Слайд 1Трехфазные цепи
Смирнова Юлия 2/36
Слайд 2Трехфазная система представляет собой три отдельные электрические цепи, в которых
действуют синусоидальные ЭДС одной и той же частоты, которые в
свою очередь сдвинуты друг от друга на 120°, и создаваемые одним источником энергии. Источником энергии чаще всего выступает трехфазный генератор.
Преимущество трехфазной цепи заключается в её уравновешенности. То есть суммарная мгновенная мощность трехфазной цепи, остается величиной постоянной в течение всего периода ЭДС.
Слайд 3Трехфазный генератор переменного тока имеет три самостоятельные обмотки, которые сдвинуты
между собой на угол 120°. Также как и обмотки, начальные
фазы ЭДС сдвинуты на 120°. Уравнения описывающие изменение ЭДС в каждой из обмоток выглядят следующим образом:
Слайд 4Векторная диаграмма ЭДС в начальный момент времени представляет собой три вектора,
длина которых равна амплитудному значению ЭДС Em, и угол между
которыми равен 120°. Если вращать векторы против часовой стрелке, относительно неподвижной оси, то они будут проходить в порядке Ea,Eb,Ec, такой порядок называют прямой последовательностью.
По сути, каждую отдельную фазу можно было бы соединить отдельными проводами, но в таком случае получилась бы шестипроводная несвязная система. Это было бы крайне не выгодно с экономичной точки зрения, ведь как-никак, перерасход материала. Для того чтобы это избежать придумали связанные системы соединения.
Слайд 5Соединение звездой
При соединении обмоток звездой все три фазы имеют одну
общую точку – ноль. При этом такая система может быть
трехпроводной или четырехпроводной. В последнем случае используется нулевой провод. Нулевой провод не нужен, если система симметрична, то есть токи в фазах такой системы одинаковы. Но если нагрузка несимметрична, то фазные токи различны, и в нулевом проводе возникает ток, который равен векторной сумме фазных токов.
Слайд 6Также, нулевой провод может выступать в роле одной из фаз,
если она выйдет из строя, это предотвратит выход из строя
всей системы. Правда нужно учитывать, что нулевой провод не рассчитан на подобные нагрузки, и в целях экономии металла и изоляции он изготавливает под более малые токи, чем в фазах.
Слайд 7В трехфазных цепях существуют так называемые фазные и линейные напряжения
и токи.
Фазное напряжение – это разность потенциалов между нулевой точкой
и линейным проводом. То есть, проще говоря, фазное напряжение - это напряжение на фазе.
Линейное напряжение – это разность потенциалов между линейными проводами.
Слайд 8При соединении звездой фазные и линейные напряжения соотносятся как
А фазные
и линейные токи при симметричной нагрузке одинаковы
Таким образом, можно
сделать вывод, что в симметричной трехфазной цепи при соединении фаз звездой напряжения отличаются друг от друга в 1,72 раз, а линейные и фазные токи равны.
Слайд 9Соединение треугольником
При соединении треугольником конец одной обмотки соединяется с началом
другой. Таким образом, образуется замкнутый контур.
Слайд 10В таком соединении каждая фаза находится под линейным напряжением, то
есть линейные и фазные напряжения равны
А фазные и линейные токи
соотносятся как
Аналогичным способом, сделаем вывод для соединения треугольником: в симметричной трехфазной цепи при соединении фаз треугольником токи отличаются друг от друга в 1,72 раз, а линейные и фазные напряжения равны.
Слайд 11Мощность в трехфазной цепи
Для трехфазной цепи, как и для любой
цепи переменного тока, характерны полная, активная и реактивная мощности. Так,
активная мощность для несимметричной нагрузки равна сумме трех активных составляющих:
Слайд 12Реактивная мощность — есть сумма реактивных мощностей в каждой из
фаз:
Для «треугольника» подставляются фазные величины, как то:
Полная мощность каждой из
трех фаз считается так:
Слайд 13Полная мощность любого трехфазного приемника:
Для симметричного трехфазного приемника:
Мощности активная, реактивная,
полная — для любой симметричной схемы приемника:
