интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

ЛИНЕЙНЫЕ И ФАЗНЫЕ ТОКИ И НАПРЯЖЕНИЯ. Линейное напряжение


Линейное напряжение

Главная » Теория » Напряжение » Разбираемся в разнице между фазным и линейным напряжениями

фазное и линейное напряжение

Фазное напряжение и линейное, соединение звездой и треугольником. В разговорах профессиональных электриков можно нередко слышать эти слова. Но даже не всякий электрик знает точное их значение. Так что же означают эти термины? Попробуем разобраться.

На заре развития электротехники энергия электрических генераторов и батарей передавалась потребителям по сетям постоянного тока. В США главным апологетом этой идеи был знаменитый изобретатель Томас Эдисон и крупнейшие на то время энергетические компании, подчиняясь авторитету «гиганта инженерной мысли», беспрекословно внедряли её в жизнь.

Однако, когда встал вопрос о создании разветвлённой электрической сети потребителей, питающейся от расположенного на большом расстоянии генератора, что потребовало создания первой линии электропередачи, победил проект никому тогда неизвестного сербского эмигранта Николы Теслы.

Он кардинально изменил саму идею системы электроснабжения, применив в ней вместо постоянного, генератор и электрические линии переменного тока. что позволило значительно снизить потери энергии, расход материалов и повысить энергоэффективность.

В этой системе использовался созданный Теслой трёхфазный генератор переменного тока, а передача энергии осуществлялась с помощью трансформаторов напряжения, изобретённых русским учёным П. Н. Яблочковым.

Другой русский инженер М. О. Доливо‑Добровольский уже через год не только создал подобную систему электроснабжения в России, но и значительно усовершенствовал её.

У Теслы для генерации и передачи энергии использовались шесть проводов, Добровольский предложил путём видоизменения подключения генератора сократить это количество до четырех.

Экспериментируя над созданием генератора, он попутно изобрёл асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, находящий и поныне самое широкое применение в промышленности.

Что такое фаза: определяемся в значении

Что такое фазаПонятие фазы существует только в цепях синусоидального переменного тока. Математически такой ток можно представить и описать уравнениями вращающегося вектора, закреплённого одним концом в начале координат. Изменение величины напряжения цепи с течением времени будет представлять собой проекция этого вектора на ось координат.

Значение этой величины зависит от угла, под которым находится вектор к координатной оси. Строго говоря, угол вектора — это и есть фаза.

Значение напряжения измеряется относительно потенциала Земли, всегда равного нулю. Поэтому провод, в котором существует напряжение переменного тока, называют фазным, а другой, заземлённый, — нулевым.

ЭЛЕКТРИК - это ... значение слова ЭЛЕКТРИК

Значение слова ЭЛЕКТРИК. Толковый словарь Русского языка. Определение слова ЭЛЕКТРИК.http://www.vedu.ru/expdic/39834/

Фазовый угол одиночного вектора не представляет большого практического значения — в электрических сетях он за 1/50 сек совершает полный оборот в 360°. Куда большее применение имеет относительный угол между двумя векторами.

В цепях с так называемыми реактивными элементами: катушками, конденсаторами, он образуется между векторами значений напряжения и тока. Такой угол называют фазовым сдвигом.

Если величины реактивных нагрузок не меняются во времени, то и фазовый сдвиг между током и напряжением будет постоянным. А уже с его помощью можно производить анализ и расчёт электрических цепей.

В XIX веке, когда ещё не было научной теории электричества, и все разработки нового оборудования осуществлялись опытным путем, экспериментаторы заметили, что виток провода, вращающийся в постоянном магнитном поле, создаёт на своих концах электрическое напряжение.

Затем выяснилось, что оно изменяется по синусоидальному закону. Если намотать катушку из многих витков, напряжение пропорционально увеличится. Так появились первые электрические генераторы, которые могли обеспечивать потребителей электрической энергией.

Тесла в генераторе, разрабатываемом для крупнейшей тогда в США Ниагарской гидроэлектростанции, для более эффективного использования магнитного поля, разместил в нем не одну катушку, а три.

За один оборот ротора магнитное поле статора пересекали сразу три катушки благодаря чему отдача генератора увеличилась в три раза и от него можно было запитать одновременно трёх различных потребителей.

