Художественная культура и искусство Курс лекций по истории искусства Теория машин и механизмов Математический анализ Расчеты электрических цепей Начертательная геометрия Примеры выполнения заданий
контрольной работы
Лекции и задачи по физике Компьютерная  безопасность Информационные системы Получение электрической энергии Атомная физика
Электротехника и электроника Закон Ома Второй закон Кирхгоф Расчет смешанной цепи с одной э.д.с. Векторная диаграмма Соединение фаз звездой Соединение фаз треугольником Асинхронный электродвигатель Полупроводниковые диоды

ТРЕХФАЗНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

ЭЛЕМЕНТЫ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ

В настоящее время получение, передача и распределение электроэнергии в большинстве случаев производится посредством трехфазной системы.

Эта система была изобретена и практически разработана во всех основных се частях выдающимся русским инженером М. О. Доливо-Добровольским.

Как показывает само название, трехфазная система состоит из трех источников электроэнергии и цепей, соединенных общими проводами линии передачи.

Источником энергии для всех фаз системы является трехфазный генератор (рис. 3.1). Он отличается от однофазного генератора переменного тока тем, что у него на статоре размещены три изолированные друг друга одинаковые обмотки. Они расположены так, чтобы индуктируемые в них э.д.с. были сдвинуты по фазе одна относительно другой 120°.

Если генератор двухполюсный, как на рис. 3.1, то оси катушек обмоток фазы сдвинуты одна по отношению к другой одну треть окружности статора.

Рис.3.1 Схема устройства трехфазного генератора.

Рис.3.2 Кривые мгновенных значений э.д.с. трехфазной системы.

При вращении ротора его постоянное магнитное поле пересекает проводники обмоток не одновременно. Э.д.с. обмотки А достигает своего максимального значения, когда мимо нее проходит середина полюса ротора. в следующей обмотке В максимума позже, ротор повернется на 1/3 оборота. двухполюсном генераторе повороту/3 оборота соответствует/3 периода индуктируемой э.д.с. Следовательно, отстает по фазе от/3 периода. свою очередь, С Д и 2 такой симметрии устройства генератора максимальные значения этих одинаковы. Конструкция должна обеспечивать их синусоидальность.

Уравнения мгновенных значений э.д.с. будут:

EA = Em sin >w

 (3.1)

 

Кривые мгновенных значении э.д.с. показаны на рис. 3.2. На 3.3 дана векторная диаграмма для их действующих значений

 

Сумма этих векторов образует замкнутый треугольник: ЕА + ЕВ ЕС = О — это трехфазная симметричная система э.д.с. Алгебраическая сумма мгновенных значений eА еB еC = 0, что легко проверить, подставив выражения как синусоидальных функций времени.

Рис. 3.3 Векторы э.д.с. трехфазной системы.

Изображения э.д.с. трехфазной системы в комплексной форме будут:

ĖA = Eф · ej0 = Eф 

 (3-2)

 

От последовательности фаз системы зависит направление вращения трехфазных двигателей, поэтому в устройствах она проверяется специальными указателями и обозначается раскраской шин на распределительных устройствах; приняты следующие цвета: фаза А — желтый, В зеленый С красный; незаземленная нейтраль белый, заземленная черный. Зажимы обмоток генератора различают: начала A, В, С, концы X, Y, Z.

Два основных способа соединения обмоток генераторов, трансформаторов и приемников в трехфазных цепях: звездой треугольником.

 При расчетах электрических цепей положительные направления токов в элементах цепи в общем случае заранее неизвестны. Поэтому одно из двух воз­можных направлений принимается за положительное и указывается на схеме стрелкой. Это направление выбирают произвольно. Условное положительное направление напряжения на схеме электрической цепи также выбирается произ­вольно и указывается стрелкой. Между зажимами потребителей электрической энергии положительные направления тока и напряжения, как правило, выбира­ются одинаковыми.
Активная мощность трехфазной системы