Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу "Теоретические основы электротехники" Часть 2. Трехфазные цепи. Федоров К.А - 3 стр.

UptoLike

Рубрика: 

В симметричном режиме точки N и n могут быть
соединены в одну точку, как имеющие одинаковые
потенциалы, при этом в схеме образуются три обособленных
контура, через которые проходят токи :
ZEI
АА
/
..
= ;
.
2
.
АВ
IaI = ;
А
С
IaI
..
= .
В данном случае наличие нейтрального провода не
вносит никаких изменений, так как сумма токов трех фаз
равна нулю, и ток в нем отсутствует :
0)1(
.
2
....
=++=++=
АСВА
N
IaaIIII .
Из топографической диаграммы напряжений и
векторной диаграммы токов при симметричном режиме и
индуктивном характере нагрузки ( 0
ϕ
) (рис.2) следует, что
линейные напряжения определяются как разности фазных
напряжений.
В любом месте трехфазной линии при симметричном
режиме соблюдается следующее отношение между модулями
линейных и фазных напряжений:
Фл
U3U = .
Активная мощность симметричной трехфазной нагрузки
равна:
ϕ
cosIU3P
ФФ
= ,
где
ϕ
- угол сдвига по фазе
Ф
Ф
IU ,
.
Расчет токов и напряжений в трехфазной цепи при
симметричном режиме может производиться теми же
методами, которые применяются для расчета однофазных
цепей. В данном случае возможны следующие простые
варианты:
1. Несимметричная трехфазная цепь, соединенная
звездой, с нейтральным проводом (рис.3). Пусть заданы
несимметричные фазные напряжения
..
А
А
EU = ,
..
В
В
EU = ,
..
С
С
EU = . В схеме два узла, поэтому целесообразно применить
для расчета метод двух узлов и определить узловое
напряжение между нейтральными точками N и n, по формуле:
NCBA
С
С
В
В
А
А
Nn
YYYY
EYEYEY
U
+++
++
=
...
.
,
где
NCBA
YYYY ,,, - комплексные проводимости
соответствующих ветвей, тогда токи:
)(
...
Nn
A
A
A
UEYI = ; )(
...
Nn
B
B
DB
UEYI = ;
)(
...
Nn
C
C
C
UEYI = .
2. При отсутствии нулевого провода ( 0Y
Nn
=
) и при
известных фазных напряжениях токи определяются по этим
же формулам, но с учетом:
B
CA
C
C
B
B
A
A
Nn
YYY
UYUYUY
U
++
++
=
...
.
.
3. При отсутствии нулевого провода (
0Y
Nn
=
) и при
известных линейных напряжениях ( 0
...
=++
CABCAB
UUU ) токи
определяются по формулам:
     В симметричном режиме точки N и n могут быть                                                                           • ∧∗ 
соединены в одну точку, как имеющие одинаковые                          где ϕ - угол сдвига по фазе                         U Ф , I Ф  .
потенциалы, при этом в схеме образуются три обособленных                                                                              
контура, через которые проходят токи :
                .       .           .       .   .       .               Расчет токов и напряжений в трехфазной цепи при
                I А = E А/ Z ; I В = a2 ⋅ I А ; IС = a ⋅ I А .     симметричном режиме может производиться теми же
     В данном случае наличие нейтрального провода не               методами, которые применяются для расчета однофазных
вносит никаких изменений, так как сумма токов трех фаз             цепей. В данном случае возможны следующие простые
равна нулю, и ток в нем отсутствует :                              варианты:
                    .       .   .       .           .                   1. Несимметричная трехфазная цепь, соединенная
              I N = I А + I В + I С = (1 + a 2 + a ) ⋅ I А = 0 .   звездой, с нейтральным проводом (рис.3). Пусть заданы
     Из топографической диаграммы напряжений и                                                                                          .               .               .   .

векторной диаграммы токов при симметричном режиме и                несимметричные фазные напряжения U А = E А , U В = E В ,
индуктивном характере нагрузки ( ϕ 〉 0 ) (рис.2) следует, что       .    .
                                                                   U С = EС . В схеме два узла, поэтому целесообразно применить
линейные напряжения определяются как разности фазных
                                                                   для расчета метод двух узлов и определить узловое
напряжений.
                                                                   напряжение между нейтральными точками N и n, по формуле:
                                                                                                            .                   .               .
                                                                                      .             Y ⋅E А+Y В ⋅EВ +Y С ⋅EС
                                                                                    U     Nn       = А                                                              ,
                                                                                                       Y A +Y B +YC +Y N
                                                                         где   Y A , Y B , Y C , Y N - комплексные проводимости
                                                                   соответствующих ветвей, тогда токи:
                                                                               .                    .   .               .                       .               .
                                                                               I A = Y A ⋅ ( E A − U Nn ) ; I DB = Y B ⋅ ( E B − U Nn ) ;
                                                                                               .                    .       .
                                                                                      I C = Y C ⋅ ( E C − U Nn ) .
     В любом месте трехфазной линии при симметричном                    2. При отсутствии нулевого провода ( Y Nn = 0 ) и при
режиме соблюдается следующее отношение между модулями              известных фазных напряжениях токи определяются по этим
линейных и фазных напряжений:                                      же формулам, но с учетом:
                                                                                                                .                   .               .
                 U л = 3 ⋅ UФ .                                                           .         Y ⋅U A + Y B ⋅U B + Y C ⋅U C .
                                                                                      U       Nn   = A
     Активная мощность симметричной трехфазной нагрузки                                                  Y A + Y C + YB
равна:
                                                                        3. При отсутствии нулевого провода ( Y Nn = 0 ) и при
                     P = 3 ⋅ U Ф ⋅ I Ф ⋅ cos ϕ ,                                                                                    .       .               .
                                                                   известных линейных напряжениях ( U AB + U BC + U CA = 0 ) токи
                                                                   определяются по формулам: