Що служить джерелом енергії в трифазній системі?
Як позначаються фази трифазного генератора?
Чому рівні миттєві значення ЕРС трьох фазних обмоток симетричного генератора?
Чому рівні алгебраїчна сума комплексних значень фазних ЕРС і алгебраїчна сума миттєвих значень фазних ЕРС генератора?
Як знайти комплексні значення ЕРС трифазного симетричного генератора знаючи значення Еф?
Намалюйте схему з'єднання «зірка».
Що таке нульовий і лінійний дроти?
Напишіть формулу для струмів трьох фаз приймача і генератора, а також формулу струму в нейтральному проводі.
Коли режим роботи буде симетричним?
Напишіть формули для лінійних і фазних напруг при з'єднанні «зірка».
Напишіть формули для лінійних і фазних струмів при з'єднанні «зірка».
Намалюйте схему з'єднання трифазного ланцюга в трикутник.
Як знайти фазні і лінійні струми при схемі з'єднання «трикутник»?
Як знайти фазні і лінійні напруги при схемі з'єднання «трикутник»?
Об'єднання в одне коло декількох подібних за структурою ланцюгів синусоїдального струму однієї частоти з незалежними джерелами енергії широко застосовується в техніці. Об'єднуються ланцюга синусоїдального струму прийнято називати фазами, а всю об'єднану систему ланцюгів - багатофазної системою. Таким чином, в електротехніці термін «фаза» застосовується в двох різних сенсах: по-перше, це параметр періодичного процесу, а по-друге, - найменування складової частини багатофазної системи ланцюгів синусоїдального струму. Найбільшого поширення набула трифазна система.
Трифазна система була винайдена і розроблена у всіх деталях, включаючи трифазні трансформатор і асинхронний двигун, видатним російським інженером М. О. Доліво-Добровольським (1862 - 1919) в 1891 р В даний час для передачі і розподілу енергії в переважній більшості випадків застосовуються трифазні системи. Дуже важливою перевагою трифазної системи є також виняткова простота і дешевизна трифазних асинхронних двигунів. Крім трифазної системи практичне значення має шестифазний система, наприклад в пристроях випрямлення змінного струму, і в деяких пристроях автоматики двухфазная система.
Джерелом енергії в трифазній системі служить трифазний генератор. Він відрізняється від однофазного генератора синусоїдального струму тим, що в пазах його статора розміщені не одна, а три електрично ізольовані один від одного обмотки - фазні обмотки генератора. Якщо ротор генератора двополюсний, то осі фазних обмоток генератора повернені в просторі відносно один одного на кут (рисунок 1). При обертанні ротора в фазних обмотках статора индуктируются синусоїдальні фазні ЕРС. Внаслідок симетрії конструкції генератора максимальні і діючі значення ЕРС у всіх фазах однакові. Однак лінії магнітного поля ротора перетинають проводи фазних обмоток не одночасно. Тому синусоїдальні ЕРС обмоток зрушені по фазі відносно один одного на одну третину періоду, чому відповідає просторовий кут між осями обмоток.
Якщо ротор генератора багатополюсний, то кожній парі його полюсів відповідають на статорі три ізольовані один від одного котушки трифазних обмоток. Розміщені вздовж окружності статора окремі котушки, число яких дорівнює числу пар полюсів, кожної фазної обмотки з'єднуються між собою послідовно або паралельно.
Фази трифазного генератора прийнято позначати першими літерами латинського алфавіту: А, В, С. Послідовність в позначенні фаз генератора, т. Е. Чергування фаз, не може бути випадковою, оскільки вона визначається послідовністю змін у часі фазних ЕРС. Позначення вибираються так, щоб ЕРС фази А досягала максимального значення на одну третину періоду раніше, ніж ЕРС фази В, і на дві третини періоду раніше, ніж ЕРС фази С.
Малюнок 10.1 - Трифазний генератор
Така послідовність чергування фаз називається нормальної
або прямий. Від послідовності фаз залежить напрямок обертання трифазних двигунів. При прямій послідовності чергування фаз миттєві значення ЕРС трьох фазних обмоток симетричного генератора рівні:
тут з нульовою початковою фазою обрана ЕРС фази А.
На малюнку 2 показані графік миттєвих значень фазних ЕРС і три вектора відповідних їм комплексних значень. Сума трьох векторів комплексних значень ЕРС дорівнює нулю. Отже, алгебраїчна сума комплексних значень фазних ЕРС і алгебраїчна сума миттєвих значень фазних ЕРС генератора дорівнюють нулю:
Комплексні значення ЕРС трифазного симетричного генератора можна виразити через однакове для всіх трьох фаз діюче значення і відповідний комплексний множник:
Комплексна величина називається оператором (фазним множником) трифазної системи і позначається буквою а. Множення комплексного значення на а відповідає повороту зображує вектора на кут в позитивному напрямку, т. Е. Проти напрямку руху стрілки годинника. Таким чином,
Для отримання трифазної системи необхідно певним чином з'єднати фази джерела енергії і фази приймача. Можливі два основних способи з'єднання в трифазній системі - з'єднання джерела енергії і приймача за схемою зірка і з'єднання джерела енергії і приймача за схемою трикутник.