Трехфазные цепи с несколькими приемниками в симметричном режиме
Расчет трехфазной цепи в симметричном режиме сводится к расчету одной фазы и проводится аналогично расчету обычной цепи синусоидального тока.
Пример
Дано: - линейное напряжение;
- сопротивление линии;
- фазное сопротивление нагрузки 1;
- фазное сопротивление нагрузки 2.
Последовательность расчета:
1.Сопротивление двух треугольников, соединенных параллельно, необходимо заменить эквивалентным треугольником с сопротивлением фаз:
2. Полученный эквивалентный треугольник следует заменить эквивалентной звездой с сопротивлением фаз:
3.Определяют фазные сопротивления эквивалентной звезды с учетом :
4.Дальнейший расчет не требует применения комплексного метода. Достаточно определить действующее значение линейного тока
затем найти действующие значения фазного напряжения эквивалентной звезды приемника
и линейного напряжения приемника
.
Действующие значения фазных токов приемников определяются по закону Ома:
, .
Мгновенные значения симметричной системы фазных ЭДС выражаются аналитически следующим образом:
; ; .
Здесь начальная фаза ЭДС фазы (цепи) А принята равной нулю. В комплексной форме для действующих значений имеем:
EА = EA = EФ; EB = EAe j240= Eфа2; EС = EAe j120= Eфа,
где а = еj120 – фазный множитель.
Алгебраическая сумма ЭДС симметричной трехфазной системы равна нулю:
еА + еВ + еС = 0;
ЕА + ЕВ + ЕС = ЕФ (1 + а2 + а) = 0.
Полученное равенство справедливо при соединении фаз (обмоток) генератора звездой (фазы имеют общий узел) и треугольником (фазы соединены последовательно). Наиболее часто фазы генератора соединяют звездой, а общий узел, называемый нейтралью, заземляют. Провод, соединяющий нейтральную точку генератора (точка N) и нейтраль нагрузки (точка n) при соединении звездой, называют нулевым проводом.
Различают симметричный и несимметричный режимы работы трехфазной цепи. При симметричном режиме сопротивления всех трех фаз одинаковы и ЭДС образуют симметричную систему, в противном случае имеет место несимметричный режим.
На практике применяются различные комбинации соединений, например: 1) генератор может быть соединен звездой, а нагрузка - звездой или треугольником; 2) генератор может быть соединен треугольником, а нагрузка - звездой или треугольником. Рассмотрим подробно две комбинации, когда обмотки генератора соединены звездой, а нагрузка - звездой и треугольником.
Соединение звезда – звезда с нулевым проводом(рис. 4.2)
| |||
Расчет трехфазной цепи, так же как и всякой сложной цепи, ведется обычно в комплексной форме. Если ЭДС фазы А равна ЕА, то ЭДС фаз В и С равны соответственно
ЕВ = а2ЕА; ЕС = аЕА.
Концы фазных обмоток генератора и приемника называются нейтральными точками (N, n), а соединяющий их провод нулевым.