Соотношения между линейными и фазовыми напряжениями и токами

Федеральное агентство морского и речного транспорта

ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта»

 

Электромеханический факультет

Кафедра электротехники и электрооборудования объектов водного транспорта

 

 

Научная работа на тему:

«Трехфазная цепь при соединении приемников звездой»

 

Разработали студенты: ___________________________________                  Д.А.Аксенов

И.В.Богатырев

И.А.Молчанов

Д.В.Боржов

Т.П.Борисов

Д.С.Бакшеев

 

Научный руководитель:___________________________________                  В.В.Гуляев

 

2021 г.

 

 

Оглавление

1. Теоретическая часть. 3

1.1. Основные схемы соединения трехфазных цепей, определение линейных и фазовых величин 3

1.2. Соотношения между линейными и фазовыми напряжениями и токами. 6

1.3. Преимущества трехфазных систем.. 7

1.4. Расчет трехфазных цепей при соединении нагрузки звездой. 8

2. Расчетная часть. 11

2.1. Расчёт несимметричной цепи без нулевого провода. 12

2.2. Расчёт несимметричной цепи с нулевым проводом.. 16

2.3. Расчёт симметричной цепи без нулевого провода. 19

Вывод. 21

Литература. 22

 

 

Теоретическая часть

1.1. Основные схемы соединения трехфазных цепей, определе­ние линейных и фазовых величин

Существуют различные способы соединения обмоток генератора с нагрузкой. Самым неэкономичным способом явилось бы соединение каждой обмотки генератора с нагрузкой двумя проводами, на что потребовалось бы шесть соединительных про­водов. В целях экономии обмотки трехфазного генератора соединяют в звезду или треугольник. При этом число соединительных проводов от генератора к нагрузке уменьшается с шести до трех или до четырех.

На электрической схеме трехфазный генератор принято изображать в виде трех обмоток, расположенных друг к другу под утлом 120°. При соединении звездой одноименные зажимы (например, концы х, у, ~) трех обмоток объединяют в одну точку (рис. 6.5), которую называют нулевой точкой генератора 0. Обмотки генератора обозначают буквами А, В, С; буквы ставят: А —у начала первой, В — у начала второй и С — у начала третьей фазы.

 

 

Рис.1.1                                                    Рис.1.2

 

 

При соединении обмоток генератора треугольником (рис. 6.6) конец первой обмотки генератора соединяют с началом второй, конец вто­рой — с началом третьей, конец третьей — с началом первой. Геометри­ческая сумма ЭДС в замкнутом треугольнике равна нулю. Поэтому если к зажимам Л, В, С не присоединена нагрузка, то по обмоткам генератора не будет протекать ток.

Обратим внимание на то, что расположение звезды или треугольника векторов фазовых ЭДС на комплексной плоскости не следует связывать с расположением в пространстве осей трех обмоток генератора.

Пять простейших способов соединения трехфазного генератора с трехфазной нагрузкой изображены на рис.1.3 – 1.7

Рис.1.3                                                    Рис.1.4.

 

Рис.1.5                                                    Рис.1.6.

 

Рис.1.7                                                    Рис.1.8.

 

Точку, в которой объединены три конца трехфазной нагрузки при соединении ее звездой, называют нулевой точкой нагрузки и обозначают О'. Нулевым проводом называют провод, соединяющий нулевые точки генератора и нагрузки. Ток нулевого провода назовем /₀. Положительное направление тока возьмем от точки О' к точке 0.

Провода, соединяющие точки А, В, С генератора с нагрузкой, называют линейными.

Схему на рис. 1.3 называют «звезда — звезда с нулевым проводом»; на рис. 1.4 — «звезда — звезда без нулевого провода»; на рис. 1.5, — «звезда — треугольник»; на рис. 1.6, — «треугольник — треугольник»; на рис. 1.7 — «треугольник — звезда».

Текущие по линейным проводам токи называют линейными', их обозначают I_A, I_B, I_С. Условимся за положительное направление токов принимать направление от генератора к нагрузке. Модули линейных токов часто обозначают I_Л (не указав никакого дополнительного индекса), особенно тогда, когда все линейные токи по модулю одинаковы.

 

 

Напряжение между линейными проводами называют линейным и часто снабжают двумя индексами, например U_АК (линейное напряжение между точками А и B); модуль линейного напряжения обозначают U_Л.

Каждую из трех обмоток генератора называют фазой генератора; каждую из трех нагрузок — фазой нагрузки; протекающие по ним токи — фазовыми токами генератора I_Ф или, соответственно, нагрузки, а напряжения на них — фазовыми напряжениями (U_Ф )

 

Соотношения между линейными и фазовыми напряжениями и токами

При соединении генератора в звезду (см. рис. 1.3; 1.4; 1.5) линейное напряжение по модулю в  раз больше фазового напряжения генератора (U_ф). Это следует из того, что U_Л есть основание равнобедренного треугольника с острыми углами по 30° (рис. 1.8):

 

U_л= U_AB= U_ф 2cos30° =  U_ф.                                     (1.1)

В основу формирования ряда трехфазных напряжений, когда последующее напряжение больше предыдущего в -  раз, положен  = 1,73. Приведем часть этого ряда при относительно низких напряжениях: 127, 220, 380, 660 В.

Линейный ток I_л при соединении генератора в звезду равен фазовому току генератора: I_л = I_ф.

При соединении генератора в треугольник линейное напряжение равно фазовому напряжению генератора (см. рис. 1.2; 1.7):

 

U_л=U_Ф.                                                                     (6.2)

При соединении нагрузки в звезду (см. рис. 1.3; 1.4; 1.8) линейный ток равен фазовому току нагрузки: I_л= I_Ф.

При соединении нагрузки треугольником положительные направления для токов выбирают по часовой стрелке. Индексы у токов соответствуют выбранным для них положительным направлениям: первый индекс отвечает точке, от которой ток утекает, второй — точке, к которой ток притекает.

При соединении нагрузки треугольником (см. рис. 1.5, рис.1.6) линейные токи не равны фазовым токам нагрузки и определяются через них по первому закону Кирхгофа:

I_A=I_AB-I_CA

I_B=I_BC-I_AB

I_C=I_CA-I_BC

---

Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 50; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!