Тема 1.6 Трехфазные электрические цепи

Студент должен:

знать: методы определение фазных и линейных напряжений, фазных и линейных токов при различных соединениях нагрузки, мощность одной фазы и трехфазной цепи в целом.

уметь: построить векторные диаграммы напряжений и токов.

Соединение обмоток трехфазных источников электрической энергии звездой и треугольником. Трехпроводные и четырехпроводные трехфазные электрические цепи. Фазные и линейные напряжения, фазные и линейные токи, соотношения между ними. Симметричные и несимметричные трехфазные электрические цепи. Нейтральный провод и его назначение. Векторная диаграмма напряжений и токов. Передача энергии по трехфазной линии. Мощность трехфазной электрической цепи при различных соединениях нагрузки. Расчет симметричной трехфазной электрической цепи при соединении нагрузки звездой и треугольником [1, С.164-181].

Методические указания

Трехфазная цепь является частным случаем многофазных электрических систем, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют электродвижущие силы одинаковой частоты, сдвинутые по фазе относительно друг друга на определенный угол. Отметим, что обычно эти электродвижущие силы, в первую очередь в силовой энергетике, синусоидальны. Однако, в современных электромеханических системах, где для управления исполнительными двигателями используются преобразователи частоты, система напряжений в общем случае является несинусоидальной. Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, называют фазой – это участок цепи, относящийся к соответствующей обмотке генератора или трансформатора, линии и нагрузке.

Трехфазные системы в настоящее время получили наибольшее распространение.

Трехфазный генератор имеет три выходные обмотки, одинаковых по числу витков, но развивающие электродвижущие силы, сдвинутые по фазе на 120 градусов. Можно было бы использовать систему, в которой фазы обмотки генератора не были бы гальванически соединены друг с другом. Это так называемая несвязная система. В этом случае каждую фазу генератора необходимо соединять с приемником двумя проводами, т.е. будет иметь место шестипроводная линия, что неэкономично. В этой связи подобные системы не получили широкого применения на практике.

Для уменьшения количества проводов в линии фазы генератора гальванически связывают между собой. Различают два вида соединений: в звезду и в треугольник. В свою очередь при соединении в звезду система может быть трехпроводной и четырехпроводной.

Вопросы для самоконтроля

1 Что такое трехфазный переменный ток?

2 Что называется шести-, четырех- и трехпроводной системой трехфазного тока?

3 Какое напряжение называется фазным и какое линейным?

4 Каковы соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при соединении звездой и треугольником?

5 Каким образом трехфазный ток может создавать вращающееся магнитное поле?