Методические указания к самостоятельной работе студентов - Трехфазные цепи синусоидального тока презентация

Трехфазные цепи синусоидального тока

Содержание

Основные теоретические сведения 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.

Наибольшее распространение получила трехфазная система. Она была изобретена и разработана во всех деталях, включая трехфазные трансформатор и асинхронный двигатель, русским инженером М.О.Доливо-Добровольским (1862-1919) в 1891 году. Наибольшее распространение получила трехфазная система. Она была изобретена и разработана во всех деталях, включая трехфазные трансформатор и асинхронный двигатель, русским инженером М.О.Доливо-Добровольским (1862-1919) в 1891 году. В настоящее время для передачи и распределения энергии в подавляющем большинстве случаев применяются трехфазные системы. Важным преимуществом трехфазной системы является исключительная простота и дешевизна трехфазных асинхронных двигателей.

Источником энергии в трехфазной системе служит трехфазный генератор. В пазах его статора размещены три электрически изолированные друг от друга обмотки – фазные обмотки генератора. Оси фазных обмоток генератора повернуты в пространстве относительно друг друга на угол 2π/3. Источником энергии в трехфазной системе служит трехфазный генератор. В пазах его статора размещены три электрически изолированные друг от друга обмотки – фазные обмотки генератора. Оси фазных обмоток генератора повернуты в пространстве относительно друг друга на угол 2π/3.

При вращении ротора в фазных обмотках статора индуктируются синусоидальные фазные ЭДС. Вследствие симметрии конструкции генератора максимальные Еm и действующие Еф 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, что соответствует пространственному углу 2π/3 между осями обмоток. При вращении ротора в фазных обмотках статора индуктируются синусоидальные фазные ЭДС. Вследствие симметрии конструкции генератора максимальные Еm и действующие Еф 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, что соответствует пространственному углу 2π/3 между осями обмоток.

Фазы трехфазного генератора обозначают – А, В, С. Фазы трехфазного генератора обозначают – А, В, С. Последовательность обозначения фаз генератора определяется последовательностью изменений во времени фазных ЭДС. ЭДС фазы А достигает максимального значения на одну треть периода раньше, чем ЭДС фазы В и на две трети периода раньше, чем ЭДС фазы С.

Если начальная фаза еА равна нулю, тогда: Если начальная фаза еА равна нулю, тогда: eA=Emsin ωt; eB=Emsin(ωt-2π/3); eC=Emsin(ωt-4π/3)= =Emsin(ωt+2π/3)

Для получения трехфазной системы необходимо определенным образом соединить фазы источника энергии и фазы приемника. Для получения трехфазной системы необходимо определенным образом соединить фазы источника энергии и фазы приемника. Возможны два основных способа соединения в трехфазной системе – соединение фаз источника энергии и приемника звездой и треугольником.

Соединение фаз источника энергии и приемника звездой Соединение фаз источника энергии и приемника звездой

В трехфазной системе напряжения Ua, Ub, Uc между выводами каждой фазной обмотки генератора или каждой фазы приемника называются фазными напряжениями. В трехфазной системе напряжения Ua, Ub, Uc между выводами каждой фазной обмотки генератора или каждой фазы приемника называются фазными напряжениями. У симметричной системы действующие значения фазных напряжений одинаковы: Ua= Ub = Uc = Uф

Фазными токами называются токи в фазных обмотках генератора или фазах приемника. Фазными токами называются токи в фазных обмотках генератора или фазах приемника. Напряжения между линейными проводами называются линейными, и линейными называются токи в линейных проводах.

Практическое задание Для электрической схемы определить фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе (для четырехпроводной цепи), активную и реактивную мощности всей цепи и каждой фазы отдельно. Построить векторную диаграмму токов и напряжений.

1. Соединение цепи по схеме звезда

2. Соединение цепи по схеме треугольник

Построение векторных диаграмм трехфазного потребителя Покажем построение векторных диаграмм токов и напряжений трехфазного потребителя для различных режимов работы цепи, рассмотренных при выполнении лабораторной работы «Исследование трехфазной цепи при соединении приемников по схеме «звезда»»