Электрические цепи трехфазного переменного тока

1.

Электрические цепи
трехфазного переменного
тока
Скворцов А.М.
Заслуженный учитель Р.Ф.

2.

Содержание
1. Общие сведения
2. Трехфазный переменный ток
3. Получение трёхфазного переменного тока
4. Связанная трехфазная система
5. Соединение обмоток генератора звездой
6. Соединение обмоток генератора
треугольником
7. Мощность трехфазной системы
8. Методы измерения мощности трехфазной
системы

3.

Общие сведения
В настоящее
время во всем
мире получила
наибольшее
распространение
трехфазная
система
переменного
тока.
Основные преимущества
трёхфазной системы
1.Экономия на количестве проводов.
2.Трёхфазные трансформаторы, при
равной мощности с однофазными,
имеют значительно меньшие размеры.
3.Трёхфазная система передачи
электроэнергии создаёт в двигателях
вращающееся электромагнитное поле.
4.В трёхфазных сетях существует
два рабочих напряжения.

4.

Почему в дома, сёла и города приходит
именно 3 фазы,
а не 6, 9 или, например, 12?
Трёхфазная
сеть означает,
что у
трехфазных
генераторов
3 обмотки
статора.
Это
позволяет
раскрутить ротор
двигателя, когда в
обмотки его
статора поступает
3х фазный ток
и
в двигателе
возникает
вращающееся
магнитное поле.
Можно
сконструировать
двигатели и генераторы
с большим количеством
полюсов.
Практика показала, это
не приведёт к
улучшениям, а только
увеличит затраты
на производство таких
машин.

5.

Трехфазный
переменный ток
ИТАК:
При одинаковых напряжениях
и мощностях потребителей
питание трехфазным током
позволяет получить
значительную экономию
материала проводов
по сравнению с
тремя
однофазными линиями.
Объединение в одной
линии электропередачи
нескольких
цепей переменного тока с
независимыми
источниками
электроэнергии
называется многофазной
системой. Наибольшее
распространение
получила трехфазная
система.
Трехфазной системой переменного тока называется совокупность
трех однофазных переменных токов одинаковой частоты и
амплитуды, сдвинутых друг относительно друга по фазе на 120°.

6.

Получение
трёхфазного переменного тока
Простейший
генератор трехфазного тока
отличается от однофазного тем,
что на статор наложены три обмотки катушки, сдвинутые друг относительно
друга на углы 120°. Обмотки генератора
называются фазами.
По закону электромагнитной
индукции в катушках индуцируются
три ЭДС равной амплитуды и частоты,
отличающиеся друг от друга по фазе на
120° (1/3 периода)

7.

Каждую из частей
многофазной
системы принято
называть
фазой.
Слово фаза в
электротехнике
имеет два
значения – угол φ
и часть
многофазной
системы
(отдельный
фазный провод).
Аналитическое
и графические
изображения
ЭДС
трехфазного
генератора
Формулы
График
(временная диаграмма)
Векторная диаграмма

8.

Некоторое
наглядное
представление
о
возникновении
трехфазного
тока
дает установка
Каждая фаза соединена с
отдельным приемником. Это
несвязная трехфазная система с
тремя самостоятельными
цепями и шестью проводами.
Не экономично.
Если в трехфазной
системе
сопротивления
нагрузок всех трех
фаз равны как по
величине, так и по
характеру
нагрузки, то
режим в ней
называется
симметричным.
Невыполнение одного из
этих условий или обоих
вместе является
причиной
несимметричного режима.

9.

Связанная
трехфазная система
Концы фаз
соединяются в одну
точку, а начала к
проводам, идущим к
нагрузке
(линейные провода)
Чтобы образовать
единую (связанную)
трехфазную систему,
необходимо
определенным
образом соединить
отдельные обмотки.
Существуют два
основных способа
соединения:
звездой
и
треугольником.
Конец первой фазы
соединяется с
началом второй,
конец второй – с
началом третьей,
конец третьей – с
началом первой.

10.

Условное обозначение
трехфазной обмотки
статора
А,В,С-начала фаз
x,y,z-концы фаз

11.

Соединение звездой
Если R1=R2=R3
R1=R2=R3
Если
(симметричная нагрузка),
(симметричная
нагрузка),
фазные
помодулю,
модулю,
фазныетоки
токи равны
равны по
отличаясь
от друга
другапо
пофазе
фазена
на120°
отличаясь друг от
120°
С помощью векторной диаграммы
получим, что при симметричной
нагрузке ток в общем проводе
равен нулю, поэтому провод ОО'
называется нулевым.
Провода Aa, Bb, Cc –
линейные провода
(соединяют генератор с потребителями)

12.

Соединение обмоток
генератора и потребителей
звездой
В цепях трехфазного тока
различают два типа напряжений
линейные – Uл (UAB, UBC, UCA) и
фазные – Uф (UA, UB, UC)
и два типа токов линейные-Iл
(iA, iB ,iC) и фазные-Iф (iA, iB ,iC) .
Напряжение между двумя
линейными проводами
называется линейным,
а между линейным и нулевым
проводом — фазным.
Фаза — это электрическая цепь в
системе трехфазной цепи.
АаОО‘-первая фаза (фаза А) и т.д.
При соединении звездой
(при симметричной нагрузке)
U Л=