Соотношение между линейными и фазными токами. Векторная диаграмма.




ТМ.18 (07.10.2020)

ОП.15 Общая электротехника с основами электроники

Преподаватель Жерневская И.Е.

Тема: Соединение трехфазного генератора и потребителя "треугольником’'. Фазные и линейные напряжения и токи. Векторная диаграмма напряжений и токов.

Цель занятия: Изучить принцип соединения трехфазного генератора и потребителя по способу "треугольник", соотношения фазных и линейных токов и напряжений при соединении «треугольником»

 

Задание:

1.Изучить лекционный материал. Краткий опорный конспект лекционного материала оформить в рабочей тетради.

2. Изучить:

Данилов И.А., Иванов Г.М. Общая электротехника с основами электроники. – М.: Высшая школа, 1990., стр. 69-95.

3. Дать ответы на контрольные вопросы.

Ответы на контрольные вопросы (с указанием даты, темы и вида работы («ответы на контрольные вопросы»)) оформить в рабочей тетради, сфотографировать на телефон и выслать на дистанционную почту (адреса для обратной связи указаны ниже).

Контрольные вопросы - см. в конце лекционного материала

Срок выполнения задания — до 14.10.2020!

Обратная связь:

1. zhernevskaja.inna@mail.ru

2. https://vk.com/zhernevskaya

3. https://ok.ru/profile/519483261262

4. Viber (+380713844123)

5. WhatsApp (+380713844123)

6. dist-obuchenie@mail.ru

Рекомендуемая литература:

1. Данилов И. А., Иванов П. М. Общая электротехника с основами электроники — М.: Мастерство, 2001

2. В. Е. Китаев Электротехника с основами промышленной электроники. Учебное пособие для проф.-тех. училищ. — М.: Высш. школа, 1980. - 254 с.

Лекция

 

Тема: Соединение трехфазного генератора и потребителя "треугольником’'. Фазные и линейные напряжения и токи. Векторная диаграмма напряжений и токов.

План

1. Соединение трехфазного генератора и потребителя "треугольником"

Соотношение между линейными и фазными напряжениями. Векторная диаграмма.

Соотношение между линейными и фазными токами. Векторная диаграмма.

1. Соединение трехфазного генератора и потребителя "треугольником"

Обмотки трехфазного генератора могут быть соединены и другим способом: если конец первой обмотки соединить с началом второй, конец второй обмотки — с началом третьей и конец третьей — с началом первой, получим соединение треугольником (рисунок 6).

 

Соотношение между линейными и фазными напряжениями. Векторная диаграмма.

Рисунок 6

Рассматривая рисунок 6, мы видим, что обмотки генератора образуют замкнутую последовательную цепь. На первый взгляд создается впечатление, что они замкнуты накоротко, однако фактически короткого замыкания нет, так как сумма э. д. с, действующих в этом замкнутом контуре, в любой момент времени равна нулю, что показано на векторной диаграмме (рисунок 6). Другое дело, если при соединении спутать концы одной из обмоток (рис.7), тогда фаза соответствующего фазного напряжения опрокинется на 180°и результирующее напряжение, действующее внутри треугольника обмоток, будет равно удвоенной величине фазного напряжения:

векторная сумма Uф1 + Uф3 = Uф2

и общее напряжение U= Uф1+ Uф2+ Uф3=2Uф2

Рисунок 7


Линейные провода при соединении треугольником отводятся от точек соединения обмоток. Очевидно, что напряжение между линейными проводами в этом случае равно напряжению фазы, включенной между этими проводами. Таким образом, если обмотки генератора соединены треугольником, линейное напряжение равно фазному, т. е.

Uл=Uф

Соотношение между линейными и фазными токами. Векторная диаграмма.

Рассмотрим теперь зависимость между линейными и фазными токами.

Если нагрузка равномерна (т. е. если комплексы сопротивлений, включенных на стороне потребителя в каждую из фаз, равны), то фазные токи в каждой из фаз генератора будут равны по величине и сдвинуты относительно друг друга на 120°. На рисунке 8 показаны обмотки трехфазного генератора, соединенные треугольником, и векторная диаграмма напряжений и токов для данного случая. Примем за положительное направление тока в обмотке направление против часовой стрелки, а за положительное направление тока в линии— направление от генератора к потребителю.

Рисунок 8

Напишем в комплексной форме уравнения первого закона Кирхгофа для узлов I, II и III:

Iл1=Iф1-Iф3; (7)

Iл2=Iф2-Iф1; (8)

Iл3=Iф3-Iф1, (9)

т. е. линейный ток равен геометрической разности токов двух фаз, сходящихся в точке включения данного линейного провода. Произведем вычитание комплексов токов на векторной диаграмме. Фазные токи, как мы уже условились, взяты равной величины и сдвинуты от своих фазных напряжений на одинаковые, углы (φ). Техника вычитания не отличается от рассмотренной нами при определении величины линейного напряжения для системы с соединением обмоток генератора звездой. Для того чтобы не усложнять рисунок, мы показали на нем только определение линейного тока Iл1.

Из построения очевидно, что величина, т. е. при соединении обмоток генератора треугольником величина линейного, тока больше величины фазного тока в раз.

Необходимо подчеркнуть, что эта зависимость имеет место только при равномерной нагрузке фаз. При неравномерной нагрузке необходимо находить линейные токи в каждом отдельном случае по уравнениям (7), (8) и (9) графически или аналитически (пользуясь символическим методом).

Из сравнения двух способов соединения обмоток генераторов следует, что при соединении звездой увеличивается напряжение между проводами линии передачи, но (при одинаковой нагрузке) уменьшаются линейные токи. При соединении обмоток треугольником не может быть проложен нулевой провод между генератором и потребителем, что создает значительные неудобства при неравномерной нагрузке фаз. Поэтому в распределительных сетях низкого напряжения вторичные обмотки силовых трансформаторов, как правило, соединяются звездой.

 

 

Контрольные вопросы

1. Изобразите схематически обмотки трехфазного генератора, соединенные по способу «треугольник».

2. От каких точек отводятся линейные провода при соединении «треугольником»?

3. Запишите соотношение для фазных и линейных напряжений при соединении обмоток трехфазного генератора и потребителя "треугольником".

4. Запишите соотношение для фазных и линейных токов при соединении обмоток трехфазного генератора и потребителя "треугольником".

5. Чему будет равно фазное напряжение, если известно, что линейное — 660 В (обмотки трехфазного генератора, а также потребителя соединены "треугольником" )?

6. Сравните способы соединения обмоток генератора «звезда» и «треугольник».

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-11-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: