Книга: Симетричні нерозгалужені трифазні кола синусоїдного струму

Симетричні нерозгалужені трифазні кола синусоїдного струму

1. Трифазний генератор

Трифазний генератор має дві основні частини: статор і ротор. На статорі розміщуються три самостійні обмотки, осі яких зсунуті одна щодо іншої в просторі на 120° (рис.4.1).

Разом з ротором обертається створене його струмом магнітне поле й у кожній обмотці наводиться е.р.с. Оскільки е.р.с. досягає максимального значення, коли осі обмотки і полюсів ротора збігаються, то зсув за фазою між трьома е.р.с. становить 120°. Окремі обмотки генератора одержали назву фаз , а сам генератор за кількістю фаз називається трифазним .

Аналітичні вирази миттєвих значень е.р.с. окремих фаз будуть мати при цьому такий вигляд:

;

;

.

Приклад

Діюче значення фазної е.р.с. дорівнює 220 В . Записати миттєві значення фазних е.р.с., прийнявши y _еА = 0 .

Рішення.

1. Максимальне значення фазної е.р.с.:

;

.

2. Миттєві значення фазних е.р.с.:

е_А = 310 sіnw t ;

е_B = 310 sіn(w t – 120°);

е_C = 310 sіn(w t – 240°).

Побудуємо вектори е.р.с. на площині, осі якої зсунемо на 90° проти годинникової стрілки.

Система трьох е.р.с., однакових за величиною і зсунутих за фазою одна щодо іншої на 120°, називається симетричною трифазною системою е.р.с. Сума миттєвих значень фазних е.р.с. у будь-який момент часу дорівнює нулю, що видно з векторної діаграми (рис.4.3).

2. Трифазні системи

Розрахункова схема окремої фази генератора (наприклад, фази А ) має вигляд, зображений на рис.4.4. Але частіше її показують так, як зображено на рис.4.5. На цих схемах r , x_А , – відповідно активний, реактивний і повний опори обмотки.

Кожну фазу (обмотку) трифазного генератора можна з'єднати з окремим споживачем електричної енергії (фазою навантаження), як показано на рис.4.6. У цьому випадку створюється незв'язана трифазна система з трьома самостійними колами і шістьма проводами. Така система неекономічна і тому не знайшла застосування.

Три фази генератора або три фази навантаження можна з'єднати за схемою зірки , при цьому однойменні затиски фаз генератора або фаз навантаження поєднуються в один вузол (рис.4.7).

Якщо фази генератора і навантаження, які з'єднані за схемою зірки, поєднати між собою, то створиться зв'язана трифазна чотирипровідна система (рис.4.8).

Три проводи, що з'єднують початки фаз генератора і навантаження, називаються лінійними , а четвертий, який з'єднує вузли схеми генератора і схеми навантаження, називається нульовим (нейтральним ) проводом. Відповідно струм, що проходить по лінійному проводу, називається лінійним струмом, а по нульовому (нейтральному) проводу – нульовим (нейтральним ) струмом.

Відповідно до першого закону Кірхгофа

i_N = i_А + i_B + i_C .

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--