Трехфазные цепи при соединении электроприемников звездой

1. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Московский государственный строительный
университет
Кафедра автоматизации и электроснабжения
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Часть 1. Электрические и магнитные цепи.
Электрические измерения
Лекция 5. Трехфазные цепи при соединении
электроприемников звездой
Электронные лекции
Составитель:
доцент И.Г. Забора
Москва – 2016 г.
1

2. Лекцию читает

доцент кафедры
«Автоматизация и электроснабжение» МГСУ
Забора Игорь Георгиевич
E-mail: [email protected]
2

3. Трехфазные цепи. Соединение звездой Общие сведения о трехфазных цепях

3

4. Трехфазные цепи. Соединение звездой Общие сведения о трехфазных цепях

4

5. Трехфазные цепи. Соединение звездой Общие сведения о трехфазных цепях

Рис. 1. Упрощенная конструкция трехфазного генератора
1 – Статор с трехфазной обмоткой А-Х, В-У, С-Z;
2 – Двухполюсный ротор (полюса N-S создаются постоянным током
в обмотке возбуждения ротора, не показанной на рисунке)
5

6. Трехфазные цепи. Соединение звездой Общие сведения о трехфазных цепях

Рис. 2. Трехфазная система ЭДС
а – график мгновенных значений трехфазной системы ЭДС;
б – векторная диаграмма трехфазной системы ЭДС
Е А , Е В , ЕС ,
6

7. Трехфазные цепи. Соединение звездой Общие сведения о трехфазных цепях

цепи. Соединение звездой
Трехфазные цепи
Общие сведения
о трехфазных
цепях
Трехфазная
симметричная
система
электродвижущих сил
а)
е
Еm
eA
б)
eB
+j
eC
ЕC
2 /3
t
0
2 /3
2
ЕA +1
2 /3
-Еm
ЕB
2 /3
2 /3
2 /3
17

8. Трехфазные цепи. Соединение звездой Общие сведения о трехфазных цепях

IN
I0
8

9. Трехфазные цепи. Соединение звездой Общие сведения о трехфазных цепях

Рис. 3. Схема замещения цепи трехфазного тока при соединении
фаз источника (трехфазного генератора) и электроприемников звездой.
9

10. Трехфазные цепи. Соединение звездой Основные соотношения для трехфазной цепи – звезда

I А , IB , IC
ЕА U A ;
IA UA / ZA ;
ЕB U B ;
IB UB / ZB ;
ЕC U C ;
I C UC / ZC ;
10

11. Трехфазные цепи. Соединение звездой Основные соотношения для трехфазной цепи – звезда

IA UA / RA ;
IB UB / R B ;
IC UC / R C ;
I A I B IC I N .
U АВ , U BC , U CA .
11

12. Трехфазные цепи. Соединение звездой Основные соотношения для трехфазной цепи – звезда

ЕА ЕB U AB ;
ЕB ЕC U BC ;
ЕC Е A UCA .
U AB U А U B ;
U BC U B UC ;
UCA UC U A .
12

13. Трехфазные цепи. Соединение звездой Основные соотношения для трехфазной цепи – звезда

ЕА ЕB ЕC 0.
13

14. Трехфазные цепи. Соединение звездой Основные соотношения для трехфазной цепи – звезда

14

15. Трехфазные цепи. Соединение звездой Симметричная нагрузка фаз

U А U B UC 0.
I А I B I C 0.
I N = I А I B I C 0.
15

16. Трехфазные цепи Соединение электроприемников звездой

16

17. Трехфазные цепи. Соединение звездой Симметричная нагрузка фаз

A
U AB
UA
IA
N
IC
U CA
C
UC
IB
UB
B
U BC
17

18. Трехфазные цепи. Соединение звездой Симметричная нагрузка фаз

Рис. 4. Векторная диаграмма напряжений и токов для трехфазной
симметричной активной нагрузки соединенной звездой
18

19. Трехфазные цепи. Соединение звездой Симметричная нагрузка фаз

UЛ
2 = cos300 = 3 .
UФ
2
UЛ
= 3 » 1, 73,
UФ
3 1, 73
19

20. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

20

21. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

I N = I А I B I C 0.
21

22. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

IA
A
IB
UA
IN
IC U
AB
N
IC
U CA
C
UC
IB
UB
B
U BC
22

23. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

Рис. 5. Векторная диаграмма напряжений и токов при соединении фаз звездой
с нейтральным проводом при несимметричной нагрузке для случая RA RB = RC
23

24. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

U AB , U BC UCA .
UA R AI A ;
UB R BIB ;
UC R CIC .
24

25. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

A
IA
U AB I B
UA
N
U CA
C
IC
UC
N
IC
IB
UB
U BC
B
25

26. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

Рис. 6. Векторная диаграмма токов и напряжений для несимметричной
активной нагрузки фаз соединенной звездой
при отсутствии нейтрального провода для случая RA RB = RC
26

27. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

Рис.7. Схема включения трехфазной нагрузки в трехпроводную
сеть с коротким замыканием фазы А
27

28. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

28

29. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

U А , U B , UC
U АВ , U BC , U CA .
I A (I B I C ).
I A , IB , IC .
29

30. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

30

31. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

Рис. 8. Режим несимметричной нагрузки – отключение фазы «А»
для трехфазной активной нагрузки соединенной звездой
без нейтрального провода
31

32. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

Рис. 9. Векторная диаграмма для трехфазной активной нагрузки
соединенной звездой при отключении фазы «А»
и при отсутствии нейтрального провода
32

33. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

U АВ , U BC , UCA
U А , U B , UC
U A U Л sin 60o U Л
IB = IC =
3
0, 87U Л ;
2
U BC
U
= Л .
R B + R C 2R Ф
33

34. Трехфазные цепи. Соединение звездой Несимметричная нагрузка фаз

A
U AB
UA
N
U CA
IC
C
UC
N
IB
U BC
UB
B
34

35. Трехфазные цепи. Соединение звездой Назначение нейтрального провода

35

36. Трехфазные цепи. Соединение звездой Назначение нейтрального провода

36

37. Трехфазные цепи. Соединение звездой Мощности электроприемников в трехфазной нагрузке

Р 2 + Q2 ,
(U R )2
P URI I R
.
R
2
U L2
QL U L I
I 2 XL ;
XL
UС2
QС U С I
I 2 XС .
XС
U2
S I Z
.
Z
2
37

38. Трехфазные цепи. Соединение звездой Мощности электроприемников в трехфазной нагрузке

P = 3UЛI Лcosφ;
Q = 3UЛI Лsinφ;
S = 3UЛI Л ,
38

39. Трехфазные цепи. Соединение звездой ТЕСТ – Трехфазные цепи при соединении нагрузки звездой

При нажатии на расположенную внизу кнопку-гиперссылку «ТЕСТ»
запускается тестирующая программа и предоставляет пользователю выборку
пяти вопросов и задач из общего количества 25 по теме раздела.
При этом появляется окно Выбор режима.
В этом окне следует отметить пункт Обучение и после – нажать кнопку Ок,
так как тестирование в настоящем пособии проводится только в режиме
Обучение. При ошибочных ответах пользователя на вопросы теста
приводятся подсказки в виде правильных ответов (в режиме контроля
подсказки отсутствуют).
39

40. Трехфазные цепи. Соединение звездой Литература и электронные средства обучения

40

41. ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА

Благодарю за внимание!
41