| |||||
МЕНЮ
| Электрические трехфазные цепиЭлектрические трехфазные цеписмотреть на рефераты похожие на "Электрические трехфазные цепи" Электрические трехфазные цепи. 1. Получение трехфазной системы Э.Д.С. Трехфазная система электрических цепей представляет собой
совокупность электрических цепей, в которых действуют три синусоидальные Если все три Э.Д.С. равны по значению и сдвинуты по фазе на 1200 по отношению друг к другу, то такая система Э.Д.С. называется симметричной. Часть трехфазной системы электрических цепей, в которой может протекать один из токов трехфазной системы, называется фазой. Фазой является обмотка генератора, в которой индуцируется Э.Д.С. и приемник, присоединенный к этой обмотке. Трехфазная система Э.Д.С. создается трехфазными генераторами. В
неподвижной части генератора (статоре) размещают три обмотки, сдвинутые в
пространстве на 1200. Это фазные обмотки, или фазы, которые обозначают При вращении ротора, вращающийся вместе с ним магнитный поток
пересекает проводники обмотки статора (А-X, B-Y, C-Z) и индуцирует в них
синусоидальные Э.Д.С. 2. Соединение приемников электрической энергии в «звезду». При использовании трехфазных систем питания трехфазных потребителей электроэнергии соединение фаз источника и потребителя выполняется обычно по схеме «звезда» или «треугольник». При соединении фаз трехфазного источника питания или потребителя энергии «звездой» концы фаз источника X, Y, Z или приемника x, y, z объединены в общую нейтральную точку N, а начала фаз подключаются к соответствующим линейным проводам. Напряжения Ua, Ub, Uc, действующие между началами и концами фаз, являются его фазными напряжениями. Напряжения Uab, Ubc, Uca, действующие между началами фаз потребителя, являются линейными напряжениями. При соединении в звезду справедливо равенство линейных и фазных токов, m. In = If ; IA = Ia ; IC = Ic . Для симметричной трехфазной цепи и для трехфазной четырехпроводной цепи. Номинальное (линейное) напряжение в [pic] раз больше фазного. [pic], т.е. [pic]; [pic]; [pic]. Токи в фазах определяют по закону Ома для цепей переменного тока: [pic]; [pic]; [pic]; [pic] Активная Р, реактивная Q и полная мощности потребителя электрической энергии определяют как сумму соответствующих фазных мощностей P = Pa + Pb + Pc Pф=Iф2 Rф, Qф2=Iф2 X2, Qфс= -Iф2 Xc Q=Qa+Qв+Qc Qф=QL+Qc [pic] В трехфазной четырехпроводной цепи ток в нейтральном проводе определяется на основании первого закона Кирхгофа IN= Ia + Ib + Ic, как векторная сумма фазных токов. При несимметричной нагрузке обрыв нулевого провода (ZN=() вызывает значительное изменение токов и фазных напряжений, что в большинстве случаев недостижимо. Поэтому в нулевой провод предохранители не устанавливают. При наличии нулевого провода фазные напряжения будут одинаковы UA = UB = UC. 3. Соединение приемников электрической энергии в «треугольник». Соединение, при котором начало одной фазы потребителя электроэнергии (или источника питания) соединяется с концами другой его фазы, начало которой соединено с концом третьей фазы, а начало третьей фазы – с концом первой фазы (при этом начала всех фаз подключаются к соответствующим линейным проводам), называется треугольником. При соединении «треугольником» фазные напряжения оказываются равными линейным Uф = Uл. При симметричной системе питания Uab=Ubc=Uca=UAB=UBC=UCA=Uф=Uл. При симметричной нагрузке линейные токи в [pic] раз больше фазных: Iл = [pic]. При несимметричной нагрузке линейные токи равны векторной разности
фазных токов соединенных с данным линейным проводом: IA = Iab – Ica ; IB = Методические указания к решению задач 1 и2. Решение задач этой группы требует знания учебного материала Иметь представление об особенностях соединения источников и потребителей в «звезду» и «треугольник», соотношения между линейными и фазными токами и напряжениями, а также умения рассчитывать нагрузку фазы и строить векторные диаграммы при симметричной и несимметричной нагрузках. Для пояснения методики решения задач на трехфазные цепи рассмотрим примеры решения задач. Задача 1. Варианты 1 – 10. В трехфазную четырехпроводную сеть включили звездой несимметрич-ную
