Трехфазные электрические цепи. Основные положения. Лекция 09

1.

1
Трехфазные электрические цепи.
Основные положения.

2.

2
Трехфазная цепь состоит из трехфазной
системы ЭДС и нагрузки.
Трехфазную систему ЭДС получают при
помощи трехфазных генераторов.
В симметричной трехфазной цепи ЭДС имеют
одинаковую частоту, одинаковую амплитуду и
одинаково сдвинуты по фазе
на 120º (1/3 периода).

3.

3
e
0
eA
eB
T
3
2T
3
120º
240º
eC
T
360º
t
ωt
eA Em sin t;
eB Em sin t 120 ;
eC Em sin t 120 .

4.

4
E·A
E·C
E·B

5.

5
В симметричной трехфазной цепи
сопротивления нагрузки одинаковы не только
по величине, но и характеру:
Z A Z B ZC ze j .

6.

6
Обмотки трехфазного генератора – источники
ЭДС – соединяют треугольником (Δ) или
звездой (Y). Сопротивления нагрузки также
соединяют Δ или Y.

7.

7
A
A
N
N
B
или
C
C
B
N – нейтральная точка генератора, φN = 0;
A, B, C – зажимы генератора.
N

8.

8
a
a
ZB
ZA
ZC
c
n
ZA
или
ZB
b
c
b
n – нейтральная точка нагрузки;
a, b, c – зажимы нагрузки.
n
ZC
n

9.

9
Y – Y (с нейтральным проводом)
N
A
ZЛ
a
Za
B
ZЛ
b
Zb
C
ZЛ
c
Zc
N
ZN
n
n

10.

10
Δ–Δ
a
A
C
B
Z ca
Z ab
c
b
Z bc

11.

11
Фаза – однофазный участок трехфазной цепи.
Провода, соединяющие источник и нагрузку, –
линейные.
Токи в линейных проводах
–
линейные токи направлены от генератора к
нагрузке.
Ток в нейтральном проводе
нагрузки к генератору:
направлен от

12.

12
– фазные напряжения.
– линейные напряжения.
– линейные токи.
– фазные токи.

13.

13
При соединении Y:
линейный ток совпадает с фазным.
При соединении Δ:
линейное напряжение совпадает с фазным.

14.

14
Для решения задач чаще применяется метод
узловых потенциалов при соединении Y – Y.
При соединении нагрузки Δ предварительно
выполняют его преобразование в Y.

15.

N
ZЛ
Za
ZЛ
Zb
ZЛ
Zc
15
n
ZN
Заданы:
E A , EB , EC ; Z a Zb Z c Z ; Z Л ; Z N .
Определить:

16.

16
N
ZЛ
Za
ZЛ
Zb
ZЛ
Zc
ZN
n

17.

Знаменатели в этих
соотношениях равны.
Следовательно, модули
токов также равны, а токи,
как и ЭДС, сдвинуты по
фазе друг относительно
друга на 120º:
E·A
I·C
E·C
I·A
φ
φ
I·B
φ
E·B
а их сумма
17

18.

18
A
A
N
B
Z ab
Z ca
C
C
Заданы:
Определить:
Z bc
B
Z ab Z bc Z ca Z .

19.

A
A
N
B
19
Z ab
Z ca
C
C
Z bc
B
К сопротивлениям нагрузки приложены линейные
напряжения генератора:

20.

A
A
N
B
20
Z ab
Z ca
C
C
Z bc
B
Фазные токи нагрузки находим по закону Ома:
Эти токи будут равны по величине и сдвинуты по
фазе друг относительно друга на 120º.

21.

A
A
N
B
21
Z ab
Z ca
C
C
Z bc
B
Линейные токи можно выразить по первому закону
Кирхгофа:
Узел А :
Узел B :
Узел C :

22.

22
·
UAB
·
I·
ab
IC
U·CA
I·ca
–I·ca
30º
при Z ab Z bc Z ca r
·IA
I·bc
·
U·BC
I Л 3 IФ .
IB
При соединении симметричной нагрузки Δ
линейный ток больше фазного в
3
раз.

23.

23
При расчете симметричных трехфазных цепей
находят ток одной из фаз, а токи в других фазах
будут равны по величине и сдвинуты
на +120º или –120º.

24.

Особенности расчета
несимметричных трехфазных цепей
Y – Y с нейтральным проводом,
сопротивление которого учитывается
Z a Zb Z c .
24

25.

25
Напряжение смещения нейтрали:
1
где Y .
Z

26.

26
Токи:

27.

Y – Y с нейтральным проводом,
сопротивление которого не учитывается
Za
N
Zb
Zc
Заданы:
n
Z a Zb Z c .
Определить:
27

28.

28
·
I·
A
UA
I·B
Z a r1;
Z b r2 ;
A
I·C
·
IN
U·C
C
I·C
I·B
Z c r3 ;
U·B
B

29.

Y – Y без нейтрального провода
29
Za
N
Zb
n
Zc
где
– напряжение смещения нейтрали.