ТРЁХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Тема 1.4 Трехфазные электрические цепи

Учащийся должен знать: основные соотношения для токов и напряжений в трехфазных цепях.

Уметь: производить расчет несложных трехфазных электрических цепей, подключать однофазные приемники в трехфазную сеть. Понятие о трехфазных цепях у учащихся не сформировано. Поэтому содержание темы должно быть раскрыто более глубоко, так как знание этого материала необходимо для курса, «Электрооборудование». Цель создания и сущность трехфазной системы. Понятие об устройстве и принципе работы трехфазного генератора, способах соединения его обмоток, линейном и фазном напряжении. Расчет трехфазных симметричных цепей при соединении звездой и треугольником. Фазные и линейные токи. Несимметричные трехфазные цепи. Четырехпроводная система, роль нулевого провода, понятие об аварийных режимах.

Задачи и вопросы для самопроверки

1. Какими преимуществами обладает трехфазная система перед однофазной?

2. Как получить трехфазную систему э.д.с.? Какие стандарты напряжения используются для трехфазных цепей?

3. Начертите схемы несвязанной и связанной системы; для связанной системы при соединении обмоток генератора и потребителя звездой и треугольником. Покажите на схеме фазные и линейные напряжения.

4. Приведите соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при соединении звездой и треугольником.

5. Каждая фаза обмотки трехфазного электродвигателя рассчитана на напряжение 380 В. Как следует соединить обмотки при линейном напряжении сети 380 и 660 В?

6. Три одинаковых резистора соединили звездой и включили в сеть с линейным напряжением Uном. Затем резисторы соединили треугольником и включили в ту же сеть. Во сколько раз изменились линейные токи при таком переключении резисторов? Ответ: в 3 раза.

7. В каких случаях применяют четырехпроводную систему? Какова в ней роль нулевого провода?

8. К трехфазной сети с нулевым проводом присоединена несимметричная нагрузка: в фазу А включены активное сопротивление RA = 6 Ом и индуктивное XLA= 8 Ом, в фазу В – емкостное сопротивление XCB= 5 Ом, в фазу С – активное сопротивление RC= 10 Ом. Нагрузка соединена звездой. Линейное напряжение сети Uном = 380 В. Определите линейные токи? Начертите векторную Диаграмму? Из которой графически найдите ток в нулевом проводе. Ответ: IA=38 A; IB=44 A; IC= 38A; IO=47 A.

9. Начертите в масштабе векторную диаграмму напряжений и токов потребителя при симметричной нагрузке и соединении треугольником. Из диаграммы графически определите линейные токи. Потребитель в каждой фазе содержит активное сопротивление R=4 Ом и индуктивное XL=3 Ом. Линейное напряжение сети Uном = 220 В. Ответ: I=76A.

10. Почему в нулевой провод не разрешается устанавливать предохранитель? Является ли аварийным режимом обрыв нулевого провода при соединении трехфазного генератора и потребителя: А) при симметричной нагрузке; б) при несимметричной нагрузке?

11. Как определить активную, реактивную и полную мощности в трехфазной цепи при симметричной несимметричной нагрузках?

12. Определите активную мощность трехфазного потребителя, соединенного звездой, имеющего в каждой фазе активное и индуктивное сопротивления. Полное сопротивление фазы равно 9 Ом, коэффициент мощности фазы cosУ=0,7. Линейное напряжение сети U=380 B. Ответ: 11, 25 кВт.