План
1. Трифазні електротехнічні пристрої
2. З'єднання джерела енергії і приймача за схемою зірка
3. З'єднання джерела енергії і приймача за схемою трикутник
4. Активна і реактивна і повна потужності трифазної симетричної системи
5. Порівняння умов роботи трифазних кіл при різних з'єднаннях фаз приймача
6. Вимірювання активної потужності трифазної системи
7. Симетрична трифазна ланцюг з кількома приймачами
8. Несиметричний режим трифазного ланцюга
В
1. Трифазні електротехнічні пристрої
Трифазна ланцюг є окремим випадком багатофазних електричних систем, що представляють собою сукупність електричних ланцюгів, в яких діють ЕРС однакової частоти, зсунуті по фазі відносно один одного на певний кут. Відзначимо, що зазвичай ці ЕРС, в першу чергу в силовій енергетиці, синусоидальности. Однак, в сучасних електромеханічних системах, де для управління виконавчими двигунами використовуються перетворювачі частоти, система напруг у випадку є несинусоїдної. Кожну з частин многофазной системи, що характеризується однаковим струмом, називають фазою, тобто фаза - це ділянка ланцюга, що відноситься до відповідної обмотці генератора або трансформатора, лінії й навантаженні.
Таким чином, поняття В«фазаВ» має в електротехніці два різних значення:
В· фаза як аргумент синусоидально змінюється величини;
В· фаза як складова частина многофазной електричної системи.
Розробка багатофазних систем була обумовлена ​​історично. Дослідження в даній області були викликані вимогами розвивається виробництва, а успіхам у розвитку багатофазних систем сприяли відкриття у фізиці електричних і магнітних явищ.
Найважливішою передумовою розробки багатофазних електричних систем з'явилося відкриття явища обертового магнітного поля (Г.Ферраріс і Н.Тесла, 1888 р.). Перші електричні двигуни були двофазними, але вони мали невисокі робочі характеристики. Найбільш раціональною та перспективної виявилася трифазна система, основні переваги якої будуть розглянуті далі. Великий внесок у розробку трифазних систем вніс видатний російський вчений-електротехнік М.О.Доліво-Добровольський, який створив трифазні асинхронні двигуни, трансформатори, що запропонував три-і чотирипровідні ланцюга, у зв'язку з чим по праву вважається основоположником трифазних систем.
В
Джерелом трифазного напруги є трифазний генератор, на статорі якого (див. рис. 1) розміщена трифазна обмотка. Фази цієї обмотки розташовуються таким чином, щоб їх магнітні осі були зрушені в просторі один відносно одного на ел. радий. На рис. 1 кожна фаза статора умовно показана у вигляді одного витка. Почала обмоток прийнято позначати заголовними буквами А, В, С, а кінці-відповідно прописними x, y, z. ЕРС в нерухомих обмотках статора індукуються в результаті перетину їх витків магнітним полем, створюваним струмом обмотки збудження обертового ротора (на рис. 1 ротор умовно зображений у вигляді постійного магніту, що використовується на практиці при відносно невеликих потужностях). При обертанні ротора з рівномірною швидкістю в обмотках фаз статора індукуються періодично змінюються синусоїдальні ЕРС однакової частоти і амплітуди, але відрізняються внаслідок просторового зсуву один від одного по фазі на радий. (Див. рис. 2). p> Трифазні системи в даний час набули найбільшого поширення. На трифазному струмі працюють всі великі електростанції і споживачі, що пов'язано з низкою переваг трифазних ланцюгів перед однофазними, найважливішими з яких є:
- економічність передачі електроенергії на великі відстані;
- самим надійним і економічним, що задовольняє вимогам промислового електроприводу є асинхронний двигун з короткозамкненим ротором;
- можливість отримання за допомогою нерухомих обмоток обертового магнітного поля, на чому заснована робота синхронного та асинхронного двигунів, а також ряду інших електротехнічних пристроїв;
- врівноваженість симетричних трифазних систем.
Для розгляду найважливішого характеристики врівноваженості трифазної системи, яке буде доведено далі, введемо поняття симетрії многофазной системи.
Система ЕРС (напруг, струмів і т.д.) називається симетричної, якщо вона складається з m однакових за модулем векторів ЕРС (напруг, струмів і т.д.), зрушених по фазі один відносно одного на однаковий кут. Зокрема векторна діаграма для симетричної системи ЕРС, відповідної трифазній системі синусоїд на рис. 2, представлена ​​на рис. 3. br/>В
Рис.3 Рис.4
З несиметричних систем найбільший практичний інтерес представляє двофазна система з 90-градусним зсувом фаз (див. рис. 4).
Всі симетричні трьох-і m-фазні (m> 3) системи, а також двофазна система є врівноваженими. Це означає, що хоча в окремих фазах миттєва потужність пульсує (див. рис. 5, а), змінюючи ...
