Материал: Расчет и анализ линейных электрических цепей

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Таблица 3.1 – Таблица параметров схем к заданию № 3

 

Фазное

 

 

 

Сопротивления фаз

 

 

 

Вариант

напряжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фаза А (AB)

 

Фаза В (BC)

Фаза С (CA)

 

генератора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UФГ

RA

XLA

XCA

RB

 

XLB

XCB

RC

XLC

XCC

 

В

Ом

Ом

Ом

Ом

 

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

127

25

10

-

30

 

20

-

10

-

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

220

30

-

20

45

 

-

-

 

10

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

380

-

30

-

50

 

50

10

25

-

5

4

660

55

40

-

60

 

-

-

25

5

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

127

40

-

50

55

 

60

-

20

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

220

30

40

20

-

 

30

-

20

10

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

380

25

-

-

30

 

-

40

10

15

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

660

-

-

60

70

 

80

-

40

 

50

9

127

10

20

-

25

 

30

 

15

10

-

10

220

25

5

20

30

 

-

20

-

-

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

380

25

15

-

35

 

-

-

15

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

660

55

45

-

45

 

55

25

20

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

127

20

-

10

30

 

20

 

10

30

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

220

30

-

-

40

 

30

-

15

-

20

15

380

40

50

20

50

 

-

40

-

35

-

16

660

70

-

85

55

 

65

-

75

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

127

45

-

-

30

 

30

-

20

-

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

220

50

40

10

60

 

-

60

25

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

380

60

-

-

-

 

50

-

25

10

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

660

55

60

-

50

 

-

30

25

15

-

21

127

-

30

-

20

 

40

-

30

-

-

22

220

30

30

-

45

 

-

-

30

-

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

380

50

-

40

40

 

50

20

-

35

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

660

70

50

-

30

 

-

45

35

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

127

-

-

20

20

 

30

-

40

-

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

220

35

-

-

50

 

-

40

40

30

10

27

380

45

55

20

30

 

-

50

50

40

-

28

660

80

85

20

60

 

-

-

-

75

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

127

40

30

-

45

 

-

25

-

-

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

220

50

-

40

45

 

50

-

75

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

127

25

10

-

30

 

20

-

10

-

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

220

30

-

20

45

 

-

-

 

10

-

33

380

-

30

-

50

 

50

10

25

-

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

380

-

30

-

50

 

50

10

25

-

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

660

55

40

-

60

 

-

-

25

5

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

127

40

-

50

55

 

60

-

45

-

-

46

Продолжение таблицы 3.1

 

Линейное

 

 

 

Сопротивления фаз

 

 

 

Вариант

напряжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фаза А (AB)

 

Фаза В (BC)

Фаза С (CA)

 

генератора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UЛГ

RA

XLA

XCA

RB

 

XLB

XCB

RC

XLC

XCC

 

В

Ом

Ом

Ом

Ом

 

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37

220

30

40

20

-

 

30

-

45

10

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

380

25

-

-

30

 

-

40

30

15

20

39

660

-

-

60

70

 

80

-

45

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

127

10

20

-

25

 

30

 

50

10

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

220

25

5

50

30

 

-

20

60

-

40

32

380

25

15

-

35

 

-

-

55

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

660

55

45

60

45

 

55

25

20

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

127

20

-

30

30

 

20

 

10

30

-

35

220

30

-

-

40

 

30

-

15

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

380

40

50

80

50

 

-

40

-

35

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37

220

25

25

20

30

 

-

20

-

-

25

38

380

25

25

-

35

 

-

-

15

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

660

55

30

-

45

 

55

25

20

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

127

30

30

10

30

 

20

10

10

30

10

41

220

35

-

-

40

 

30

20

15

-

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

380

45

35

20

50

 

-

10

-

35

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

660

30

40

85

55

 

65

20

75

-

-

44

127

40

40

-

30

 

30

-

20

-

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

220

50

25

10

60

 

-

-

25

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

380

55

-

-

-

 

50

10

25

10

-

47

660

60

50

-

35

 

-

30

25

15

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

127

30

20

-

40

 

40

-

30

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

220

30

45

-

40

 

-

-

30

-

40

50

380

-

40

40

50

 

50

20

-

35

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

660

50

30

-

35

 

-

45

35

-

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

127

-

20

20

40

 

30

-

40

-

-

53

220

-

50

-

50

 

-

40

40

30

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

380

55

30

20

30

 

-

50

50

40

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55

660

85

60

20

60

 

-

-

-

75

25

56

127

30

45

-

45

 

