Побудуємо векторну діаграму

Трифазні кола

Транспозиція – зміна взаємного розміщення провідників ПЕП з метою вирівнювання параметрів.

Трифазні кола діють на: симетричні, несиметричні, трипровідні, чотири провідні, а обмотки генераторів і двигунів з’єднують трикутником (теоретично можливо, а практично ні) або зіркою.

Намалюємо трифазне коло

 

 

1) Нерозв’язане трифазне коло

Схема не є актуальною, бо більш дорога, велика кількість провідників; А,В,С – початки фаз, Х, У, Z – кінці фаз; потенціал початків більший від потенціалів кінця.

2) Трифазне чотирипровідникове коло.

Йог можна досягнути, об’єднавши кінці фаз в одну точку. Систему використовують для живлення мережі освітлення.

0 – нейтральна (нульова) точка генератора (споживача). Якщо Z_n=∞ (розрив), то ми перходимо до трипровідної схеми.

3) Трифазна провідна схема (по системі трикутник зірка).

Використовують для силових мереж.

Обмотки генератора з’єднують тільки зіркою, при з’єднанні фазних обмоток генератора трикутником в замкненому електричному контурі виникає так званий зрівнювальний струм, який негативно впливає на роботу генератора.

Генератор буде симетричним, якщо в його фазних обмотках індукуються ЕРС однакової величини і частоти, зсунуті по фазі на кут 120°.

Якщо виконується послідовність А, В, С – це є пряма послідовність фаз, якщо виконується А, С, В – непряма (обернена) послідовність фаз.

 

la = Em sin wt lB = Em sin (wt+ 120 °) lc = Em sin(wt+ 120 °)

EA = EB = EC – якщо виконується, то генератор симетричний

Для ПЕП:

Z _nА = Z _nВ = Z _nС – якщо виконується, то лінія симетрична.

Для навантаження:

Z _А= Z _В = Z _С - якщо виконується, то навантаження є симетричне.

Якщо даних три рівності виконується, то схема є симетричною.

 

Симетричний режим при з’єднанні навантаження

зіркою і трикутником

З’єднання зіркою

Z _А= Z _В = Z _С

Оскільки режим симетричний, то діаграма буде великою, рівною, трипроменевою зіркою.

Фазна напруга – напруга між початком і кінцем обмотки навантаження (фазної). U_ф (U_АU_ВU_С) U_П(U_АВU_ВСU_СА) - лінійна напруга між початком двох сусідніх фаз.

Лінійний струм – струм, що тече у лінійних провідниках (I_П).

Фазний струм – струм, що тече у фазі

приймача (I_ор).

 

Трифазна система являє собою три електричні контури.

За II законом Кітгофа:

Ủ_А- Ủ_В- Ủ_АВ = 0 Ủ_В- Ủ_С = Ủ_ВС

Ủ_А- Ủ_В = Ủ_АВ Ủ_С- Ủ_А = Ủ_СА

 

При симетричному навантаженні зірка лінійних напруг зсунена по відношенню до зірки фазних напруг на кут 30° в сторону опередження.

Опустимо з кінця Ủ_А перпендикуляр на Ủ_АВ.

При з’єднанні зіркою лінійний і фазний струм рівні по величині, а лінійна напруга більша від фазної в

рази.

З’єднаємо початки векторів фазних напруг і одержимо векторну діаграму лінійних напруг у вигляді трикутника. Така діаграма називається топографічною.

 

З’єднання трикутником

Z _AB= Z _BC= Z _CA

Розглянемо лінії і фазні величини.

I_n (I_A, I_B, I_C)

I_Ф (I_AB, I_BC, I_CA)

U_A=U_Ф

За I законом Кірхгофа для трьох вузлів:

 

 

Побудуємо векторну діаграму

 

При з’єднанні зіркою лінійні і фазні напруги рівні по величині, а лінійний струм більший від фазного в раз.

При симетричному навантаженні зірка лінійних струмів зсунута по відношенню до зірки фазних струмів на кут в сторону

відставання.