29. Расчёт электрических схем, соединённых по схеме звезда
Трехфазную цепь, соединенную звездой, удобнее всего рассчитать методом двух узлов.
В общем случае сопротивления фаз нагрузки неодинаковы (ZA ≠ ZB ≠ ZC )
Нейтральный провод имеет конечное сопротивление ZN .
В схеме между нейтральными точками источника и нагрузки возникает узловое напряжение или напряжение смещения нейтрали.
Это напряжение определяется по формуле (7.2).
Фазные токи определяются по формулам (в соответствии с законом Ома для активной ветви):
Ток
в нейтральном проводе
Частные случаи.
1. Симметричная нагрузка. Сопротивления фаз нагрузки одинаковы и равны некоторому активному сопротивлению ZA = ZB = ZC = R. Узловое напряжение
,потому
что трехфазная система ЭДС симметрична,
.
Напряжения фаз нагрузки и генератора одинаковы:
Фазные токи одинаковы по величине и совпадают по фазе со своими фазными напряжениями. Ток в нейтральном проводе отсутствует
В трехфазной системе, соединенной звездой, при симметричной нагрузке нейтральный провод не нужен.
Векторная диаграмма трехфазной цепи для симметричной нагрузки.
2. Нагрузка несимметричная, RA< RB = RC, но сопротивление нейтрального провода равно нулю: ZN = 0. Напряжение смещения нейтрали
Фазные напряжения нагрузки и генератора одинаковы
Фазные токи определяются по формулам
Вектор тока в нейтральном проводе равен геометрической сумме векторов фазных токов.
30. Расчёт трёхфазных цепей, соединённых по схеме «треугольник».
Схема соединения – треугольник.
При этой схеме начало следующей фазы соединяется с концом предыдущей.
П
ри
схеме соединения “треугольник” к
каждой фазе приложены линейные
напряжения.
UAB, UBC, UCA – линейные напряжения (они же и фазные).
IAB, IBC, ICA – фазные токи.
IA, IB, IC – линейные токи.
Расчет трехфазных цепей по схеме “треугольник”.
1
)
Симметричная нагрузка
-
только при симметричной нагрузке.
2)
Несимметричная нагрузка
Пример
31. Вращающееся магнитное поле.
Используется для создания асинхронных и синхронных электродвигателей. Для получения вращающегося магнитного поля необходимо выполнение двух условий:
1) Необходимо наличие трех катушек, смещенных друг относительно друга на 1200
2) Необходимо протекание трехфазного тока по этим катушкам.
Протекающий по катушкам трехфазный электрический ток создает пропорциональный себе трехфазный магнитный поток:
1
)
Рассмотрим
ωt1
= 300:
2
)
Рассмотрим
ωt2
= 900:
3
)
Рассмотрим
ωt3
= 1200:
Таким образом, вращающееся магнитное поле за время, равное одному периоду Т совершает один полный оборот.
При частоте 50 Гц(f =50 Гц), T=1/f=0.02 c
T=0.02c ---- 1 оборот
T=1c ------50 оборотов
T=1мин--- 3000 оборотов
-
скорость вращающегося магнитного поля
p – число пар полюсов, т.е. число катушек в каждой фазе
– частота
переменного тока.
P=1---
n=3000
P=2--- n=1500
P=3 --- n=1000