Трехфазные сети, соединение источников и приемников

Трехфазные цепи, соединение источников и приемников «звездой» и «треугольником».

 
Трехфазной системой называется совокупность трехфазного источника и трехфазного приемника, электрически связанных между собой. Трехфазная система по сравнению с однофазной намного сложней, однако, она имеет и ряд преимуществ.

1.      Экономичность производства и передачи энергии по сравнению с однофазной

2.      Возможность сравнительно простого получения вращающегося магнитного поля, необходимого для трехфазного асинхронного двигателя- одного из самых распространенных двигателей переменного тока

3.         Возможность получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений – фазного и линейного.

Трехфазным источником называется совокупность трех однофазных источников одинаковой частоты с суммарным фазовым сдвигом равным 2p .Если амплитуды ЭДС в каждой фазе одинаковые и сдвиг по фазе между двумя любыми смежными ЭДС равен 2p /3, то система ЭДС называется симметричной. При несоблюдении любого из этих условий система ЭДС называется несимметричной.

Выражения для мгновенных значений ЭДС симметричной трехфазной системы можно представить в следующем виде:

eA = Em sinωt , eB = Em sin(ωt - 2p /3), eC = Em sin(ωt - 4p /3).

Чтобы уменьшить число проводов, которыми соединяются трехфазные источники и трехфазные приемники, и тем самым сократить стоимость линии электропередачи, отдельные фазы источников соединяют между собой по схеме “звезда” или “ треугольник”.

“звезда”:

При соединении звездой концы X,Y,Z трех фаз (рис.9.1, а ), соединяют в один общий узел. Этот общий узел “О”называется нейтралью или нулевой точкой. За положительные направления ЭДС источников е_А, е_B, е_C принимают направления от концов фаз к их началам (A,B,C). Для характеристики трехфазного источника используют понятия фазных и линейных напряжений.

Фазными напряжениями источника называют   между началами и концами фаз источника ( генератора или трансформатора)

Векторная диаграмма, соответствующая полученным уравнениям, представлена на рис. 9.1,б. Анализ этой диаграммы показывает, что а) если равны действующие значения фазных напряжений источника, т.е.

UA =UB =UC = UФ ,

то равны и действующие значения линейных напряжений источника, т.е.

UAB =UBC =UCA = Uл;

б) из геометрических соотношений легко установить, что Uл =Ц 3Uф;

в) если фазные напряжения образуют симметричную трехфазную систему, то и линейные напряжения образуют симметричную трехфазную систему, т.е.

«треугольником»:

При соединении фаз источника треугольником конец X фазы АX соединяется с началом B фазы BY, конец Y фазы BY соединяется с началом C фазы CZ и конец Z последней – с началом A фазы АX. Такая схема представлена на рис. 9.2,а, а векторная диаграмма – на рис. 9.2,б.

Анализируя схему и векторную диаграмму легко установить, что

а) линейные напряжения источника равны соответствующим фазным напряже-ниям, т.е. 

б) для симметричной трехфазной системы ЭДС действующие значения линейных и фазных напряжений одинаковы, т.еUA =UB =UC =UAB =UBC =UCA= Uл =Uф.

в) в замкнутом контуре, образованном источниками, не возникает тока только при идеальной симметриии источников, когда выполняется равенство eA + eB + eC = 0. При наличии несимметрии ток в этом контуре возникает даже при отсутствии нагрузки.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.