Электротехника и электроника Доцент Габриелян Ш.Ж.

Трехфазные электрические цепи Понятие о многофазных цепях и системах

Принцип получения источника многофазной ЭДС

Многофазный источник ЭДС и многофазная система электрических цепей Многофазный источник ЭДС - один источник, который создает несколько синусоидальных ЭДС, имеющих одну и ту же частоту, но сдвинутых между собой по фазе на некоторые постоянные углы. Многофазная система электрических цепей - совокупность электрических цепей, в которой действует многофазный источник ЭДС.

Многофазная система токов Совокупность синусоидальных токов (напряжений, ЭДС) одной частоты, сдвинутых относительно друг друга по фазе, действующих в многофазной системе электрических цепей, называют многофазной системой токов. Часть многофазной системы электрических цепей, в которой может протекать один из токов многофазной системы, называется фазой.

Cимметричная многофазная система Многофазную систему электрических цепей, в которой отдельные фазы электрически соединены друг с другом, называют многофазной цепью, а многофазную систему электрических токов, в которой отдельные токи равны по амплитуде и отстают по фазе друг относительно друга на углы 2π/m (т число фаз) симметричной многофазной системой электрических токов (напряжений, ЭДС).

Трехфазные электрические цепи Линейные и фазные величины в трехфазных электрических цепях

Cимметричная система ЭДС Источниками электрической энергии в трехфазных цепях являются трехфазные генераторы, создающие симметричную систему ЭДС:

Векторная диаграмма ЭДС трехфазного генератора

Комплексные амплитуды ЭДС фаз генератора

Фазные и линейные напряжения симметричного трехфазного генератора

Соединение обмоток генератора звездой и треугольником

Трехфазная цепь при соединении генератора и нагрузки по схеме «звездатреугольник»

Соединение генератора с нагрузкой Трехфазный генератор соединяется с нагрузкой четырьмя линейными проводами либо тремя. Общие точки генератора О и потребителя О' называют нулевыми (нейтральными). Провод 00' нулевой (О) или нейтральный (N) провод.

ЧЕТЫРЕХПРОВОДНАЯ ЦЕПЬ

Значения фазных и линейных напряжений В четырехпроводной трехфазной цепи возможно дать потребителю два различных напряжения линейное или фазное. Для цепей низкого напряжения ГОСТом предусмотрены следующие пары напряжений U л /U ф : 660/380, 380/220 и 220/127 В.

Фазные и линейные напряжения Напряжения между зажимами фаз и нейтральными точками, а также токи в фазах генератора и потребителя называются фазными. Напряжения между линейными проводами и токи в этих проводах называют линейными.

Фазные и линейные напряжения В симметричной трехфазной цепи при соединении фаз звездой действующие фазные и линейные токи равны друг другу. Напряжения отличаются друг от друга в 3 раз.

Трехфазная цепь при соединении генератора и нагрузки по схеме «звездазвезда»

Векторная диаграмма напряжений при нагрузке «звезда»

Векторная диаграмма токов при нагрузке «звезда»

Векторная диаграмма токов при нагрузке «треугольник»

Соотношения между фазными и линейными величинами при нагрузке «треугольник» В симметричной трехфазной цепи при соединении фаз нагрузки треугольником фазные и линейные напряжения равны друг другу, а линейный ток в 3 раз больше фазного.

Векторная диаграмма напряжений и токов при нагрузке треугольником

Трехфазные электрические цепи Мощность трехфазной цепи

Активная мощность трехфазной цепи Активная мощность трехфазной цепи равна сумме активных мощностей фаз: где U, I действующие напряжения и ток в фазах; φ сдвиг фаз между напряжением и током в фазах.

Активная мощность в симметричной трехфазной цепи

Реактивная мощность трехфазной цепи В симметричной трехфазной цепи суммарная реактивная мощность равна утроенной реактивной мощности одной фазы:

Полная мощность трехфазной цепи S = 3U ф I ф = 3U л I л. Мгновенная мощность трехфазной цепи равна сумме мгновенных мощностей фаз; в симметричной трехфазной цепи она постоянна, равна активной мощности, а сама цепь называется уравновешенной.