нагрузку: в фазу А – индуктивный элемент с индуктивностью La = 31,8 мГн, f 1. Определяем фазные напряжения: Ua=Ub=Uc=Uф Uном = Uл В четырехпроводной цепи при любой нагрузке фаз выполняется соотношение [pic] [pic] В 2. Определяем сопротивление индуктивного элемента XLA = 2 (f La= 2(3.14 ( 50 ( 31.8 ( 10-3 = 100 M 3. Определяем сопротивление емкостного элемента в фазе В: [pic] OM 4. Определяем полное сопротивление в фазе в: [pic] Ом 5. Находим фазные токи, применяя закон Ома для участка цепи: [pic]; [pic]; [pic] 6. Определяем активную мощность фазы «а»: [pic] 7. Определяем активную мощность фазы «в»: [pic] Вт 8. Определяем активную мощность фазы «с»: [pic] Вт 9. Активная мощность трехфазной цепи равна: P=Pa+Pb+Pc=0+3872+9680=13 552 Вт 10. Определяем реактивную мощность в фазе а: [pic]вар 11. Определяем реактивную мощность фазы в: [pic]вар 12. Реактивная мощность цепи: Q=Qa+Qb+Qc ; Qc=0 , так как в фазе с нет реактивных элементов. Q=4840-2904=1936 вар 13. Полная мощность трехфазной цепи равна: [pic]В ( А= 13,7 кВа Построение векторной диаграммы начинаем с построения векторов фазных напряжений, откладывая их относительно друг друга под углом 1200. Векторная диаграмма строится в масштабе. Для построения векторной диаграммы необходимо определить сдвиг фаз между током и напряжением в каждой фазе. В фазе «а» включена катушка индуктивности угол [pic], напряжение определяет ток на 900, т.е. вектор напряжения вращается против часовой стрелки. Фаза «в» носит активно-емкостный характер, т.е. ток опережает напряжение на угол (b, который определяет через синус или тангенс [pic]; (b=argsin 0.6 Вектор напряжения Vв вращается по часовой стрелке. Фаза «с» носит
активный характер: сдвиг фаз между током и напряжением равен нулю, (l=0. Откладываем токи и определяем ток в нейтральном проводе как векторную
сумму фазных токов: Задача 11 (Варианты 11 – 20). По заданной векторной диаграмме для трехфазной цепи определить
характер сопротивления во всех фазах (активное R, индуктивное Н, емкостное Зная напряжение и силу тока определяем полные сопротивления фаз,
применяя закон Ома: [pic]Ом В фазе «в» векторы тока и напряжения совпадают, , цепь носит активный характер [pic]. В фазе «с» угол (= -90о, цепь носит емкостный характер, т.е. включен конденсатор [pic]. Чертим схему электрической цепи. Активная мощность всей цепи: Р = Ра + Рв + Рс [pic] Реактивная мощность всей цепи Q = Qa + Qb + Qc Определяем полную мощность трехкратной цепи. Задача 2. (Варианты 1 – 10). По заданной векторной диаграмме определить характер сопротивления (R, Аналогично предыдущей задаче определяем значение сопротивлений. В фазе «ав» векторы тока и напряжения совпадают по фазе , (=0, значит включен резистор [pic] . В фазе «вс» (= -45о, значит ток опережает напряжение на угол 450 и
цепь носит активно-емкостный характер (включен редуктор R и конденсатор С). Rdc=zbccos(bc=10(cos45o=7 Ом Xcbc=zbcsin(-bc)=10sin(-45o)=7 Ом В фазе «са» (ca=30o, цепь носит активно-индуктивный характер [pic]Ом [pic]Ом Чертим схему электрической цепи. Активная мощность Р = Рса + Рав + Рвс. Реактивная мощность Q = Qbc + Qca Выполняем векторную диаграмму в масштабе, задаваясь масштабом по току IB = Ibc - Iab IC = Ica - Ibc Задача 21 (варианты 11 – 20). На вход трехфазной цепи поданы линейные напряжения UAB =UDC =UCF Известны сопротивления фаз: Xcab =9 Ом; Rad=12 Ом, XLbc=5 Ом, Rbc=12 1. Определяем полные сопротивления фаз: Фаза «ав» Zab=[pic] Ом Фаза «вс» [pic] Ом Фаза «са» Zca=Rca=12 Ом 2. Определяем фазные токи: Iab = [pic] A; [pic]A; [pic]A 3. Определяем активную мощность [pic] 4. Определяем реактивную мощность: [pic] 5. Определяем полную мощность S = [pic]kBt 6. Для построения векторной диаграммы необходимо определить сдвиг фаз между токами и напряжениями каждой фазы: Фаза ав: sin [pic]; (ab=arcsin 0.6=36o53` Фаза вс: sin (bc =[pic]; (bc=arcsin 0.384=22o35` Фаза са: (=0 Строим векторную диаграмму, откладывая под углом 1200 векторы фазных напряжений UAB, UBC, UCA. Откладываем векторы фазных токов относительно фазных напряжений под соответствующими углами. Для определения линейных токов записываем уравнения: [pic], [pic], [pic] и достраиваем векторную диаграмму токов, прибавляя к соответствующим фазным токам из уравнения токи противоположного направления. Векторная диаграмма строится в масштабе. Определив длину отрезка линейного тока и умножив на масштаб по току, определяют значения линейных токов. |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|