Билет № 20. Электрические цепи трехфазного переменного синусоидального тока. Получение трехфазной системы ЭДС. Способы соединения

Трехфазная система впервые была представлена русским инженером Доливо-Добровольским. Трехфазная цепь – цепь, в которой действуют три синусоидальные эдс одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга так, чтобы сумма трех фазных углов равнялась 2пи.

Если все ЭДС равны по значению и сдвинуты на угол 120 градусов, то такая система называется симметричной.

Достоинства трехфазных цепей:

Без каких либо преобразовательных устройств в системе существуют два напряжения (номинальных, отличающихся друг от друга почти в 2 раза (в корень из 3))

Существенно экономится проводниковый материал при распределении энергии (требуется 3 или 4 провода вместо 6 в случае однофазных)

В трехфазной системе в неподвижной обмотке статора создается вращающееся магнитное поле, что является основой большинства электроприводов.

Кроме 3-х фазных существуют так же многофазные системы, у которых угол сдвига:  

m – количество фаз, q – некоторое число (0,1,2..)

получение:

 В неподвижной части генератора (статоре) размещают три обмотки, сдвинутые друг относительно друга на 120 градусов, начало обозначают буквами A,B,C а концы – X,Y,Z

На вращающейся части располагают обмотку возбуждения, которая питается от источника постоянного тока. Ток этой обмотки создает магнитный поток Ф постоянный (неподвижный) относительно ротора, но вращающийся вместе с ним с частотой n. Вращение осуществляется каким либо внешним двигателем. Конструктивными приемами добиваются, чтобы магнитный поток распределился по синусоидальному закону. В результате чего в фазных обмотках наводится синусоидальное ЭДС одинаковой частоты, но сдвинутые на 120 градусов.

Если начальную фазу обмотки А принять равной 0, то:

Определение параметров схем замещения трансформатора. Опыты холостого хода и короткого замыкания.

Схема замещения:

Переход от реального трансформатора к его моделям осуществляется в несколько этапов:

Реальный трансформатор заменяют идеализированным. В цепь первичной обмотки включают R, X1, а в цепь вторичной R, X2

Параметры вторичной обмотки приводят к параметрам первичной, так чтобы вторичное ЭДС равнялось первичном E2=E1

Включают дополнительный намагничивающий контур, по которому протекает ток

Условие эквивалентирования:

Одинаковая во всех случаях реакция вторичной цепи на первичную.

Параметры схемы замещения можно оределить из 2-х опытов:

1. Холостого хода

2. Короткого замыкания

Холостого хода:

В режиме холостого хода трансформатор по существу превращается в катушку с магннтопроводом, к обмотке которой с числом витков w1 подключен источник синусоидального напряжения.

Опытом холостого хода называется испытание трансформатора при разомкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном первичном напряжении U1 = U1ном. На основании этого опыта по показаниям измерительных приборов определяют коэффициент трансформации и мощность потерь в магнитопроводе трансформатора. Опыт хопостого хода является одним из двух обязательных контрольных опытов при заводском испытании готового трансформатора.

Короткого замыкания:

Опытом короткого замыкания называется испытание трансформатора при короткозамкнутой цепи вторичной обмотки и номиняльном первичном токе.

Этот опыт служит для определения важнейших параметров трансформаторов: мощности потерь в проводах, внутреннего падения напряжения и т. п. Опыт короткого замыкания, как и опыт холостого хода, обязателен при заводских испытаниях.