Экспериментируя с такими генераторами, первые инженеры‑электрики заметили, что напряжения в обмотках изменяются не одновременно. Когда, например, в одной из них оно достигает положительного максимума, в двух других оно будет равным половине отрицательного минимума и так периодически для каждой обмотки, а для математического описания такой системы уже нужна была система трёх вращающихся векторов с относительным углом между ними в 120°.

В дальнейшем оказалось, что если нагрузки в цепях обмоток сильно отличались друг от друга, это значительно ухудшало работу самого генератора. Выяснилось, что в больших разветвлённых сетях выгоднее не тащить к потребителям три различных линии электропередач, а подвести к ним одну трёхфазную и уже на конце её обеспечивать равномерное распределение нагрузок по каждой фазе.

Именно такую схему и предложил Доливо‑Добровольский, когда по одному выводу от каждой из трёх обмоток генератора соединяются вместе и заземляются, вследствие чего их потенциал становится одинаковым и равным нулю, а электрические напряжения снимаются с других трёх выводов обмоток.

Эта схема получила наименование «соединения звездой». Она и поныне является основной схемой организации трёхфазных электрических сетей.

Разберёмся что такое фазное напряжение

что такое фазное напряжениеДля создания таких сетей требуется провести от генератора к потребителям линию электропередачи, состоящую из трёх проводов фазных и одного нулевого. Конечно, в реальных сетях для уменьшения потерь в проводах на обоих концах линий подключаются ещё и повышающие и понижающие трансформаторы, но реальной картины работы сети это не меняет.

Нулевой провод нужен, чтобы зафиксировать передать к потребителю потенциал общего вывода генератора, ведь именно по отношению к нему создаётся напряжение в каждом фазном проводе.

Таким образом, фазное напряжение образуется и измеряется относительно общей точки соединения обмоток — нулевого провода. В хорошо сбалансированной по нагрузкам трёхфазной сети через нулевой провод течет минимальный ток.

На выходе трёхфазной линии электропередачи имеются три фазных провода: L1, L2, L3 и один нулевой — N. По существующим евростандартам они должны иметь цветовые обозначения:

  • L1 — коричневый;
  • L2 — чёрный;
  • L3 — серый;
  • N — синий;
  • Жёлто‑зелёный для защитного заземления.

Такие линии подводятся к большим серьёзным потребителям: предприятиям, городским микрорайонам и т. п. Но маломощным конечным потребителям, как правило, не нужны три источника напряжения, поэтому они подключаются к однофазным сетям, где имеется только один фазный и один нулевой провод.

Равномерным распределением нагрузок в каждой из трёх однофазных линий обеспечивается баланс фаз в трёхфазной системе электроснабжения.

Таким образом, для организации однофазных сетей используется напряжение одного из фазных проводов относительно нулевого. Такое напряжение и называется фазным.

По принятому в большинстве стран стандарту для конечных потребителей оно должно составлять 220 В. На него рассчитывается и выпускается практически все бытовое электрооборудование. В США и некоторых странах Латинской Америки для однофазных сетей принято стандартное напряжение 127 В, а кое‑где и 110 В.

Что такое линейное напряжение сети

Что такое линейное напряжениеПреимущества однофазной сети в том, что один из проводов имеет потенциал, близкий к потенциалу Земли.

Это, во‑первых, помогает обеспечивать электробезопасность оборудования, когда риск поражения электротоком представляет только один, фазный провод.

Во‑вторых, такая схема удобна для разводки сетей, расчета и понимания их работы, проведения измерений. Так, для нахождения фазного провода не нужны специальные измерительные приборы, достаточно иметь индикаторную отвёртку.

Но от трёхфазных сетей можно получить и ещё одно напряжение, если подключить нагрузку между двумя фазными проводами. Оно будет по значению выше фазного напряжения, потому что будет представлять собой проекцию на координатную ось не одного вектора, а двух, расположенных под углом в 120° друг к другу.

Этот «довесок» и будет давать прирост примерно в 73%, или √3–1. По существующему стандарту линейное напряжение в трёхфазной сети должно быть равно 380 В.

Каково основное отличие этих напряжений

Если к такой сети подключить соответствующую нагрузку, например, трёхфазный электродвигатель, он будет давать механическую мощность, значительно большую, чем однофазный такого же размера и веса. Но подключить трёхфазную нагрузку можно двумя способами. Один, как уже было сказано — «звезда».

