Основные теоретические сведения. Трехфазным током называют систему, состоящую из трех однофазных токов одинаковой

 

Трехфазным током называют систему, состоящую из трех однофазных токов одинаковой частоты, сдвинутых по фазе на одну треть периода друг относительного друга и протекающих по трем проводам.

Трехфазный ток получают в трехфазном генераторе, создающем три электродвижущие силы, сдвинутые по фазе на угол 120° (одну треть периода).

К каждой обмотке трехфазного генератора может быть подключена нагрузка с сопротивлениями Z_A, Z_B и Z_c. Каждую из обмоток генератора вместе с внешней цепью, присоединенной к ней, принято называть фазой.

При соединении обмоток генератора звездой концы обмоток X, Y и Z элeктpичecки соединяются в одну точку 0, которая называется нулевой, или нейтральной.

Генератор с потребителем может соединяться тремя или четырьмя проводами.

В связанных трехфазных системах различают фазные и линейные напряжения и токи.

Фазным называется напряжение между началом и концом обмотки генератора или между нулевым и линейным проводом. Обозначается фазные напряжения прописными буквами с индексами фаз U_A, U_B, Uc. Линейным называется напряжение между началами обмоток генеpaтора или между линейными проводами. Обозначаются линейные напряжения U_AB, Uвс, U_CA.

Величина напряжения U' на каждой фазе потребителя, соединенного звездой меньше линейного напряжения, т. е.

U'ф =Uл/√3= Uл/1,73

Ток в нулевом проводе Í_N при соединении потребителей звездой с несимметричной нагрузкой определяется геометрической суммой токов в фазах потребителя:

Í_N =Í_A + Í_B + Í_С.

При равномерной нагрузке фаз (Ú'_A = Ú'_B = Ú'_C и Z _A = Z _B = Z _C (комплексы фазных нагрузок)) токи в фазах равны по величине и сдвинуты, как и напряжения, по фазе на 120°. Поэтому Í_А + Í_в + Íс = Í_N =0

При соединении потребителя треугольником к каждой фазе потребителя приложено линейное напряжение трехфазной цепи

U'ф =Uл

Линейные токи при неравномерной нагрузке можно определить выражениями (1-й з-н Кирхгофа):

Í_A = Í_AB - Í_CA            Í_B = Í_BC - Í_AB        Í_C = Í_CA – Íвс

Т.е. линейный ток при соединении потребителей ∆ определяется геометрической разностью двух фазных токов, сходящихся с линейным в одной узловой точке.

Фазные токи потребителя, соединенного треугольником:

Í_AB = Ú'_AВ/ Z_AВ     Í_ВС = Ú'_ВС/ Z_ВС      Í_СА = Ú'_СА/ Z_СА

 

Порядок выполнения работы

1. Начертить схему соединения сопротивлений в трехфазной цепи в соответствии с вариантом (номер варианта соответствует номеру в списке журнала).

2. Рассчитать фазные токи.

3. Рассчитать линейные токи.

4. Для схемы соединения звездой определить ток в нулевом проводе.

5. Определить активную, реактивную и полную мощность каждой фазы и всей трехфазной цепи.

6. Определить угол сдвига фаз между током и напряжением в каждой фазе.

Пример выполнения задания приведен в Приложении 7.

6. Контрольные вопросы

 

1. Какая трехфазная цепь называется симметричной?

2. В какой трехфазной цепи ток в нейтральном проводе будет равен нулю?

 

Практическая работа № 7