Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Января 2013 в 13:43, контрольная работа
1. Если фазные обмотки генератора или потребителя соединить так, чтобы концы обмоток были соединены в одну общую точку, а начала обмоток присоединены к линейным проводам, то такое соединение называется соединением звездой и обозначается условным знаком Y.
2. Ток, протекающий по фазной обмотке генератора или потребителя, называется фазным током и обозначается в общем виде Iф. Ток, протекающий по линейному проводу, называется линейным током и обозначается в общем виде Iл. На рис. 1 видно, что при соединении звездой линейный ток равен фазному току, т. е. Iл=Iф.
1. Фазные и линейные напряжения
2. Соотношение между фазными и линейными токами при соединении в звезду
Содержание
Если фазные обмотки генератора или потребителя соединить так, чтобы концы обмоток были соединены в одну общую точку, а начала обмоток присоединены к линейным проводам, то такое соединение называется соединением звездой и обозначается условным знаком Y. На рис. 1 обмотки генератора и потребителя соединены звездой. Точки, в которых соединены концы фазных обмоток генератора или потребителя, называются соответственно нулевыми точками генератора (0) и потребителя (0’). Обе точки 0 и 0’ соединены проводом, который называется нулевым, или нейтральным проводом. Остальные три провода трехфазной системы, идущие от генератора к потребителю, называются линейными проводами. Таким образом, генератор соединен с потребителем четырьмя проводами. Поэтому эта система называется четырехпроводной системой трехфазного тока.
Рис. 1.Соединение звездой
Сравнивая несвязанную и четырехпроводную системы трехфазного тока, видим, что в первом случае роль обратного провода выполняют три провода системы, а во втором – один нулевой провод. По нулевому проводу протекает ток, равный геометрической сумме токов:
IA, IB и IC, т. е. Ī0= ĪA + ĪB + ĪC.
Напряжения, измеренные между началами фаз генератора (или потребителя) и нулевой точкой (или нулевым проводом), называются фазными напряжениями и обозначаются UA, UB и UC, или в общем виде Uф. Часто задаются величины э.д.с. фазных обмоток генератора. Они обозначаются ЕA, ЕB и ЕC, или Еф. Если пренебречь сопротивлениями обмоток генератора, то можно записать:
ЕA= UA, ЕВ= UВ, ЕC= UС.
Напряжения, измеренные между началами двух фаз: А и В, В и С, С и А – генератора или потребителя, называются линейными напряжениями и обозначаются UАВ, UВС, UСА, или в общем виде Uл. На рис. 1 стрелки показывают выбранное положительное направление тока, которое в линейных проводах принято от генератора к потребителю, а в нулевом проводе – от потребителя к генератору.
Если присоединить зажимы вольтметра к точкам А и В, то он покажет линейное напряжение UАВ. Так как положительные направления фазных напряжений UA, UB и UC выбраны от начал фазных обмоток к их концам, то вектор линейного напряжения UАВ будет равен геометрической разности векторов фазных напряжений UA и UB: ŪAВ=ŪA— ŪВ.
Аналогично можно записать: ŪВС=ŪВ— ŪС; ŪСА=ŪС— ŪА.
Иначе можно сказать, что мгновенное значение линейного напряжения равно разности мгновенных значений соответствующих фазных напряжений. На рис. 2 вычитание векторов заменено сложением векторов:
UA и — UB; UВ и — UС; UС и — UА.
Из векторной диаграммы видно, что векторы линейных напряжений составляют замкнутый треугольник.
Рис. 2. Фазные и линейные напряжения при соединении звездой
Ток, протекающий по фазной обмотке генератора или потребителя, называется фазным током и обозначается в общем виде Iф. Ток, протекающий по линейному проводу, называется линейным током и обозначается в общем виде Iл. На рис. 1 видно, что при соединении звездой линейный ток равен фазному току, т. е. Iл=Iф.
Рассмотрим случай, когда нагрузка в фазах потребителя одинакова как по величине, так и по характеру. Такая нагрузка называется равномерной, или симметричной. Это условие выражается равенством: z1= z2= z3.
Нагрузка не будет равномерной,
если, например, z1= r1=0,5ом; z2=ωL2=0,5ом и z3=1/ωC3=0,5ом,
так как здесь выполнено лишь
одно условие – равенство
При симметричной нагрузке: IА=UА/zА; IВ=UВ/zВ; IС=UС/zС; IА=IВ=IС.
Фазные коэффициенты мощности вследствие равенства сопротивлений одинаковости их характера будут одинаковы:
cosφ1=rА/zА; cosφ2=rB/zB; cosφ3=rC/zC; cosφ1=cosφ2=cosφ3.
В нулевом проводе должна протекать геометрическая сумма токов всех трех фаз. Если посмотреть на кривые изменения токов при симметричной нагрузке трехфазной системы, то увидим, что максимальные значения для всех трех синусоид тока одинаковы. Поскольку при симметричной нагрузке сумма мгновенных значений токов трехфазной системы равна нулю, следовательно, ток в нулевом проводе будет равен нулю.
Отбрасывая нулевой провод в четырехпроводной системе, переходим к трехпроводной системе трехфазного тока. Если имеется симметричная нагрузка, как, например, трехфазные печи, трехфазные трансформаторы и т. п., то к такой нагрузке подводятся только три провода. Потребители, включенные звездой с несимметричной нагрузкой фаз, нуждаются в нулевом проводе.
При симметричной нагрузке фазные напряжения отдельных фаз равны между собой. При несимметричной нагрузке трехфазной системы симметрия токов и напряжений нарушается. Однако в четырехпроводных цепях часто пренебрегают незначительной несимметрией фазных напряжений. В таких случаях между линейными и фазными напряжениями существует зависимость: Uл=√3Uф
Список литературы
1.Аполлонский С.М., Леонтьев В.В.. Электротехника и электроника. Трехфазные электрические цепи: Учебное пособие. -СПб.: СЗТУ,2009. – 59 с.
2. Бессонов Л. А.. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник для вузов.-10-е изд., стереотип.-М.: Гардарики,2008.-638 с.
3. Исследование электрических цепей: Лабораторный практикум по дисциплине «Теоретические основы электротехники». Часть 1 / под ред. В.С. Лукманова / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 2007. –84с.
4. Теоретические основы электротехники: Учеб. Для вузов/К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин.-4-е изд., доп. для самост. изучения курса. - СПб.:Питер.- (Учебник для вузов).- Т.1, 2007.-463 с.
5. Электротехника, электроника и микропроцессорная техника: Электрические цепи . Методические указания к выполнению практических и
контрольных работ для студентов всех форм обучения / сост.: А. В, Колот И.П. Шелаев, В. А. Коновалов. – Краматорск: ДГМА, 2011. – 52 с.
6. Электротехника, электроника: Учебное пособие для вузов/ В.В.Кононенко и др.; под ред. В.В.Кононенко.- Изд. 6-е.- Ростов н /Д: Феникс,2010. – 784 с.
7. Электротехника и электроника. Наглядные пособия, таблицы, схемы, ЮУрГУ, 2011,стр.34