Если же начальные выводы всех трёх обмоток генератора или линейного трансформатора не соединять вместе, а подключить каждый из них к конечному выводу следующей, создав из обмоток последовательную цепочку, такое соединение называется «треугольником».

Особенность его в отсутствии нулевого провода, и для подключения к таким сетям нужно соответствующее трёхфазное оборудование, у которого нагрузки также соединены «треугольником».

При таком соединении в нагрузке действуют только линейные напряжения 380 В. Один пример: электродвигатель, включённый в трёхфазную сеть по схеме «звезда», при токе в обмотках 3,3 А будет развивать мощность 2190 Вт.

Тот же двигатель, включенный «треугольником», будет в три раза мощнее — 5570 Вт за счёт увеличения тока до 10 А.

Получается, что, имея трёхфазную сеть и такой же электродвигатель, мы можем получить значительно больший выигрыш по мощности, чем при использовании однофазных, а просто изменив схему подключения, мы увеличим выходную мощность двигателя ещё втрое. Правда, его обмотки также должны быть рассчитаны на повышенный ток.

Таким образом, основное отличие между двумя видами напряжений в сетях переменного тока, как мы выяснили, — это величина линейного напряжения, которая в 3 раза больше фазного. За величину фазного напряжения принимается абсолютное значение разности потенциалов фазного провода и Земли. Линейное же напряжение — это относительная величина разности потенциалов между двумя фазными проводами.

Ну и в завершении статьи два видео о соединении звездой и треугольником, для тех кто хочет разобраться подробнее.

Поделиться:

xn----7sbbhnalk3aocq1b4e.xn--p1ai

Линейное напряжение - генератор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Линейное напряжение - генератор

Cтраница 1

Линейное напряжение генератора при соединении обмоток в звезду равно 376 В, а при соединении обмоток в треугольник суммарная ЭДС в контуре равна 97 5 В. Вычислить действующее значение фазной ЭДС, если она содержит первую и третью гармоники.  [2]

Записать выражения для мгновенных линейных напряжений генератора, осциллограммы которых приведены на рис. 6.1. Ответ.  [3]

Найти графически, чему будет равно линейное напряжение генератора, если, не изменяя возбуждения, снять с генератора нагрузку.  [4]

О) Какие гармоники отсутствуют в системе линейных напряжений генератора, обмотки которого соединены в m - фазную звезду.  [5]

Согласно ГОСТ 183 - 74 искажение синусоидальности кривой линейного напряжения генераторов переменного тока с частотой 50 Гц при холостом ходе и. При соединении обмотки статора в треугольник ток 3 - й гармоники при номинальной мощности генератора не должен превышать 20 % номинального тока генератора. Эти требования ГОСТ удовлетворяются в основном за счет подавления 5 - й гармоники укорочением шага обмотки, причем 3-я гармоника и ей кратные в линейном напряжении не содержатся.  [6]

Электродвижущая сила 3 - й гармоники отсутствует в линейном напряжении генератора независимо от схемы соединений обмоток в звезду или в треугольник.  [7]

Число оборотов измеряют тахометром или частотомером и одновременно проверяют симметричность линейных напряжений генератора при одном и том же токе возбуждения, а также определяют порядок чередования фаз. Возбуждение испытываемого генератора во всех случаях производится от самостоятельного источника постоянного тока. После снятия характеристики холостого хода нужно разомкнуть цепь возбуждения и измерить величину напряжения от остаточного намагничивания.  [8]

На рис. 1.20 показаны три положения мгновенной оси, при которых линейные напряжения генератора одинаковы.  [10]

Приведенный вывод выражений для фазных напряжений на приемнике через фазные или линейные напряжения генератора справедлив для общего случая несимметричных систем фазных и линейных напряжений.  [11]

Обмотка электромагнита ( зажимы 10 и 11) подключается к зажимам линейного напряжения генератора через селеновый выпрямитель ВС ( типа ВС-255) и установочный реостат РУ-L Эту цепь регулятора называют контрольно-измерительной.  [12]

Агвгс 5 Ом; ХА ХВХС8 65 Ом; f - 50 Гц; линейное напряжение генератора равно 120 В.  [14]

Правильность чередования фаз определяется синхронизирующим устройством, состоящим из трех ламп, рассчитанных на двойное линейное напряжение генератора и подключаемых параллельно трехполюсному рубильнику. При правильном подключении фаз и неодинаковых частотах сети и генератора лампы будут мигать с частотой / / с - / г - Рубильник замыкается в момент погасания ламп. После этого генератор сам втягивается в синхронную работу. Во включенном в сеть на параллельную работу синхронном генераторе ЭДС в каждый момент времени равна по величине и противоположна по фазе напряжению сети.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Линейное напряжение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Линейное напряжение

