Основные сведения о трехфазных цепях
Трехфазная цепь является частным случаем многофазных электрических систем, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе относительно друг друга на определенный угол. Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, называют фазой, т.е. фаза – это участок цепи, относящийся к соответствующей обмотке генератора или трансформатора, линии и нагрузке. Совокупности ЭДС (напряжений, токов) в трехфазных цепях называют трёхфазной системой ЭДС (напряжений, токов). Под трёхфазной симметричной системой ЭДС (напряжений, токов) понимают совокупность трёх синусоидальных ЭДС (напряжений, токов) одинаковой частоты и амплитуды, сдвинутых по фазе на 120°. Мгновенные значения симметричной системы трёхфазных ЭДС можно записать в следующем виде
График мгновенных значений e А, e В, e С представлен на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1
Комплексные действующие значения симметричной системы трёхфазных ЭДС
Векторная диаграмма ЭДС представлена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 Для симметричной системы ЭДС (напряжений, токов) справедливо соотношение
Основные схемы соединения обмоток генераторов, обмоток трансформаторов, нагрузки в трехфазных цепях – звезда и треугольник [1]. Каждую обмотку генератора называют фазой генератора, напряжения на них – фазными напряжениями генератора, токи в них – фазными токами генератора. Каждую нагрузку называют фазой нагрузки, напряженияна них – фазными напряжениями нагрузки, токи в них – фазными токами нагрузки.
Провода, соединяющие генератор и нагрузку называются линейными проводами. Токи, текущие по линейным проводам называются линейными. Линейное напряжение – это напряжение между линейными проводами. При соединении звездой точку, в которой объединены три обмотки генератора, называют нулевой точкой генератора, точку в которой объединены три конца трёхфазной нагрузки - нулевой точкой нагрузки. Провод, соединяющий нулевые точки генератора и нагрузки называется нулевым или нейтральным проводом, ток в нем – током нулевого провода. Напряжениемежду нулевыми точкаминазывается смещением нейтрали. Трехфазная цепь и трехфазная нагрузка называются симметричными, если комплексные сопротивления всех фаз одинаковы. В противном случае их называют несимметричными. Если к симметричной трехфазной цепи приложена симметричная трехфазная система напряжений генератора, то в ней будет иметь место симметричная система токов. Режим работы трехфазной цепи, при котором трехфазные системы напряжений и токов симметричны, называется симметричным режимом. На рисунке 2.3 приведена схема трехфазной цепи при соединении фаз генератора и нагрузки звездой с нулевым проводом.
Рисунок 2.3 В схеме обозначены следующие напряжения, характеризующие работу трехфазной цепи при схемах соединения «звезда - звезда» и «звезда – звезда с нулевым проводом»: - фазные напряжения генератора
- фазные напряжения нагрузки - линейные напряжения генератора - линейные напряжения нагрузки -
(2.4)
При симметричной системе напряжений генератора модули линейного и фазного напряжений отличаются друг от друга в Такими же соотношениями связаны между собой линейные и фазные напряжения нагрузки. Токи, обозначенные на рисунке 2.3: - фазные (линейные) токи - ток нулевого провода При соединении фаз звездой фазные токи равны соответствующим линейным токам:
На рисунке 2.4 приведена схема трехфазной цепи при соединении фаз генератора и нагрузки треугольником
![]() Рисунок 2.4
Работу трехфазной цепи в схеме соединения «треугольник – треугольник» характеризуют следующие напряжения, обозначенные на рисунке 2.4: - фазные (линейные) напряжения генератора - фазные (линейные) напряжения нагрузки - падения напряжения в линейных проводах При соединении фаз треугольником соответствующие фазные и линейные напряжения равны: Токи в схеме соединения «треугольник – треугольник», обозначенные на рисунке 2.4: - фазные токи генератора - фазные токи нагрузки - линейные токи
Между собой линейные и фазные токи связаны соотношениями Для симметричного режима работы трехфазной цепи модули линейного и фазного токов отличаются друг от друга в Активная мощность трёхфазной цепи равна сумме активных мощностей фаз и активной мощности в сопротивлении, включенном в нулевой провод Реактивная мощность трёхфазной цепи представляет собой сумму реактивных мощностей фаз и реактивной мощности в сопротивлении, включенном в нулевой провод Полная мощность Активная и реактивная мощности любой из фаз (например, фазы А)определяются как Для симметричного режима работы
Следовательно Аналогично выражается и реактивная мощность Полная мощность при симметричном режиме работы При проверке правильности расчета токов целесообразно составлять баланс комплексных мощностей источника и потребителя.
Для симметричного режима работы полная комплексная мощность источника будет рассчитываться как
где Полная комплексная мощность потребителя
Для несимметричного режима работы: - полная комплексная мощность источника - в четырехпроводной сети полная комплексная мощность потребителя - в трехпроводной сети полная комплексная мощность потребителя
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|