Билет 9. 1 линейными

Генератор трехфазного напряжения. Потери при передаче электроэнергии на большие расстояния.

Трехфазный ток - система трех гармонических токов одинаковых частот и амплитуд, сдвинутых по фазе на 1/3 периода (120°)

Трехфазный ток можно получить от трех одинаковых генераторов переменного тока. Роторы насажены на общий вал. Статорные обмотки сдвинуты на 120° друг относительно друга.

Генератор трехфазного тока - генератор с одним ротором и тремя статорными обмотками в одном корпусе. Каждая обмотка называется фазой генератора. При вращении ротора во всех обмотках индуцируются одинаковые по частоте и амплитуде ЭДС, на сдвинутые по фазе на 120°. У каждой обмотки есть начало (A,B,C) и конец (X,Y,Z). Каждая обмотка может быть самостоятельным источником тока и питать свою цепь. Тогда получается несвязанная трехфазная система, требующая для передачи энергии 6 проводов. Но обмотки можно соединять.

Звезда

Звездой называется такое соединение, когда концы фаз обмоток генератора (G) соединяют в одну общую точку, называемую нейтральной точкой или нейтралью. Концы фаз обмоток потребителя (M) также соединяют в общую точку. Провода, соединяющие начала фаз генератора и потребителя, называются линейными. Провод, соединяющий две нейтрали, называется нейтральным.

Трёхфазная цепь, имеющая нейтральный провод, называется четырёхпроводной. Если нейтрального провода нет — трёхпроводной.

Если сопротивления Za, Zb, Zc потребителя равны между собой, то такую нагрузку называют симметричной.

Линейные и фазные величины

Напряжение между линейным проводом и нейтралью (Ua, Ub, Uc) называется фазным. Напряжение между двумя линейными проводами (UAB, UBC, UCA) называется линейным. Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:

Мощность трёхфазного тока

Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, мощность трёхфазной сети равна:

Последствия отгорания (обрыва) нулевого провода в трехфазных сетях

При симметричной нагрузке в трёхфазной системе питание потребителя линейным напряжением возможно даже при отсутствии нейтрального провода. Однако, при питании нагрузки фазным напряжением, когда нагрузка на фазы не является строго симметричной, наличие нейтрального провода обязательно. При его обрыве или значительном увеличении сопротивления (плохом контакте) происходит так называемый «перекос фаз», в результате которого подключенная нагрузка, рассчитанная на фазное напряжение, может оказаться под произвольным напряжением в диапазоне от нуля до линейного (конкретное значение зависит от распределения нагрузки по фазам в момент обрыва нулевого провода). Это зачастую является причиной выхода из строя бытовой электроники в квартирных домах, который может приводить к пожарам. Пониженное напряжение также может послужить причиной выхода из строя техники.