Преобразование электрической энергии в тепловую Расчет смешанной цепи с одной э.д.с. Трехфазной системы Полупроводниковые диоды и стабилитроны Компьютерное моделирование Источники электромагнитного поля

Лекции, лабораторные и примеры расчета из курсовой. Электротехника и электроника

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.

Соединение фаз звездой Обмотки фаз генераторов можно было бы соединить с тремя приемниками электроэнергии шестью проводами (рис. 3.4а) и получить таким путем три независимые фазные цепи. Практически подобное соединение применяется лишь в редких случаях, но помощью такой схемы нагляднее представить условия, возникающие при объединении цепей трехфазную систему

Соединение фаз треугольником При соединении треугольником (рис. 3.9) обмотки фаз генератора соединяются так, чтобы начало одной фазы соединялось с концом предыдущей (А Z; В X и С Y).

Активная мощность трехфазной системы Р является суммой фазных активных мощностей, а для каждой из них справедливо основное выражение активной мощности цепей переменного тока.

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменных напряжений и токов неизменной частоту при передаче электроэнергии от источника к потребителю.

В режиме нагрузки первичная обмотка трансформатора включена на номинальное первичное напряжение, а ко вторичной обмотке подключен приемник. В этом случае можно выделить три потока: основной поток Ф , сцепленный с первичной и обмотками, рассеяния обмотки Фроc1 Фрoс2 .


Однофазные выпрямители и сглаживающие фильтры