Решение дифференциальных уравнений Примеры решения типовых задач Курс практики по математике Инженерная графика Машиностроительное черчение История дизайна Архитектура ПК Лабораторные работы Курс лекций по физике теплоэнергетика
Курс лекций по физике Законы теплового излучения Фотоэффект Ядерная модель атома Квантовые генераторы Зонная теория твёрдых тел Электропроводимость металлов Ядерная физика Дозиметрия

Лабораторные работы по электротехнике

Соединение трехфазной цепи звездой

При соединении генератора звездой вместе соединяются концы фаз, образуя нулевую (нейтральную) точку 0 (рис. 1.2). К началам фаз генератора А, В, С с помощью трехпроводной линии передачи присоединяется приемник. Если последний также соединен звездой, нулевые точки генератора 0 и приемника 0’ могут быть соединены нулевым (нейтральным) проводом 0’0.

А, В, С ­— начала фаз генератора; Пример расчета переходного процесса с помощью интеграла Дюамеля

а, b, с — начала фаз нагрузки;

А-а, В-b, С-c — линии.

Различают величины, относящиеся к фазам генератора и приемника и к линейным проводам:

EA, EB, EC – фазные ЭДС генератора;

UA, UB, UC – фазные напряжения нагрузки;

UAB, UBC, UCA – линейные напряжения, т.е. напряжения между двумя линиями;

UN=U0’0 – напряжение между нулевыми точками нагрузки и генератора;

IA, IB, IC – фазные и одновременно линейные токи.

Так как линейные провода соединены последовательно с фазами генератора и приемника, линейные токи в звезде являются соответственно фазными токами İл=İф.

Для получения симметричных соотношений между величинами следует выбирать положительные направления токов во всех фазах единообразно; обычно направляют токи от генератора к нагрузке, то есть в сторону передачи энергии. В соответствии с законом Ома U=Zİ положительные направления фазных напряжений совпадают с направлением токов. Положительные направления линейных напряжений могут быть выбраны произвольно, но также единообразно. Произволен также выбор направления тока в нулевом проводе, но, как правило, за положительное направление İN выбирают направление от потребителя к источнику.

Для схемы рис. 1.2 по второму закону Кирхгофа:

 

 

Геометрическая сумма линейных напряжений равна нулю, поэтому векторная диаграмма линейных напряжений представляет собой замкнутый равносторонний треугольник.

При соединении трехфазной цепи звездой различают три основных режима работы:

симметричный режим;

несимметричный режим при ZN=0;

несимметричный режим при ZN ¹0.

Симметричный режим ( ZA=ZB=ZC ).

В симметричном режиме все фазы находятся в одинаковых условиях и токи İA, İB, İC будут равны по величине и сдвинуты по фазе на 120 °, то есть образуют трехфазную симметричную систему токов (рис. 1.3). При этом ток в нулевом проводе İN=İA+İB+İC=İA(1+a2+a)=0. Величина линейного напряжения . На векторной диаграмме нулевая точка генератора 0 совпадает с нулевой точкой нагрузки 0’ и находится в центре тяжести треугольника линейных напряжений (рис. 1.3).

 


Несимметричный режим при ZN=0 (ZA ¹ZB ¹ZC).

В этом режиме UN=ZNİN=0, то есть нулевая точка генератора 0 совпадает с нулевой точкой нагрузки 0’, фазные ЭДС генератора являются фазными напряжениями нагрузки. Диаграмма напряжений будет та же, что и при симметричной цепи (рис. 1.3). При этом обеспечивается независимая работа фаз, то есть расчет можно вести отдельно для каждой фазы (рис. 1.4). 

Векторная диаграмма токов при индуктивном характере нагрузки в фазе А и емкостном в фазе В и фазе С представлена на рис. 1.4.

 


Несимметричный режим при ZN ¹0 (ZA ¹ZB ¹ZC).

В несимметричной цепи в общем случае, когда İN ¹0, между нулевыми точками генератора и приемника возникает узловое напряжение UN=ZNİN, что вызывает на векторной диаграмме смещение точки 0’ относительно 0. В соответствии с методом двух узлов:

 


В звезде без нулевого провода YN=0. На рис. 1.5 показана векторная диаграмма напряжений для несимметричного режима при ZN ¹0. 

Y=1/Z – комплексная проводимость. Фазные напряжения нагрузки и токи:

UA=ĖA -UN; UB=ĖB -UN; UC=ĖC -UN;

A=YAUA; İB=YBUB; İC=YCUC .

Выражение для узлового напряжения показывает, что UN будет изменяться при изменении нагрузки в любой фазе; вместе с UN будут изменяться напряжения всех фаз приемника, а следовательно и все токи. Таким образом, звезда без нулевого провода, а также звезда с ZN¹0 не обеспечивает независимой работы фаз.

43. Понятие магнитной цепи. Магнитное поле и его характеристики. Магнитное поле и его характеристики. При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле. Магнитное поле представляет собой один из видов материи. Оно обладает энергией, которая проявляет себя в виде электромагнитных сил, действующих на отдельные движущиеся электрические заряды (электроны и ионы) и на их потоки, т. е. электрический ток. Под влиянием электромагнитных сил движущиеся заряженные частицы отклоняются от своего первоначального пути в направлении, перпендикулярном полю
Фотопроводимость полупроводников