимметричная нагрузка - тинная нагрузка, у которой комплексные сопротивления не равны.
Для симметричной нагрузки, соединённой по схеме треугольник линейные токи построены на равнолучевой звезде фазных токов, образует равносторонний треугольник.
Итак, основные соотношения при соединении нагрузки звездой с нейтральным проводом IФ=Iл UЛ= UФ
А при соединении нагрузки треугольником UФ=Uл IЛ= IФ
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные понятия, определения и величины, характеризующие трехфазные электрические цепи. Источник электрической энергии в трехфазной цепи. Способы соединения фаз источника трехфазного тока и соотношения. Соединение приемников звездой и треугольником.
контрольная работа [240,1 K], добавлен 19.01.2011Главные особенности трёхфазной системы при соединении фаз звездой. Соотношение между линейными и фазными токами при включенном и выключенном нулевом проводе. Активная мощность трёхфазного приёмника при симметричной нагрузке. Построение векторных диаграмм.
лабораторная работа [200,0 K], добавлен 12.01.2010Описание схемы трёхфазной цепи в однолинейном исполнении. Рассмотрение особенностей режимов работы нейтралей и схем соединения фаз приёмников. Расчёт цепи методом узловых потенциалов. Вычисление значений токов основных ветвей прямой последовательности.
курсовая работа [919,0 K], добавлен 10.12.2015Число фаз многофазной системы цепей. Симметричные и несимметричные системы. Трёхфазные цепи переменного тока. Элементы трёхфазных цепей переменного тока. Варианты схем соединений фаз источников и приёмников. Соединение приёмников "звездой".
реферат [140,8 K], добавлен 07.04.2007Передача электрической энергии от источника к потребителю в трехфазной трехпроводной системе с помощью линейных приводов. Второй закон Кирхгофа. Схемы соединения звездой трехфазного потребителя. Определение фазного тока потребителя по закону Ома.
лабораторная работа [492,6 K], добавлен 01.02.2010Описание схемы и определение эквивалентного сопротивления электрической цепи. Расчет линейной цепи постоянного тока, составление баланса напряжений. Техническая характеристика соединений фаз "треугольником" и "звездой" в трехфазной электрической цепи.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 27.06.2013Составление однолинейных и полных эквивалентных схем цепи генератора. Расчёт симметричной и несимметричной части трёхфазной цепи. Определение линейных, фазных токов и падения напряжения в линиях электропередач. Составление баланса мощности цепи.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 25.02.2013Обоснование схемы соединения приемников. Определение числовых значений сопротивлений. Фазные и линейные напряжения трехфазной цепи в комплексной форме. Расчет фазных и линейных токов приемников и составление баланса мощностей в трехфазной цепи.
контрольная работа [691,4 K], добавлен 16.11.2012Эквивалентные преобразования электрической цепи с резисторными элементами в цепь с Rэ. Последовательное соединение элементов. Эквивалентное преобразование соединений "треугольник" в "звезда" и обратно. Расчет схемы, относящейся к смешанному соединению.
курсовая работа [473,5 K], добавлен 01.06.2014Расчет номиналов элементов заданной электрической цепи. Анализ цепи спектральным методом: определение плотности импульса, амплитудно-частотный и фазочастотный спектры, получение спектра выходного сигнала. Анализ цепи операторным методом, результаты.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.05.2013Определение токов и напряжения на всех участках исследуемой цепи. Составление баланса активных мощностей. Построение векторной диаграммы токов и напряжений. Разложение системы токов генератора на симметричные составляющие аналитически и графически.
задача [812,5 K], добавлен 03.06.2010Трехфазные электротехнические устройства. Соединения источника энергии и приемника по схемам звезды и треугольника. Активная и реактивная мощности трехфазной симметричной системы. Сравнение условий работы цепей при различных соединениях фаз приемника.
контрольная работа [812,5 K], добавлен 16.01.2011Способы включения элементов электрических цепей. Экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа, измерение основных электрических величин схем с последовательным и параллельным соединением активных сопротивлений для постоянного и переменного тока.
лабораторная работа [45,4 K], добавлен 23.12.2014Проверка соотношений, связывающих напряжения и токи цепей при соединении приёмников звездой и треугольником. Построение в подпрограмме "Трехфазные цепи" векторных диаграмм фазных напряжений и токов приёмника, соединённого звездой без нейтрального провода.
лабораторная работа [718,5 K], добавлен 03.03.2014Особенности и отличительные признаки параллельного и последовательного соединения резисторов, их практическая демонстрация, схематическое обоснование. Порядок сборки схемы соединения резисторов, измерение силы тока в цепи и падения напряжения на участке.
лабораторная работа [29,5 K], добавлен 12.01.2010Электрические цепи с одним источником питания. Последовательное и параллельное соединение пассивных элементов. Реальные источники питания. Закон Ома для пассивного участка цепи. Расчет электрических цепей методом контурных токов. Примеры решения задач.
презентация [647,4 K], добавлен 25.07.2013Способы выполнения контактных соединений и области их применения. Подготовка к монтажу контактных элементов. Соединение и оконцевание проводов опрессовкой, сваркой и пайкой. Станочная электропроводка: узлы соединения и разветвления, особенности монтажа.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.02.2011Исследование расчетной схемы трехфазной цепи, определение ее главных параметров. Вычисление расчетных фазных сопротивлений, значения активной полезной мощности асинхронного двигателя, координат векторов действующих значений результирующих токов.
задача [1,0 M], добавлен 22.11.2013Анализ соотношения между синусоидальными напряжениями и токами при последовательном и параллельном соединении резистивных, индуктивных и емкостных элементов цепи. Оценка параметров последовательной и параллельной схем замещения реальных элементов цепи.
лабораторная работа [137,0 K], добавлен 24.11.2010Методика расчета надёжности схемы внутреннего электроснабжения насосной станции несколькими способами. Показатели надёжности элементов сети. Нахождение вероятности отказа для различных элементов. Порядок составления системы дифференциальных уравнений.
контрольная работа [621,4 K], добавлен 22.08.2009
