"Электрические трехфазные цепи"

Электрические трехфазные цепи.

1. Получение трехфазной системы Э.Д.С.

Трехфазная система электрических цепей представляет собой совокупность электрических цепей, в которых действуют три синусоидальные
Э.Д.С. одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые общим источником питания.

Если все три Э.Д.С. равны по значению и сдвинуты по фазе на 1200 по отношению друг к другу, то такая система Э.Д.С. называется симметричной.

Часть трехфазной системы электрических цепей, в которой может протекать один из токов трехфазной системы, называется фазой. Фазой является обмотка генератора, в которой индуцируется Э.Д.С. и приемник, присоединенный к этой обмотке.

Трехфазная система Э.Д.С. создается трехфазными генераторами. В неподвижной части генератора (статоре) размещают три обмотки, сдвинутые в пространстве на 1200. Это фазные обмотки, или фазы, которые обозначают
А,В,С, концы обмоток обозначают X,Y,Z. На вращающейся части генератора
(роторе) располагают обмотку возбуждения, которая питается от источника постоянного тока. Так обмотки возбуждения создают магнитный поток Фо, постоянный (неподвижный) относительно ротора, но вращающийся вместе с частотой n. Вращение ротора осуществляется каким-либо двигателем.

При вращении ротора, вращающийся вместе с ним магнитный поток пересекает проводники обмотки статора (А-X, B-Y, C-Z) и индуцирует в них синусоидальные Э.Д.С.
LA= Em sin Wt
LB= Em sin (Wt - [pic])
LC= Em sin (Wt + [pic])

2. Соединение приемников электрической энергии в «звезду».

При использовании трехфазных систем питания трехфазных потребителей электроэнергии соединение фаз источника и потребителя выполняется обычно по схеме «звезда» или «треугольник».

При соединении фаз трехфазного источника питания или потребителя энергии «звездой» концы фаз источника X, Y, Z или приемника x, y, z объединены в общую нейтральную точку N, а начала фаз подключаются к соответствующим линейным проводам.

Напряжения Ua, Ub, Uc, действующие между началами и концами фаз, являются его фазными напряжениями. Напряжения Uab, Ubc, Uca, действующие между началами фаз потребителя, являются линейными напряжениями.

При соединении в звезду справедливо равенство линейных и фазных токов, m. In = If ; IA = Ia ; IC = Ic .

Для симметричной трехфазной цепи и для трехфазной четырехпроводной цепи. Номинальное (линейное) напряжение в [pic] раз больше фазного.

[pic], т.е. [pic]; [pic]; [pic].

Токи в фазах определяют по закону Ома для цепей переменного тока:

[pic]; [pic]; [pic]; [pic]

Активная Р, реактивная Q и полная мощности потребителя электрической энергии определяют как сумму соответствующих фазных мощностей

P = Pa + Pb + Pc Pф=Iф2 Rф, Qф2=Iф2 X2, Qфс= -Iф2

Xc

Q=Qa+Qв+Qc Qф=QL+Qc

[pic]

В трехфазной четырехпроводной цепи ток в нейтральном проводе определяется на основании первого закона Кирхгофа IN= Ia + Ib + Ic, как векторная сумма фазных токов. При несимметричной нагрузке обрыв нулевого провода (ZN=() вызывает значительное изменение токов и фазных напряжений, что в большинстве случаев недостижимо. Поэтому в нулевой провод предохранители не устанавливают.

При наличии нулевого провода фазные напряжения будут одинаковы UA = UB

= UC.