Трехфазные Эц

нагрузки
и соединительных проводов.
Под фазой понимают участок ЭЦ, по которому протекает одинаковый ток.
Трёхфазная система ЭДС - три (однофазных) ЭЦ, в которых действуют три синусоидальные ЭДС
одной и той же частоты,
равные по амплитуде и
сдвинутые по фазе относительно друг друга на угол 2π/3 рад (120°).

– симметричная система ЭДС

ЭДС фаз в комплексной форме

размещённых в пазах статора трёхфазного генератора
под углом 120° относительно друг друга,
при вращении ротора, например, в виде постоянного магнита.

Широкое применение в промышленности.
Преимущества
меньший расход материала соединительных проводов при одинаковой мощности с однофазной системой;
простота, надежность и экономичность трёхфазных генераторов, двигателей и трансформаторов;
возможность иметь у потребителей два уровня напряжения, например, 220 и 380 В.

– нулевую N (нейтральную)
– основная схема для генераторов.

3.Схемы соединений

-основные: «звезда» -Y и «треугольник» - Δ

Различают
фазные ЭДС (напряжения) ĖA, ĖB, ĖC
линейные ĖAB, ĖBC, ĖCA.
Соотношения между фазными и линейными ЭДС (из равнобедренного треугольника, например ANB)

При «Δ» - конец первой обмотки X соединяют с началом В другой обмотки, конец второй Y – с началом С третьей, конец Z третьей обмотки с началом А первой обмотки.

Стандартом предусмотрена шкала линейных напряжений 127, 220, 380, 660 В и т.д.

Ел = Еф

нагрузка одного рода R,L или C

Однородная

5. Режим работы трехфазной ЭЦ

Симметричный - симметричен источник (почти всегда) и симметрична нагрузка.
Рассчитывается только одна фаза (как в однофазных ЭЦ)!
Несимметричный - несимметричная нагрузка
Необходимо рассчитывать три фазы.

генератора N соединены нейтральным проводом.
Линейные провода – A-a, B-b, C-c.
Фазные напряжения генератора и нагрузки равны ÙA=Ùa;ÙB=Ùb;ÙC=Ùc (при равенстве нулю сопротивления линейных и нейтрального провода ZNn).
Линейные напряжения – между линейными проводами ÙAB, ÙBC, ÙCA
К приемнику подводятся два напряжения – линейное и фазное.

Число соединительных проводов уменьшается с 6 (для 3ходнофазных источников и нагрузок) до 4 или 3

– в схеме - 3 обособленных контура.
Расчет как в 1 фазной ЭЦ.
Токи

При симметричной нагрузке

Токи в фазах по модулю равны и сдвинуты на 120˚

Ток в нейтральном проводе

При симметричной нагрузке ток в нейтральном проводе равен 0 и он может быть исключен – трехпроводная линия – для питания ЭП

При несимметричной нагрузке – ток IN≠0, но Uфн = Uфг,
Преимущество: при нейтральном проводе напряжение на нагрузке выравнивается Используют для осветительной нагрузки.

InN=0 !!!

для нейтральных точек n-N,
по методу узловых потенциалов

Приводит к перекосу напряжений и токов в нагрузке – недостаток схемы.
В основном используют для симметричной нагрузки – ЭП.

- YA, YB, YC – проводимости фаз нагрузки.

фазные токи нагрузки;
ĺA=ĺab-ĺca; ĺB=ĺbc-ĺab; ĺC=ĺca-ĺbc
Где ĺab=ÙAB/Zab;
ĺbc=ÙBC/Zbc ;ĺca=ÙCA/Zca

Δ Uлн = Uфн

При симметричной нагрузке линейный и создающие его фазные токи образуют равносторонний треугольник

ÙAB, ÙBC, ÙCA – линейные напряжения источника;
Ùab, Ùbc, Ùca – фазные напряжения нагрузки.

Для

и реактивные мощности 3х-фазной ЭЦ равна сумме мощностей отдельных фаз
Р = Pa+Pb+Pc
Q = Qa+Qb+Qc
Полная мощность

В комплексной форме

При симметричной нагрузке

Через линейные токи и напряжения

Y

Δ

Для Y и Δ

провода нужно 3 ваттметра.

При отсутствии нулевого провода используют метод двух ваттметров

- алгебраическая сумма

то достаточен расчет одной фазы.
2. Комплексное сопротивление фазы

3. Токи фаз

4. Ток ĺNn=0 т.к. нагрузка симметричная

Вычислить токи в других фазах и нейтральном проводе.
Решение:
1.Ток фазы В

2.Ток фазы С

3. Ток в нейтральном проводе

= 0.6, Uф = 127 В.
Определить: параметры нагрузки R и L и ток в линейных проводах.
Решение:
1.Приемник симметричный, фазные напряжения приемника и генератора равны между собой. Достаточно определить ток и параметры одной фазы.

2. Мощность одной фазы
Рф = Р/3 = UIcosφ.
Откуда ток

3. Полное сопротивление фазы нагрузки
Z = U/I = 127/12.7 = 10 A
4. Параметры нагрузки
R=z·cosφ= 10·0,6=6 Ом XL=z·sinφ = 10·0,8 = 8 Ом.

Сопротивления нагрузки равны по величине 6,35 Ои, но имеют разный характер Za = R; Zb= jωL; Zc = -j/ωC.
Определить ток в нулевом проводе.

Решение.
1. Построим векторную диаграмму.
2. Токи всех фаз по модулю равны Iф = Еф/zф = =127/6,35 = 20 А.
3. Ток в фазе А совпадает с ЕА по фазе, İB отстает от ĖB на 90°, İC опережает ĖC на 90° ( при вращении векторов против часовой стрелки).
4. Сумма İA+ İB+ İC= İ0
По модулю этот ток равен
I0=2·Iф·cos30° - Iф = 2·20·0.866 – 20 = 14.64 А.

электрических машинах переменного тока –асинхронных и синхронных ЭМ.
Круговое вращающееся магнитное поле – магнитное поле, вектор результирующей индукции которого неизменен и вращается с постоянной угловой скоростью ω.
Расположим 3 одинаковых катушки так, что оси их смещены на 120˚ по отношению друг к другу.
По катушкам протекает трехфазная система токов (от Н к К катушек)

Каждый ис токов создает пульсирующее магнитное поле, положительное направлении соответствует +1, +2, +3