Cтраница 1

Линейное напряжение на зажимах трехфазного асинхронного двигателя, f / t 2000e; обмотки статора и ротора соединены звездой.  [1]

Линейное напряжение на зажимах трехфазного асинхронного двигателя, 6 2000 в; обмотки статора и ротора сое динены звездой.  [2]

Линейное напряжение в трехфазной трехиро-водной линии равно 220 В. По какой схеме включается в такую цепь потребитель с номинальным напряжением 220 В.  [3]

Линейное напряжение получается путем соединения в звезду вторичных обмоток таких ТН. Такие способы позволяют уменьшить габариты, массу и стоимость ТН.  [5]

Линейные напряжения, приложенные к двигателю в первый момент перегорания вставки, образуются из наложения векторов фазных напряжений прямой и обратной последовательностей, как показано на рис. 2.10, е, из которого видно, что треугольник линейных напряжений, приложенных к двигателю, резко искажен.  [6]

Линейные напряжения на электродах малых печей составляют 250 В, у самых крупных - 800 В, поэтому реализовать достаточно большие мощности можно только при токах дуг от 1000 А у малых печей и до 60 - 80 кА у самых крупных. Это предопределяет подключение печи к сети 6, 10, 35 и 110 кВ через специальные трансформаторы с глубоким регулированием вторичного напряжения под нагрузкой. Вследствие больших токов токоподвод к электродам от выводов низкого напряжения трансформатора выполняют как можно более коротким с целью уменьшения потерь. Этот токопровод называют короткой сетью печи.  [7]

Линейное напряжение определяется путем умножения на 1 / 3 измеренного фазового напряжения.  [9]

Линейное напряжение в / 3 раз больше фазового и в таком же отношении находится линейная потеря напряжения к фазовой.  [10]

Линейные напряжения направляют следующим образом: напряжение Uab - от а к b, Ubc - от b к с, Uса - от с к а. Линейные токи во всех линейных проводах направляют к приемникам.  [11]

Линейное напряжение при этом не должно превышать 380 в. Провода, расположенные в трубе, не должны быть сильно натянуты. Стальные трубы в системах 380 / 220 в с заземленным нулем присоединяют к нулевому проводу.  [13]

Линейные напряжения на зажимах генератора равны 100 в.  [14]

Линейное напряжение создается двумя фазными обмотками генератора, и измерять его нужно, включая вольтметр между двумя линейными проводами.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Линейное напряжение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Линейное напряжение

Cтраница 3

Линейное напряжение равно 190 в. В конце линии включено в звезду параллельно в каждую фазу по 70 ламп накаливания.  [31]

Линейное напряжение в сети трехфазного переменного тока равно 220 в. В эту сеть включены три приемника электрической энергии, соединенные в одном случае в звезду, в другом - в треугольник.  [32]

Линейное напряжение равно 190 в. В конце линии включено в звезду параллельно в каждую фазу по 70 ламп накаливания. Какова величина фазного напряжения на зажимах ламп, если сила тока в каждой из них равна 0 5 а.  [33]

Линейное напряжение смещает тиристор в обратном направлении.  [34]

Линейные напряжения на зажимах генератора равны 100 в.  [35]

Линейные напряжения на выводах генератора равны 100 В, Вычислить фазное напряжение на нагрузке.  [36]

Линейные напряжения на нагрузке симметричны и равны 200 В.  [37]

Линейные напряжения направляют следующим образом: напряжение Uab - от а к b, L - от b к с, Uca - от с к а. Линейные токи во всех линейнь х проводах направляют к приемникам.  [38]

Линейные напряжения на входе линии определим сложением векторов фазных напряжений электродвигателя и векторов падений напряжения соответствующих участков линий. Для этого заменим схему соединения треугольником эквивалентной схемой соединения звездой.  [39]

Линейные напряжения направляют следующим образом: напряжение Uаъ - от а к Ь, напряжение L / ЬС - от и к с, напряжение Uca - от с к а. Линейные токи во всех линейных Проводах направляют от источника-к приемнику.  [40]

