Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Соединение в звезду
|
|
Трехфазные электрические цепи
Общие сведения
Трехфазнойцепью называется совокупность трех однофазных электрических цепей, в которых действуют три синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на одну треть периода.
Трехфазная цепь состоит из трех основных элементов: генератора, линии и приемников. В трехфазном генераторе механическая энергия преобразуется в электрическую. Линии электропередачи, со всем необходимым оборудованием, служат для передачи электроэнергии от генератора к приемникам. Приемники могут быть как трехфазными (трехфазные электродвигатели, например), так и однофазными. Каждая из трех электрических цепей, составляющих трехфазную систему, называется фазой. Обычно фазы обозначаются латинскими буквами – A, B, C.
Трехфазная система, имеющая во всех трех фазах одинаковые параметры (все комплексные сопротивления и ЭДС), называется симметричной. Если какие-то из параметров фаз (ЭДС или сопротивления) отличаются (по величине или по фазе), система является несимметричной. Y
A
E C ω
X 2π /3
Z Y 2π /3 E A X
C B 2π /3
a) Рис.5.1 E B b)
Мгновенные значения фазных ЭДС трехфазной симметричной системы
eA = Em sin (ω t); eB = Em sin (ω t-2π /3); eC = Em sin (ω t-4π /3)
Трехфазная система, в которой ЭДС фазы В отстает от ЭДС фазы А(а ЭДС фазы С отстает от ЭДС фазы В) называют системой прямойпоследовательности чередования фаз (см. Рис.5.1). Если изменить направление вращения ротора генератора, то последовательность чередования фаз изменится и станет обратной, для которой
eA = Em sin (ω t); eB = Em sin (ω t-4π /3); eC = Em sin (ω t-2π /3)
Из векторной диаграммы симметричной трехфазной системы ЭДС (Рис.5.1) следует, что в любой момент времени векторная сумма ЭДС всех фаз равна нулю. Фазы можно объединять в трехфазную систему звездой или треугольником.
Соединение в звезду
При соединении фаз обмотки генератора в звезду (Рис.5.2), их концы (X, Y, Z) соединяют в одну общую точку О (или N), называемую нейтральной точкой генератора. Общая точка соединения концов фаз приемника (x, y, z) называется нейтральной точкой приемника – о (или n). A
A a
E A ZA U a
U CA U A U AB
E C N o U b n
XYZ E B U c xyz U C U B
C B c ZC ZB b C U BC B
a) Рис.5.2 b)
Провода, соединяющие начала фаз обмотки генератора и приемника называются линейными. Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника называется нейтральным проводом. На Рис.5.2 изображена четырехпроводная схема соединения источника и приемника, соединенных в звезду.
Напряжения между началом и концом каждой фазы генератора называют фазными (например UAX), а напряжения между началами фаз – линейными (например UAB). Из векторной диаграммы видно, что для симметричной трехфазной системы величина каждого из векторов линейного напряжения в √ 3 раз больше величины вектора фазного напряжения UЛ = √ 3 UФ
Предусмотренные стандартом напряжения 380/220 В и 220/127 В связаны между собой этим соотношением.
Достоинством четырехпроводной системы является возможность использования для однофазного приемника двух напряжений: фазного, при подключении приемника между линейным и нейтральным выводами, и линейного, при его подключении между линейными проводами.
По аналогии с фазными и линейными напряжениями различают также фазные (в фазах генератора и приемника) и линейные (в линейных проводниках) токи.
При соединении в звезду фазные и линейные токи одинаковы: I Л = I Ф.
Токи в фазах нагрузки и в нейтральном проводе (без учета сопротивления соединительных проводов):
IA = UA/ ZA, IB = UB/ ZB, IC = UC/ ZC, I N = I A + I B + I C
Угол сдвига по фазе тока по отношению к напряжению определяется характером нагрузки. Если сопротивления фаз равны между собой как по модулю, так и по фазам, ZA=ZB=ZC и φ A = φ B = φ C, то нагрузка называется симметричной. В противном случае нагрузка будет несимметричной. Она может быть равномерной, если ZA = ZB = ZC или однородной, если φ A = φ B = φ C.
При несимметричной нагрузке токи в фазах будут различны (как по величине, так и по фазе), но, благодаря нейтральному проводу, напряжение на каждой фазе приемника при изменении нагрузки остается практически неизменным и равным фазному напряже-нию генератора. В случае гарантированной симметрии нагрузки может использоваться трехпроводная схема без нулевого провода.