3472
.pdf-трехфазный источник электрической энергии ( трехфазный генератор или трехфазный трансформатор),
-линия передачи,
-приемники электрической энергии.
Трехфазный генератор
|
|
Мгновенное значение э.д.с. генератора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
еА |
|
|
; еВ |
|
|
|
|
|
|
#x |
; |
еС |
|
|
|
|
|
|
{x . |
|||||||||
|
|
|
|
Ersinωt |
|
|
Еv sin wωt k y |
|
|
Er sin wωt k y |
||||||||||||||||||||
|
|
Система э.д.с. генератора симметричная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
Симметричной называют систему э.д.с., имеющих одинаковые |
||||||||||||||||||||||||||||
амплитуды и сдвинутых по фазе относительно друг друга на угол 2π/3. |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Комплексные действующие значения (комплексы) э.д.с.: |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
; E |
|
· |
|
V~•€ |
; E |
|
|
· |
|
V~‚€ |
, |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Е |
Е |
е |
|
• |
Е |
е |
|
• |
|
|||||||||||||
|
|
Где: |
|
|
|
А |
|
|
В |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Е- действующее значение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
U |
|
Е=Ем/√2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
U |
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
А, |
|
В, |
|
|
с – фазные напряжения генератора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
Фазными называют напряжения между началом и концом фазы |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
U |
|
|
U |
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
F |
|
|
А=ЕА, |
В=ЕВ, |
С=ЕС; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
, F |
|
, F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
АВ |
ВС |
СА – |
линейные напряжения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Линейными называются напряжения между началами фаз. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
F |
F |
F F |
F |
F ; F |
|
|
F F |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
АВ |
|
|
А |
|
|
В; |
|
|
|
|
А |
|
|
С СА = |
С |
|
А |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВС |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F , F , F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Векторы линейных напряжений |
|
АВ |
|
|
ВС |
|
САопережают соответственно |
|||||||||||||||||||||||
векторы фазных напряжений на угол π/6(30°), а каждое из линейных |
||||||||||||||||||||||||||||||
напряжений в |
√3 раз больше фазного напряжения. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
По ГОСТу: |
|
FлFф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
660 В |
|
|
|
380 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
380 В |
|
|
|
220 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
220 В |
|
|
|
127 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Если комплексный потенциал т.N принять равным нулю, тогда комплексные потенциалы точек А, В, С будут равны соответствующим Э,Д,С. Изображение комплексных потенциалов точек электрической цепи на комплексной плоскости называют топографической диаграммой. Приемники электрической энергии могут включаться «звездой» (см.рис.) или «треугольником».
Если комплексные сопротивления отдельных фаз приемника равны друг другу – приемник называется симметричным.
Приемники электрической энергии могут включаться «звездой» (см.рис.) или «треугольником».
Если комплексные сопротивления отдельных фаз приемника равны друг другу – приемник называется симметричным.
Четы рехпроводная трехфазная цепь
Какие токи называются линейными? Токи в линейны х проводах:
Какие токи называются фазными?
Токи в фазах пр иемника или генератора: .
Каково соотношение между линейными и фазными токами при соединении приемника «звездой» ?
Симметричный прием ник
Za=Zb=Zc= Z·
Как рассчитывать действующее значение фазного тока?
Каково соотношение между действующими токами отдельных фаз при симметричном приемнике?
Чему равен ток нейтрального провода при симметричном приемнике? =0
Как рассчитать комплексы фазных токов?
;;
–углы сдв ига фаз между соответствующими фазными напряжениями и токами.
Работа на компьютере.
Исследование трехфазнойчетырехпроводной цепи.
Несимметричная нагрузка.
1.Открыть программу TZ-2/
2.Ознакомиться с теоретической частью, записав в тетрадь основные правила и формулы.
3.Открыть прим ер 1. Зарегистрироваться, записав в компьютер сою фамилию, номер группы и дату.
4.Начертить в тетради предложенную схему четырехпроводной звезды.
5.Представить в комплексной форме заданны е напряжения и сопротивления.
6.Рассчитать все фазные токи и ток в нейтрали.
7.Определить акт ивную, реактивную и полную мо щности отдельно по фазам и суммарную мощностью
8.Записать решение задачи в тетрадь.
9.Вычертить векторную диаграмму.
10.Получить оценку компьютера.
Трехпроводн ая звезда
n
Напряжения между нейтральными точками приемника «n» и генератора
«N» называют смещением нейтралиUnN. |
|
|
||||||||||
nN |
φ φ |
|
φ† 0 |
|
|
|
|
|||||
U = |
|
n- N, |
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потенциал нейтральной точки «n»приемника зависит от сопротивления |
||||||||||||
фаз приемника. |
|
|
|
|
|
|
|
Uа, U U |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Как найти фазные напряжения приемника |
|
б, с? |
||||||||||
Составляем уравнения по 2 закону Кирхгофа: |
|
|||||||||||
Для фазы А : Fа |
F‡ˆ |
‰А |
|
|
|
|
||||||
Для фазы В : Fб |
F‡ˆ |
‰В |
|
|
|
|
||||||
Для фазы С : Fс |
F‡ˆ |
‰С |
•А·Žа••б·Žб••с·Žс |
, |
||||||||
|
|
|
|
|
F‡ˆ |
|||||||
Смещение нейтрали |
рассчитывают по методу узлового напряжения: |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
F‡ˆ |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
i |
|
Žа•Žб•Žс |
|
|
||
Где•а |
,•б |
, •с |
i |
- комплексные проводимости при А,В,С |
||||||||
‘а |
‘в |
‘с |
||||||||||
приёмника.