Линейные напряжения о определяли с использованием диаграммы деформирования металла, которая показана на рис. 6.3. В области упругих деформаций можно использовать формулу о ЕЕ, где Е 206 000 МПа - модуль упругости стали.  [42]

Линейное напряжение равно 380 в.  [43]

Линейные напряжения подводят к соответствующим обмоткам измерительных приборов и реле. Для измерения перечисленных напряжений применяют однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения, включаемые соответствующим образом.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Что такое линейное и фазное напряжение

Что такое линейное и фазное напряжение

Трехфазные цепи являются самыми распространенными в современной энергетике, они дают возможность получать на одной установке два эксплуатационных напряжения — линейное и фазное. Линейным называют напряжение между двумя фазными проводами, иногда его упоминают как межфазное или междуфазное. Фазным считается напряжение между нулевым проводом и одним из фазных. В нормальных условиях эксплуатации линейные напряжения одинаковы и превосходят фазные в 1,73 раза.

Эксплуатационные напряжения трехфазной цепи

Трехфазные цепи обладают рядом преимуществ по сравнению с многофазными и однофазными, с их помощью можно легко получить вращательное круговое магнитное поле, которое обеспечивает работу асинхронных двигателей. Напряжение трехфазной цепи оценивают по ее линейному напряжению, для отходящих от подстанций линий его устанавливают 380 В, что соответствует фазному напряжению в 220 В. Для обозначения номинального напряжения трехфазной четырехпроводной сети используют обе величины — 380/220 В, подчеркивая этим, что к ней могут подключаться не только трехфазные устройства, рассчитанные на номинальное напряжение 380 В, но и однофазные — на 220 В.Фазой называют часть многофазной системы, имеющую одинаковую характеристику тока. Вне зависимости от способа соединения фаз существуют три одинаковых по действующему значению напряжения трехфазной цепи. Они сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол, составляющий 2π/3. У четырехпроводной цепи, помимо трех линейных напряжений, есть также три фазные.

Номинальные напряжения

Самыми распространенными номинальными напряжениями приемников переменного тока являются 220, 127 и 380 В. Напряжения 220 и 380 В чаще всего используются для питания промышленных устройств, а 127 и 220 В — для бытовых. Все они (127, 220 и 380 В) считаются номинальными напряжениями трехфазной сети. Их наличие в четырехпроводной сети дает возможность подключать однофазные приемники, которые рассчитаны на 220 и 127 В или 380 и 220 В.

Различия систем распределения электроэнергии

Наибольшее распространение получила трехфазная система 380/220 В с заземленной нейтралью, однако встречаются другие способы распределения электроэнергии. Например, в ряде населенных пунктов можно найти трехфазную систему с незаземленной изолированной нейтралью и линейным напряжением 220 В. В данном случае нулевой провод не требуется, а вероятность поражения электрическим током при нарушении изоляции снижается за счет незаземленной нейтрали. Трехфазные приемники подключаются к трем фазным проводам, а однофазные — на линейное напряжение между любой парой фазных проводов.

completerepair.ru

Отношение - линейное напряжение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Отношение - линейное напряжение

Cтраница 1

Отношение линейных напряжений зависит от числа витков; обмоток и способа их соединения. При этом удобно пользоваться понятием эксплуатационного коэффициента трансформации & л, равного отношению линейных напряжений обмоток высшего и низшего напряжения.  [1]

Отношение линейных напряжений с первичной и вторичной сторон зависит от коэффициента трансформации и типа соединения обмоток между собой.  [2]

Отношение линейных напряжений зависит от числа витков обмоток и способа их соединения. При этом удобно пользоваться понятием эксплуатационного коэффициента трансформа ц и и & л, равного отношению линейных напряжений обмоток высшего и низшего напряжения.  [3]

Почему при соединении обмоток источника звездой отношение линейного напряжения к фазному меньше 1 3, если симметричная трехфазная система напряжений несинусоидальна.  [5]

Для групп Y / Y и Д / д отношение линейных напряжений на первичной и вторичной стороне равно коэффициенту трансформации, то есть и1л Шъл.  [7]

У / У или Д / Д, вычисляется как отношение линейных напряжений.  [8]

Научиться определять нейтральный и линейные провода трехфазной четырехпроводной сети, а также найти отношение действующих линейных напряжений к фазным при симметричном режиме и приемниках, соединенных звездой.  [9]

