Соединение фаз трехфазной нагрузки «звездой»
При соединении фаз генератора и нагрузки по схеме «звезда - звезда» (рис. 3.7) начала фаз генератора соединяются с началами фаз приемника линейными проводами, а нулевая точка генератора (0) соединяется с нулевой точкой приемника (0’) нулевым (нейтральным) проводом.
При соединении фаз по схеме «звезда» токи, протекающие по линейным проводам IЛ, равны токам в фазах IФ. Ток, протекающий по нулевому проводу, называется током нулевого провода и обозначается I0.
Напряжение между нейтральными точками приемника и генератора называется напряжением смещения нейтрали и определяется по методу двух узлов:
Фазные напряжения приемника при соединении фаз по схеме звезда определяются:
То есть фазные напряжения приемников отличаются от соответствующих фазных напряжений генератора на величину напряжения смещения нейтрали.
Линейные напряжения при любом распределении нагрузок между фазами сохраняют симметричный характер и остаются неизменными и равны разности соответствующих фазных напряжений приемника:
Фазные токи определяются по закону Ома: .
Линейные токи равны соответствующим фазным
Ток нейтрального провода определяется согласно первому закону Кирхгофа, как сумма фазных токов:
Ток нулевого провода также можно определить по закону Ома: .
В случае, если сопротивление нейтрального провода равно нулю Z0=0, то потенциалы нулевых точек генератора и приемника равны между собой , что обеспечивает при любой нагрузке фаз независимость режима работы одной фазы от другой, так как фазные напряжения приемников равны соответствующим фазным напряжениям генератора :
Фазные токи определяются по закону Ома: .
Ток нейтрального провода определяется согласно первому закону Кирхгофа, как сумма фазных токов:
Рассмотрим случай, когда сопротивления фаз нагрузки одинаковы Zа= Zb = Zc= Zф. Такая нагрузка называется симметричной.
Ток нулевого провода в этом случае будет равен нулю:
Так же в этом случае будет равно нулю напряжение смещения нейтрали:
Потенциал нулевой точки приемника и нулевой точки генератора равны. Тогда фазные напряжения приемников будут равны фазным напряжениям генератора. Таким образом, в симметричной трехфазной системе нулевой провод оказывается лишним.
Топографическая диаграмма, совмещенная с векторной диаграммой токов для случая, когда Zа= Zb = Zc = ZФ = R приведена на рис. 3.8.
Рассмотрим случай несимметричной нагрузки (рис. 3.9), когда Zа=jXL, Zb = -jXc, Zc=R, причем XL=ХС=R. Сопротивление нулевого провода равно нулю Z0=0.
Рис. 3.9
Напряжения фаз генератора
В схеме с нулевым проводом при условии Z0=0 фазные напряжения приемника равны соответствующим фазным напряжениям генератора:
Фазные токи приемников определим по закону Ома:
Ток в нулевом проводе определяется с помощью первого закона Кирхгофа:
Топографическая диаграмма, совмещенная с векторной диаграммой токов приведена на рис. 3.10. Нагрузка фазы «а» имеет чисто индуктивный характер, поэтому ток в этой фазе отстает от напряжения на угол 90°, ток фазы «b» опережает напряжение фазы на девяносто градусов, так как нагрузка носит чисто емкостный характер, в фазе «с» ток и напряжение совпадают по фазе, так как нагрузка чисто активная.
Линейные токи равны соответствующим фазным.
Рис. 3.10
Рассмотрим случай, когда нулевой провод в цепи (рис. 3.9) отсутствует (рис. 3.11), Zа=jXL, Zb = -jXc, Zc=R, XL=ХС=R.
Напряжения фаз генератора
Напряжение смещения нейтрали
Нужно отметить, что величина, стоящая в числителе полученной дроби, это ток который был бы при наличии нулевого провода.
Напряжения фаз нагрузки
Токи в фазах приемников определим по закону Ома:
Линейные токи равны соответствующим фазным.
Причем, согласно первому закону Кирхгофа сумма линейных токов
Топографическая диаграмма, совмещенная с векторной диаграммой токов приведена на рис. 3.12.
Дата добавления: 2016-06-09; просмотров: 1464;