Курс лекцій з предмету "Електротехніка"

Мал. 2.

Якщо эДС фази B відстає від фази A, а эДС фази C відстає від эДС фази B, то таку послідовність фаз називають прямою. Зворотну послідовність фаз можна одержати, якщо змінити напрям обертання ротора.

Якщо окремі фазні обмотки генератора не сполучені між собою електрично, то такий ланцюг називають незв'язаною. По суті справи незв'язаний трифазний ланцюг складається з трьох незалежних однофазних ланцюгів. Інакше трифазний ланцюг називається зв'язаною. Найбільшого поширення набули зв'язані трифазні ланцюги, як найбільш економічні, такі, що мають мінімальне число дротів. При нормальному режимі роботи трифазних установок послідовність фаз приймається пряма.

3. Симетричні і несиметричні трифазні ланцюги.

Трифазне джерело завжди є симетричною системою незалежно від величини і характеру навантаження, оскільки внутрішній опір джерела нікчемно мало. Векторна діаграма напруг і струмів джерела для схеми на рис.3 матиме вигляд (див. мал. 4).

Рис.3

Мал. 4.

Звідки слідує:

При симетричному навантаженні фаз

зірка фазних напруг також симетрична і співпадає із зіркою фазних напруг джерела (пунктирна лінія).

Для симетричного приймача справедливо:

При рівності повних опорів фаз навантаження

і однаковому характері навантаження

- симетричне навантаження, то і струми у всіх фазах будуть однаковими і зрушені щодо напруги своїх фаз на однаковий кут, утворюючи симетричну систему напруг і струмів

(мал. 4).

Порушення симетрії трипровідної трифазної системи можливо в трьох випадках:

а - при φА 8 OВ 8 OС і ZА = ZВ = ZС

би - при OА = OВ = OС і ZА до ZВ l ZС

у - при OА 8 OВ 8 OС і ZА 9 ZВ 9 ZС

4. Симетричний трифазний ланцюг, сполучений зіркою. Векторна діаграма фазних і лінійних напруг.

Приймаючи рівними потенціали крапок, відповідних кінцям Z Y X обмоток фаз генератора, можна об'єднати їх в одну точку N (мал. 3). Кінці фаз приймачів також сполучаємо в одну точку "n". Таке з'єднання обмоток генератора називається сполученням зіркою.

Зіркою можна сполучати також фази приймача. На мал. 3 представлена схема зв'язаного чотирипровідного трифазного ланцюга. Точки N і n називаються нейтральними, а дріт, що сполучає точку N генератора з точкою n приймача, - нейтральним (або нульовим). Дроти A а, в B в і З - з, що сполучають початки фаз генератора і приймача, називаються лінійними. Струми IA, IB, IC пазываются лінійними.

Напруги між початком і кінцем кожної фази генератора називаються фазними напругами генератора і позначаються UА UВ UС.

Аналогічно, напруги між початком і кінцем кожної фази приймача називаються фазними напругами приймача.

За умовно позитивний напрям эДС генератора приймають напрям від кінця до початку фази. Позитивний напрям струму у фазах співпадає з позитивним напрямом эДС, а позитивний напрям падіння напруга на фазі приймача співпадає з позитивним напрямом струму у фазі. Позитивним напрямом напруги на фазі генератора вважається напрям від початку фази до її кінця, тобто Протилежне позитивному напряму эДС.

Напруга між лінійними дротами - лінійні напруги. Таким чином, є також три лінійні напруги – UАВ UВС UСА. позитивний напрям яких прийняті від крапок, відповідних першому індексу, до крапок, відповідних другому індексу. При сполученні "зіркою" лінійний струм рівний фазному: Iл = Iф

Якщо нехтувати падінням напруги на внутрішньому опорі обмоток генератора, то можна вважати, що

Тоді згідно другому закону Кірхгофа

Таким чином, діюче значення лінійних напруг рівне векторній різниці відповідних фазних напруг.

При побудові векторної діаграми напруг зручно приймати потенціали нейтральних крапок N і n рівними нулями, тобто співпадаючими з початком координатних осей комплексної площини (рис.4). Таким чином, на векторній діаграмі зручно направити вектори фазних напруг від точки N до точок B A, і C, тобто протилежно умовному позитивному напряму напруг на схемах.

Мал. 5.

З діаграми виходить, що Uл = v3 Uф

Наприклад, при Uф = 127 В Uл = 220 В; Uф = 220 В Uл = 380 В

Для знаходження вектора лінійної напруги як випливає з вище приведених залежностей, знайдених згідно другому закону Кирхгофа, необхідно до вектора напруги додати вектор напруги з протилежним знаком. Після перенесення вектора паралельно самому собі він з'єднає точки A і B на векторній діаграмі фазних напруг. Аналогічно будують вектори лінійних напруг.

Векторна сума лінійних напруг завжди рівна нулю, тобто

 

1. Несиметричний чотирипровідний ланцюг, сполучений зіркою з різними приймачами.

2. Несиметричний трипровідний ланцюг, сполучений зіркою. Напруга зсуву нейтралі.

 

1. Несиметричний чотирипровідний ланцюг, сполучений зіркою з различными приймачами.

Розглянемо схему трифазного ланцюга при з'єднанні навантаження зіркою:

Рис. 1.

Точка n називається нейтраллю навантаження, струми в лінійних дротах - лінійними. Складність аналізу і розрахунку трифазних ланцюгів багато в чому визначається як характером, так і співвідношенням фаз навантаження. Якщо

то навантаження називається симетричним, інакше одержуємо несиметричне навантаження. Несиметричне навантаження вважається однорідним, якщо