Отношение линейных напряжений зависит от числа витков; обмоток и способа их соединения. При этом удобно пользоваться понятием эксплуатационного коэффициента трансформации & л, равного отношению линейных напряжений обмоток высшего и низшего напряжения.  [10]

Отношение линейных напряжений зависит от числа витков обмоток и способа их соединения. При этом удобно пользоваться понятием эксплуатационного коэффициента трансформа ц и и & л, равного отношению линейных напряжений обмоток высшего и низшего напряжения.  [11]

При окончательном испытании в случае, когда нет выводов всех начал и концов обмоток на крышке трансформатора, коэффициент трансформации определяют по отношению линейных напряжений, пересчитывая их на фазные значения.  [12]

Для трехфазного трансформатора различают фазный и линейный коэффициенты трансформации. Фазный коэффициент трансформации определяет соотношение чисел витков обмоток ВН и НН и равен отношению фазных напряжений. Линейный коэффициент трансформации равен отношению линейных напряжений на стороне ВН и НН.  [13]

В процессе предварительных испытаний коэффициент трансформации определяют как отношение фазных напряжений, так как в этом случае легче обнаружить ошибку, если она имеется. При окончательном испытании в случае, когда нет выводов всех начал и концов обмоток на крышке трансформатора, коэффициент трансформации определяют по отношению линейных напряжений, пересчитывая их на фазные значения.  [14]

В процессе предварительных испытаний коэффициент трансформации определяют как отношение фазных напряжений, так как в этом случае легче обнаружить ошибку, если она имеется. При окончательном испытании в случае, когда нет выводов всех на - чал и концов обмоток на крышке трансформатора, коэффициент трансформации определяют по отношению линейных напряжений, пересчитывая их на фазные значения.  [15]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

ЛИНЕЙНЫЕ И ФАЗНЫЕ ТОКИ И НАПРЯЖЕНИЯ

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 14Следующая ⇒

При рассмотрении этой темы воспользуемся рисунками 9.7, 9.8.

Напряжение между началом и концом фазы ¾ фазное напряжение Uф,

Таким образом, имеется три фазных напряжения ¾векторы , и (рис. 9.7). Обычно за условное положительное направление э. д. с. (векторы , , ) генератора принимают направление от конца к началу фазы. Положительное направление тока в фазах совпадает с положительным направлением э. д. с., а положительное направление падения напряжения (напряжение) на фазе приемника совпадает с положительным направлением тока в фазе. Положительным направлением напряжения на фазе генератора, как и на фазе приемника, является направление от начала фазы к ее концу, т. е. противоположное положительному направлению э. д. с.

Напряжение между линейными проводами ¾ линейное напряжение Uл.

Таким образом, имеется три линейных напряжения ¾векторы , , , условные положительные направления которых приняты от точек, соответствующих первому индексу, к точкам, соответствующим второму индексу. Линейные напряжения определяются через известные фазные напряжения. Это соотношение может быть получено из уравнения, написанного по второму закону Кирхгофа для контура ANBA (рис.9.7), если принять направление обхода контура от точки А к точке N и т. д. против часовой стрелки:

(10.1)

Отсюда

и аналогично

Таким образом, действующее значение линейных напряжений равно векторной разности соответствующих фазных напряжений.

При построении векторных диаграмм напряжений удобно принимать потенциалы нейтральных точек N и n равными нулю, т. е. совпадающими с началом координатных осей комплексной плоскости (рис. 10.1). Таким образом, на векторной диаграмме удобно направить векторы фазных напряжений от точки N к точкам А, В и С, т. е. противоположно условному положительному направлению напряжений на схемах.

Для нахождения вектора линейного напряжения , как следует из (10.1), необходимо к вектору, напряжения прибавить вектор напряжения с противоположным знаком. После переноса вектора параллельно самому себе он соединит точки А и В на векторной диаграмме фазных напряжений.

Рис. 10.1 Векторная диаграмма фазных и линейных напряжений при соединении фаз звездой

Аналогично строят векторы линейных напряжений и . На векторной диаграмме напряжений векторы фазных напряжений образуют звезду, а векторы линейных напряжений ¾замкнутый треугольник. Вследствие этого векторная сумма линейных напряжений всегда равна нулю, т. е.