-

25

-

-

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57

220

-

-

40

45

 

50

-

75

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58

380

-

30

25

-

 

50

-

25

10

-

59

660

65

60

-

55

 

-

35

25

15

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

127

-

35

-

20

 

40

-

35

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

 

 

 

3.2 Методические указания к выполнению задания № 3

 

 

 

 

 

 

 

3.2.1 Основные понятия и соотношения для трехфазных цепей

 

 

 

 

Трѐхфазная цепь - это совокупность трех электрических цепей

 

переменного

тока, в которых действуют три синусоидальных ЭДС (напряжения) одинаковой час-

тоты и амплитуды, сдвинутых по фазе друг относительно друга на 120°,

создаваемых одним источником энергии (рисунок 3.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трѐхфазная симметричная система напряжений

 

 

 

 

 

 

 

 

В мгновенной форме записи

 

В комплексной форме записи

 

u

 

U

 

sin( t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

U e

j 0

 

A

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uB Um sin( t 120

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

U

 

sin( t 240) U

 

sin( t 120)

 

 

 

 

 

 

j 120

 

 

 

m

m

 

U

 

 

U e

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u, B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U e j 120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

C

 

 

 

 

 

 

uA

 

uB

 

 

uC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

C

 

 

 

 

 

U

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

A

U

B

U

C

прямое чередование фаз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

A

U

C

U

B

обратное чередование фаз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

A

U

B

U

C

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.2 – Трехфазная симметричная система напряжений

 

48

Трѐхфазная цепь включает себя источник трехфазного напряжения (генератор с тремя фазными обмотками), приемники (фазы нагрузки) и соединительные провода, которые называются линейными проводами или линией.

Основные схемы, по которым соединяют обмотки генератора и нагрузку в трехфазных цепях – звезда или треугольник.

Участок трехфазной цепи, по которому протекает одинаковый ток, называют

фазой. Каждая из трех обмоток генератора называется фазой генератора, каждая из трех нагрузок – фазой нагрузки. Напряжения на фазе генератора или нагрузки называются фазными напряжениями Uф, а токи, протекающими по ним –

фазными токами Iф.

Напряжение между фазами (между линейными проводами) называется

линейным напряжением Uл. Токи, текущие по линейным проводам называются

линейными токами Iл.

Трехфазная цепь и трехфазная нагрузка называются симметричными, если комплексные сопротивления всех фаз одинаковы.

3.2.2 Трехфазная цепь при соединении нагрузки звездой (звездой с нулевым проводом)

При соединении звездой концы трех обмоток генератора и трех нагрузок объе-

диняют в узлы, называемые нулевыми или нейтральными точками генератора (О)

и нагрузки (О′). Три фазы, в каждую из которых входит соответствующие обмотка генератора, линия и нагрузка обозначают латинскими буквами A, B, C (рисунок 3.3).

Провод, соединяющий нулевые точки генератора и нагрузки (О и О′)

называется нулевым или нейтральным проводом, ток в нем – током нулевого провода IN. Напряжение между нулевыми точками называется смещением нейтрали UО′О .!!!

Нулевой провод нужен для выравнивания фазных напряжений на нагрузке при несимметрии сопротивлений нагрузки.

49

а) UCA

EC

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

I

A

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

ZA

 

 

 

 

 

 

 

EA

UA

 

 

 

 

 

 

Ua

 

 

 

 

 

 

I

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

O′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZC

ZB

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

с

 

 

 

b

U

C

U

B

 

U

c

U

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

BC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

б)

UФ

A

U Л B

C

I A

I B

IC

Z

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZC

O

'

 

О

I N

Рисунок 3.3 – Схема звезда – звезда (звезда – звезда с нулевым проводом)

На схемах рисунка 3.3 показаны:

– фазные

U

A

, U

B

, U

C

 

и линейные

U

AB

, U

BC

, U

напряжения генератора;

 

 

 

 

 

 

 

 

– фазные напряжения нагрузки

 

U

a

, U

b

,

U

c

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– линейные (фазные) токи

I

A

, I

B

,

 

I

C

, ток нулевого провода

I

N .

 

 

 

 

 

 

 

Очевидно,

 

что

 

при

соединении

обмоток

генератора

звездой фазные и

линейные токи равны

I

Л

I

Ф

, а фазные и линейные напряжения не равны друг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

другу UЛ ≠ UФ .

Для симметричной системы напряжений (когда все три напряжения равны по амплитуде и сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120°), связь между величинами линейного и фазного напряжения выражается формулой

UЛ 3UФ .

50