Принцип действия трехфазных электрических цепей

Содержание

1.Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3

2.Теоретические основы задания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3.Исходные данные к работе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

4.Расчёт рабочего режима заданной схемы трёхфазной цепи с помощью законов Кирхгофа в комплексной форме на ПЭВМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8

5.Расчёт рабочего режима заданной схемы трёхфазной цепи методом узловых потенциалов  в комплексной форме на ПЭВМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

6. Расчёт аварийного режима заданной схемы трёхфазной цепи одним из реализованных методов расчёта для заданного вида аварии на  ПЭВМ (обрыв Z_АВ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

7.Расчет показаний ваттметров, включенных в электрическую цепь и составление баланса мощностей для активных нагрузок. Расчет реактивных мощностей потребителей и их коэффициентов мощности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

8.Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15

Приложение

1.Введение

В технике широко применяется объединение в одну цепь нескольких подобных по структуре цепей синусоидального тока одной частоты с независимыми источниками энергии. Объединяемые цепи синусоидального тока принято называть фазами, а всю объединённую систему цепей – многофазной системой.

В электротехнике термин «фаза» применяется в двух различных смыслах: во-первых, это параметр периодического процесса, а во-вторых – наименование составной части многофазной системы цепей синусоидального тока. Наибольшее распространение получила трёхфазная система.

Трёхфазная система была изобретена и разработана во всех деталях, включая трёхфазные трансформатор и асинхронный двигатель, выдающимся русским инженером М.О.Доливо-Добровольским. Создание этой системы явилось важным событием в истории развития теоретической и прикладной электротехники.

Достоинства трехфазной системы:

1.передача энергии от генератора к потребителю трехфазным током наиболее выгодна экономически, чем при любом другом числе фаз;

2.трехфазная система позволяет технически просто получить круговое вращающееся поле, которое лежит в основе работы всех трехфазных машин;

3.элементы трехфазной системы просты по конструкции, надежны в работе, имеют хорошие массогабаритные показатели, сравнительно дешевы, долговечны.

Благодаря своим достоинствам трехфазная система применяется в электроэнергетике для производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

2.Теоретические основы задания

Три одинаковые по частоте и амплитуде, сдвинутые по фазе на 120ْ  , ЭДС получаются в трёхфазных синхронных генераторах, установленных на подавляющем большинстве крупных электростанций. Простейший синхронный генератор имеет на статоре 3 одинаковые обмотки, сдвинутые в пространстве на угол 120ْ   относительно друг друга:                                                       

График мгновенных значений фазных ЭДС.

I_A, I_B, I_C– линейные значения тока;

I_a, I_b, I_c – фазные значения тока.

I фазн.= I лин.

Схема соединения фаз источника энергии и приёмника звездой.

Основное свойство схемы: схема с нулевым выводом сохраняет на каждой фазе нагрузки одинаковые напряжения, равные фазному напряжению источника, при любых изменениях нагрузки. Поэтому применяется при несимметричной нагрузке,  если Uфазное приемника равно Uфазному источника.

При несимметричной нагрузке: I_a=U_a/Z_a; I_b=U_b/Z_b; I_c=U_c/Z_c

I_N=I_a+I_b+I_c

При симметричной нагрузке: Z_a=Z_b=Z_c=Z_ф.                                                                                                             Ia+Ib+Ic=I_N=0

Схема соединения фаз источника энергии и приёмника звездой без нулевого вывода.

I_A, I_B, I_C – линейные значения тока;

I_a, I_b, I_c – фазные значения тока.

I фазн.= I лин.

Основное свойство схемы: в схеме без нулевого вывода фазные напряжения на нагрузке одинаковы только при симметричной нагрузке, а при любых