Г. гр.1ТПС-7з
Дисциплина «Электротехника»
Преподаватель Бойченко Т.Е.
Занятие № 5
Тема:. Получение трехфазного тока, принцип действия простейшего трехфазного генератора.
Цель: обучить студентов, давая им систему теоретических знаний, а также практических умений и навыков;
развивать мыслительные способности, их устную и письменную речь, память, воображение, навыки самоорганизации;
содействовать воспитанию нравственных или эстетических убеждений, чувств, волевых и социально-значимых качеств
Рассматриваемые вопросы:
1. Определение трехфазного тока
2. Устройство трехфазного генератора
3. Графики э. д. с. в трех обмотках трехфазного генератора
Учебный материал: лекция
До сих пор мы изучали переменный ток, который создавался одной э. д. с. Такой ток называется однофазным переменным током. Система из трех однофазных токов, создаваемых тремя э. д. с. одной частоты, но сдвинутых один относительно другого на одну треть периода (120°), называется трехфазным током.
Трехфазный ток вырабатывают трехфазные генераторы. На рис. 1 схематически показан трехфазный генератор, на неподвижной части которого, называемой статором, расположены три отдельные обмотки.
Подвижная часть генератора, называемая ротором, представляет собой электромагнит. При вращении ротора в катушках обмотки статора индуктируется э.д.с.
Так как обмотки смещены одна относительно другой на 120°, то в них индуктируются э. д. с., у которых амплитуды смещены по фазе также на 120°, т. е. в трех обмотках индуктируются э. д. е., угол сдвига фаз между которыми ф = 120° (каждую обмотку обычно называют фазой).
Графики э. д. с. в трех обмотках трехфазного генератора
Рис. 2
Рис. 3
Начала обмоток обозначаются буквами А, В и С, концы соответственно x, у и z.
К кольцам 1 и 2 присоединены концы обмотки электромагнита. Щетки 3, 4 служат для ввода постоянного тока.
В трехфазном генераторе имеются три однофазных генератора с общей магнитной системой. Представим, что генератор трехфазного тока подключен к нагрузке так, как показано на рис. 3.
Через А1, А2, А3 обозначены обмотки (фазы) генератора, а через А1,, А2,, А3, — фазы потребителей (электрические лампы).
Три провода B1 — B1,; B2 — B2,; B3 — B3, можно соединить вместе в один провод (рис. 4) ОО,, называемый нулевым или нейтральным.
Так как алгебраическая сумма трех равных, сдвинутых друг относительно друга на 120°, синусоидальных токов в любой момент времени равна нулю, то при равномерной нагрузке фаз этот провод не нужен, так как ток в нем в этом случае равен нулю. Точка О, в которой соединяются все три фазы обмотки машины и нулевой провод, называется нулевой или нейтральной.
Соединение фаз генератора трехфазного тока
Рис. 4
Рис. 5
Это соединение называется соединением звездой. Аналогичное соединение цепей нагрузки называется включением нагрузки звездой.
Напряжение между началом и концом фазы называется фазовым напряжением и обозначается Uф.
Напряжение между концами фаз или проводами линий называется линейным напряжением и обозначается Uл. Соответственно и величина тока называется фазовой (Iф) или линейной (Iл). Очевидно, что при соединении звездой Iл = Iф, так как фаза генератора и соответствующая линия соединены последовательно.
Величина линейного напряжения при соединении фаз звездой равна
в чем можно легко убедиться, измеряя напряжение между двумя линейными проводами и сравнивая его с напряжением между нулевым проводом и линейным.
Другое соединение фаз генератора трехфазного тока и его потребителей — соединение треугольником — показано на рис. 5.
Рис. 5
При соединении треугольником фазы включены последовательно: конец одной соединен с началом другой и т. д., сумма э. д. с. трех фаз в каждый момент времени равна нулю. Поэтому при отключении внешней цепи ток в фазах будет равен нулю. При соединении треугольником фазовое напряжение равно линейному Uф = Uл, а сила тока в линии при равномерной нагрузке фаз равна
Домашнее задание:
1. Записать в конспект дату и тему занятия.
2. Внимательно изучить лекцию.
3. При возникновении вопросов связаться с преподавателем
4. Написать формулы связи между фазными и линейным токами и напряжениями при различных соединениях фаз
5. Выполненные задания(копии), вопросы отправляем в комментариях или личные сообщения преподавателю или на электронную почту колледжа dktidistanc@mail.ru
Учебник А.С.Касаткин, М.В.Немцов. – 8-е изд., испр.-М.: Издательский центр «Академия», 2003.-544 с.