Материал: Элтех-экзамен

1 з-н Кирхгофа:

2 з-н Кирхгофа:

Полная мощность (комплекс):

15. Система трехфазного тока и ее преимущества. Получение трехфазного тока. Временная и векторная диаграммы эдс.

3хфазн цепь – совокупн 3 однофазн цепей, в ктрых действ одинаков ЭДС, сдвинутые на 1/3 периода.

Преимущ-ва: 1) более экономичн произв-во и передача эл энергии; 2) возможность получен в одной системе 2х напряжений (линейное и фазное); 3) возможность простым способом получить вращающееся магнитное поле.

3хфазный ток получают с помощью электромагнитных генераторов.

Синхронный генератор состоит из 2х осн частей: вращающаяся – ротор, неподвижная – статор.

В пазах статора уложена обмотка, сост из 3 фаз. Ротор представляет собой электромагнит.

A-x, B-y, C-z – начало и конец 1,2 и 3 фазы соответ.

При вращении ротора с пост угловой скоростью его магнитн поле пересекает проводники обмоток статора. В фазах индуктир одинаков ЭДС, сдвинутые друг относит друга на 1/3 периода.

16. Соединение фаз 3хфазного генератора звездой. Векторная диаграмма напряжений. Основные определен и соотношен м/у линейн и фазными величинами. Ток в нейтральн проводе.

При таком соедин концы фаз x,y,z соединяются в общую точку, ктрая называется нейтральной N.

Провода, соедин фазы, генератора и потребителя назыв линейными (А-а, B-b, C-c).

Провод, соедин нейтральн точки, наз нейтральн.

Напряжен м/у началом и концом каждой фазы называется фазным (Ua, Ub, Uc).

Напряжен м/у линейн проводами или началом фаз назыв линейными (Uab, Ubc, Uca).

Токи, протекающие по линейным проводам, назыв линейн (Ia, Ib, Ic). Токи, протек по фазам генерат и потребителя назыв фазными и она равны линейн.

In – ток в нейтральном проводе.

Если векторы линейн напряжен сместить относит фазных, то трехлучевая звезда вписывается в равносторон треуг.

Для узла n: (из 1 з-на Кирхгофа); 2 з-н Кирхгофа: ; минус – т.к. разные направления. ;

;

; При соедин фаз генератора звездой лин напряжен в раз больше фазного, а линейные и фазные токи равны.

17. Соединение фаз 3хфазного генератора треугольником. Векторная диаграмма токов. Соотношен м/у линейн и фазными величинами.

При таком соединении концы одних фаз соедин с началом других.

A:; B:;

C:.

Линейн токи – геометрич разность фазных.

Рассмотрим случай симметричн нагрузки

, токи будут равны, но сдвинуты друг относит друга на 1/3 периода.

Векторные диаграммы токов подобны вект диагр напряжений при соедин звездой.

Iлин=Iф*

Uлин=Uф

При соедин фаз генератора ∆ и симметр нагр лин ток в раз больше фазного, а лин и фазные напряжен равны.

18. Соединение потребителя звездой с нейтральн проводом. Случаи симметр и несимметричной нагрузки. Векторн диагр. Ток в нейтр проводе.

Независимо от сопротивления фаз, напряжения на них выравниваются.

;

;

;

;

1) Симметр нагр

, то

;

;

При симметр нагр ток в нейтральном проводе = 0.

Надобность в нем отпадает и система становится 3хпроводной.

2) Несимметр нагр: и сопротивл чисто активные ; ; ;

19. Соединение потребителя звездой без нейтральн провода. Случаи симметр и несимметричной нагрузки. Векторн диагр. Напряжения смещения нейтрали.

Только без N-n.

1) Симметр нагр

Напряжен на фазах потребителя остаются одинак и токи равны.

На диаграмме симметр лучи токов.

2) Несимметр нагр:

Векторы фазных напряжений потребителя изменятся по величине и направлению. М/у нейтральн тчками возникает напряжение смещения нейтрали .

, где – комплексы полных проводимост фаз потребителя.

; ;

Если сопротивл фаз чисто активные

; ; и ra>rb>rc

20. Вращающееся магнитн поле 3хфазного тока. Картина поля для нескольких моментов времени.

Использ для создан электродвигателей.

Цилиндрич поверхн, на ктрой размещены 3 витка.

a-x,b-y,c-z – начала и концы фаз. Если витки соединить звездой или ∆ и подключ к 3хфазной сети, то по ним будет протекать переменный ток. Витки одинаков и представляют собой симметричную нагрузку.

;;; Каждый из этих токов создает магнитное поле. Взаимодействуя, эти поля образуют результирующее магнитное поле.

Часть поверхн, где магн силов линии входят во внутрь – северн полюс, выходят – южн.

1) Ток в фазе a>0 (ia>0) ib=ic<0

2) ib>0; ia=ic<0; 3) ic>0; ia=ib<0; 4) ia>0; ib=ic<0

3хфазн ток, протекая по 3 виткам, создает внутри вращающееся магнитн поле. За период изменения тока в витках поле делает 1 оборот. Частота вращен магн поля: n1=f1*60 (об/мин), где f1 – 50 Гц.

21. Классификация, устройство и принцип действия трансформатора.

Трансф – статический ЭМ аппарат, предназнач для преобразов переменного тока одного напряжен в перем ток другого напряж при сохранен частоты.

1. По назнач: силовые, осветительные и спец

2. По числу фаз: однофазные и трехфазные

3. По числу обмоток: однообмоточные, двухобмоточные и многообмоточные.

4. По способу охлаждения: сухие и масляные.

5. По конструкции сердечника: стержневые, броневые и тороидальные.

Примен в системах передачи эл энергии и использ в составе нагреват, выпрямит и сварочн установок.

Обмотки выполн изолированным проводом и размещены на ферромаг сердечн (серд собирают из изолирова листов электротехн стали) для уменьшения потерь от вихревых токов.

Обмотка, связанная с источником энергии – первичная, с нагрузкой – вторичная.

Принцип действия: При подаче на первичн обмотку напряжен u1, по ней протекает ток i1, он создает переменный магнитн поток Ф1, ктрый индуктирует в первичн и вторичн обмотках ЭДС е1 и е2. Под действ е2 во вторичн обмотке протек ток i2, он создает свой магн поток Ф2, ктрый взаимодействуя с потоком первичн обмотки образует единый м поток Ф, ктрый и определ ЭДС обмоток. Потоками рассеяния пренебрегают.