(10.2)

Так как при симметричной системе треугольник линейных напряжений равносторонний, то, чтобы найти соотношение между линейными и фазными напряжениями, надо опустить перпендикуляр из точки N на вектор напряжения . Тогда

Так как а , то

Таким образом, если система напряжений симметрична, то при соединении звездой линейное напряжение в = 1,73 рaза больше фазного напряжения. Предусмотренные ГОСТом и применяемые на практике напряжения переменного тока 127, 220, 380 и 660 В как раз и отличаются друг от друга в 1,73 раза. Если Uл= 220 В, то Uф = 127 В, что обозначают как 220/127 В. Кроме того, применяют системы 380/220 и 660/380 В.

В четырехпроводной трехфазной цепи (рис. 9.7) имеется два уровня напряжения, различающихся в 1,73 раза, что позволяет использовать приемники с различным номинальным напряжением.

При подключении приемников к трехфазному генератору, обмотки которого соединены звездой, ток протекает по обмоткам генератора, линейным проводам и фазам приемника. Ток в фазах генератора или приемника называется фазным током Iф. Ток в линейных проводах называется линейным током Iл. Так как обмотка генератора, линейный провод и приемник, принадлежащие одной фазе, соединяются последовательно, то при соединении звездой линейный ток равен фазному:

Iл = Iф.

Линейные и фазные токи на рис. 9.7 обозначены , и .

Ток в нейтральном проводе может быть определен по первому закону Кирхгофа, на основании которого для точки n можно записать уравнение:

Откуда

(10.3)

Следовательно, ток в нейтральном проводе равен геометрической сумме фазных токов.

Ток в каждой фазе может быть определен по закону Ома для цепи синусоидального тока. Так, для фазы А

где

Аналогично определяют фазные токи и . Зная модули IА, IB и IC и сдвиги фаз jA, jBи jCмежду векторами соответствующих фазных напряжений и токов, можно построить векторную диаграмму (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Векторная диаграмма фазных напряжений и токов при несимметричной нагрузке

При построении принято, что система фазных напряжений симметрична (что на практике почти всегда имеет место), а сопротивления фаз приемников различны. В результате фазные токи оказываются различными по значению и сдвинутыми по фазе на различные углы. Геометрическим сложением фазных токов находят вектор тока IN. Чем больше различие в фазных токах, тем больше ток в нейтральном проводе.

При симметричной системе напряжений и симметричной нагрузке, когда , т. е. когда RA =RB =RC и ХА =ХB =ХC, фазные токи равны по значению и углы сдвига фаз одинаковы:

IА = IВ = IC = Iф;

jA = jB = jС = j.

Итак, фазные токи при симметричной нагрузке образуют симметричную систему, вследствие чего ток IN в нейтральном проводе равен:

Векторная диаграмма напряжений и токов для симметричной нагрузки показана на рис. 10.3.

Рис. 10.3. Векторная диаграмма напряжений и токов при симметричной нагрузке

При симметричной нагрузке создается такой режим трехфазной цепи, при котором в нейтральном проводе тока нет. Следовательно, можно отказаться от нейтрального провода и перейти от четырехпроводной к трехпроводной трехфазной цепи, изображенной на рис. 10.4.

Рис. 10.4. Схема связанной трехпроводной трехфазной цепи

Изменение мгновенных значений симметричной системы токов аналогично изменению мгновенного значения э. д. с.

При t = 0 ток iА = 0, ток iС положителен, а ток iB отрицателен, причем iС = -iВ. Это значит, что действительное направление тока в фазе С совпадает с условным положительным направлением, указанным на рис. 10.4., а в фазе В противоположно указанному на схеме направлению. Провод В в данный момент времени является обратным проводом для фазы С. При t = Т/2 токи iA и iС положительны, причем iA = iС = 0,5Im, а ток IВ отрицателен, причем iB = -Im. Провод В является обратным проводом для фаз A и С. Преимущество трехфазной системы в том и состоит, что не требуется специальных обратных проводов, их функции поочередно выполняют прямые провода. Обмотки современных трехфазных генераторов, которые устанавливают на электростанциях, соединяются всегда звездой, что позволяет выполнять изоляцию обмоток на фазное напряжение, которое меньше линейного в 1,73 раза. При соединении обмоток генератора звездой фазы приемника могут быть соединены как звездой, так и треугольником.

 

Рекомендация:

Для самоконтроля полученных знаний выполните тренировочные заданияиз набора объектов к текущему параграфу

 

 

Читайте также:

lektsia.com


Каталог товаров
    .