Теоретические основы
Электротехники
Трехфазные электрические цепи
Понятие о многофазных цепях и системах
Принцип получения источника многофазной ЭДС
Многофазный источник ЭДС и многофазная система электрических цепей
- Многофазный источник ЭДС - один источник, который создает несколько синусоидальных ЭДС, имеющих одну и ту же частоту, но сдвинутых между собой по фазе на некоторые постоянные углы.
- Многофазная система электрических цепей - совокупность электрических цепей, в которой действует многофазный источник ЭДС .
Многофазная система токов
- Совокупность синусоидальных токов (напряжений, ЭДС) одной частоты, сдвинутых относительно друг друга по фазе, действующих в многофазной системе электрических цепей, называют многофазной системой токов.
- Часть многофазной системы электрических цепей, в которой может протекать один из токов многофазной системы, называется фазой.
Cимметричная многофазная система
- Многофазную систему электрических цепей, в которой отдельные фазы электрически соединены друг с другом, называют многофазной цепью, а многофазную систему электрических токов, в которой отдельные токи равны по амплитуде и отстают по фазе друг относительно друга на углы 2π/m (т — число фаз) — симметричной многофазной системой электрических токов (напряжений, ЭДС).
Трехфазные электрические цепи
Линейные и фазные величины в трехфазных электрических цепях
Cимметричная система ЭДС
- Источниками электрической энергии в трехфазных цепях являются трехфазные генераторы, создающие симметричную систему ЭДС:
Векторная диаграмма ЭДС трехфазного генератора
Комплексные амплитуды ЭДС фаз генератора
Фазные и линейные напряжения симметричного трехфазного генератора
Соединение обмоток генератора звездой и треугольником
Трехфазная цепь при соединении генератора и нагрузки по схеме
«звезда—треугольник»
Соединение генератора с нагрузкой
- Трехфазный генератор соединяется с нагрузкой четырьмя линейными проводами либо тремя.
- Общие точки генератора О и потребителя О' называют нулевыми (нейтральными).
- Провод 00' — нулевой (О) или нейтральный (N) провод.
ЧЕТЫРЕХПРОВОДНАЯ ЦЕПЬ
Значения фазных и линейных напряжений
- В четырехпроводной трехфазной цепи возможно дать потребителю два различных напряжения — линейное или фазное.
- Для цепей низкого напряжения ГОСТом предусмотрены следующие пары напряжений Uл/Uф: 660/380, 380/220 и 220/127 В.
Фазные и линейные напряжения
- Напряжения между зажимами фаз и нейтральными точками, а также токи в фазах генератора и потребителя называются фазными.
- Напряжения между линейными проводами и токи в этих проводах называют линейными.
Фазные и линейные напряжения
- В симметричной трехфазной цепи при соединении фаз звездой действующие фазные и линейные токи равны друг другу.
- Напряжения отличаются друг от друга в √3 раз.
Трехфазная цепь при соединении генератора и нагрузки по схеме
«звезда—звезда»
Векторная диаграмма напряжений при нагрузке «звезда»
Векторная диаграмма токов при нагрузке «звезда»
Векторная диаграмма токов при нагрузке «треугольник»
Соотношения между фазными и линейными величинами при нагрузке «треугольник»
- В симметричной трехфазной цепи при соединении фаз нагрузки треугольником фазные и линейные напряжения равны друг другу, а линейный ток в √3 раз больше фазного.
Векторная диаграмма напряжений и токов при нагрузке треугольником
Трехфазные электрические цепи
Мощность трехфазной цепи
Активная мощность трехфазной цепи
- Активная мощность трехфазной цепи равна сумме активных мощностей фаз:
- где U, I — действующие напряжения и ток в фазах; φ — сдвиг фаз между напряжением и током в фазах.
Активная мощность в симметричной трехфазной цепи
Реактивная мощность трехфазной цепи
- В симметричной трехфазной цепи суммарная реактивная мощность равна утроенной реактивной мощности одной фазы:
Полная мощность трехфазной цепи
- S = 3UфIф= √3UлIл.
- Мгновенная мощность трехфазной цепи равна сумме мгновенных мощностей фаз; в симметричной трехфазной цепи она постоянна, равна активной мощности, а сама цепь называется уравновешенной.