При несимметричном приёмнике•а ’ •б ’ •с, F‡ˆ ’ 0
Таким образом, фазные напряжения приёмника отличаются от фазных э.д.с
генератора.
Fа ‰А F‡ˆ ,
Fб ‰В F‡ˆ ,
Fс ‰С F‡ˆ ,
При несимметричном приёмнике система фазных напряжений тёхпроводной звезды несимметричная, то есть фазные напряжения отличаются от номинального, что недопустимо.
Как рассчитать линейные (фазные) токи? - по закону Ома.
|
|
aА |
|
•АVa“” |
, |
|
||
|
|
|
||||||
AА |
‘а |
|
‘а |
|
||||
|
|
aВ |
|
|
•ВVa“” |
|
, |
|
|
‘в |
|||||||
AВ |
‘в |
|
|
|||||
|
|
aС |
|
|
•СV a“” |
. |
||
|
|
|||||||
AС |
‘с |
|
‘с |
|
||||
Работа на компьютере. Исследование трехфазной цепи.
Симметричная нагрузка.
«Схема-звезда»
1.Открыть программу TZ-3.
2.Ознакомиться с теоретической частью, записав в тетрадь основные правила и формулы.
3.Открыть пример 2. Зарегистрироваться, записав в компьютер свою фамилию, номер группы и дату.
4.Начертить в тетради предложенную схему трехпроводной звезды. Записать исходные данные.
5.Представить в комплексной форме заданные напряжения и сопротивления.
6.Рассчитать все фазные токи, активную, реактивную и полную мощности отдельно по фазам и суммарную мощность, пользуясь, если это необходимо, подсказками компьютера.
7.Записать решение задачи в тетрадь.
8.Вычертить векторную диаграмму.
9.Получить оценку компьютера.
Работа на компьютере. Исследование трехфазной цепи.
Несимметричная нагрузка.
«Схема-звезда»
1.Открыть программу TZ-3.
2.Ознакомиться с теоретической частью, записав в тетрадь основные правила и формулы.
3.Открыть пример 3. Зарегистрироваться, записав в компьютер сою фамилию, номер группы и дату.
4.Начертить в тетради предложенную схему трехпроводной звезды. Записать исходные данные.
5.Представить в комплексной форме заданные напряжения и сопротивления.
6.Рассчитать все фазные токи, активную, реактивную и полную мощности отдельно по фазам и суммарную мощность, пользуясь, если это необходимо, подсказками компьютера.
7.Записать решение задачи в тетрадь.
8.Вычертить векторную диаграмму.
9.Получить оценку компьютера.
Работа на компьютере Исследование цепи при симметричном приемнике.
Схема «треугольник»
1.Открыть программу TZ-4.
2.Ознакомиться с теоретической частью, записав в тетрадь основные правила и формулы.
3.Открыть пример 1. Зарегистрироваться, записать в компьютер свою фамилию, номер группы и дату.
4.Начертить в тетради предложенную схему «Треугольник». Записать исходные данные.
5.Определить фазные напряжения, фазные и линейные токи, активную, реактивную и полную мощность цепи, пользуясь, если нужно, подсказками компьютера.
6.Записать решение задачи в тетрадь.
7.Вычертить векторную диаграмму.
8.Получить оценку у компьютера.
Работа на компьютере. Исследование цепи при несимметричном приёмнике.
Схема «треугольник».
1.Открыть программу TZ-4.
2.Ознакомиться с теоретической частью, записав в тетрадь основные правила и формулы.
3.Открыть пример 2. Зарегистрироваться, записав в компьютер свою фамилию, номер группы и дату.
4.Начертить в тетради предложенную схему «треугольник». Записать исходные данные.
5.Определить фазные напряжения, фазные и линейные токи, активную и реактивную мощность цепи, пользуясь, если нужно, подсказками компьютера.
6.Записать решение задачи в тетрадь.
7.Вычертить векторную диаграмму.
8.Получить оценку у компьютера.
Аварийные режимы работы.
Работа на компьютере.
Соединение приёмников треугольником. Обрыв.
Вфазе «са» происходит обрыв.
1.Открыть программуTZ-4.
2.Ознакомиться с теоретической частью, записав в тетрадь основные правила и формулы.
3.Открыть пример 3. Зарегистрироваться, записав в компьютер свою фамилию, номер группы и дату.
4.Начертить в тетради предложенную схему «треугольник». Записать исходные данные.
5.Определить фазные напряжения, фазные и линейные токи, построить векторную диаграмму, пользуясь, если нужно, подсказками компьютера.
6.Записать решение задачи в тетрадь.
7.Получить оценку у компьютера.
Работа на компьютере.
Соединение приёмников треугольником. Обрыв линейного провода «С-с»
1.Открыть программуTZ-4.
2.Ознакомиться с теоретической частью, записав в тетрадь основные правила и формулы.
3.Открыть пример 3. Зарегистрироваться, записав в компьютер свою фамилию, номер группы и дату.
4.Начертить в тетради предложенную схему «треугольник». Записать исходные данные.
5.Определить фазные напряжения, фазные и линейные токи, построить векторную диаграмму, пользуясь, если нужно, подсказками компьютера.
6.Записать решение задачи в тетрадь.
7.Получить оценку у компьютера.
Александрова Наталья Леонидовна Костров Вячеслав Петрович
Однофазные и трехфазные электрические цепи
Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ в компьютерном классепо дисциплине «Электротехника и электроника» для обучающихся по направлению подготовки 27.03.01 Стандартизация и метрология, профиль – Стандартизация и сертификация
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» 603950. Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65 http://www.nngasu.ruszec@nngasu.ru