СОЕДИНЕНИЕ ОБМОТОК ГЕНЕРАТОРА «ТРЕУГОЛЬНИКОМ».

ЛЕКЦИЯ 27. СОЕДИНЕНИЕ ОБМОТОК ГЕНЕРАТОРА «ТРЕУГОЛЬНИКОМ». СИММЕТРИЧНЫЙ И НЕСИММЕТРИЧНЫЙ РЕЖИМЫ.

Если конец «Х» первой обмотки генератора соединен с началом «В» второй обмотки генератора; конец «Y» второй обмотки генератора соединен с началом «С» третьей обмотки генератора; а конец «Z» третьей обмотки генератора соединен с началом «А» первой обмотки генератора, то говорят, что генератор соединен «треугольником».

При соединении «треугольник» образуется замкнутый контур, состоящий из трех обмоток генератора, в котором сумма трех ЭДС обязательно равна нулю. В таком случае при холостом ходе источника ток в контуре отсутствует.

Симметричный режим соединения «треугольник»:

Это режим, при котором сопротивления нагрузок равны между собой, т.е. Zав = Zвс = Zса, причем нагрузка может быть как активная, так и реактивная. В общем случае пишем Z.

Из схемы видно, что каждая фаза приемника присоединена к двум линейным проводам, поэтому для соединения треугольник характерны следующие основные соотношения:

U_Л = U_Ф I_Л = Ö3 I_Ф

В фазах потребителей протекают фазные токи: I_ab, I_bc, I_ca. В линейных проводах – линейные токи: I_A, I_B, I_C.

Согласно первому закону Кирхгофа: I_A = I_ab - I_ca; I_B = I_bc – I_ab; I_C = I_ca – I_bc

Допустим, что в цепь с симметричной системой напряжений U_AB = U_BC = U_CA включен приемник, соединенный «треугольником» и имеющий одинаковые сопротивления фаз Zав = Zвс = Zса = Zф

При симметричной системе напряжений U_Ф = U_Л, фазный ток можно вычислить по формуле: I_Ф = U_Ф/Z_Ф

Угол сдвига фаз между фазным напряжением и фазным током определяется через его синус, косинус или тангенс: cos j = R/Z; sin j = Х/Z; tgj = Х/R

Активная мощность одной фазы: Р_Ф = U_ФI_Ф cos j

Активная мощность всей цепи: P = 3Р_Ф = 3U_ФI_Ф cos j = Ö3U_ЛI_Л cos j

Реактивная мощность одной фазы: Q_Ф = U_ФI_Ф sin j

Реактивная мощность всей цепи: Q = 3Q_Ф = 3U_ФI_Ф sin j = Ö3U_ЛI_Л sinj

Полная мощность трехфазной цепи: S = 3U_ФI_Ф = Ö3U_ЛI_Л

Для соединения «треугольник» так же, как и для соединения «звезда» можно построить векторную и топографическую диаграммы. Принцип их построения остается прежним. Отличие заключается только в обозначении фазных напряжений, а также линейных и фазных токов.

Пусть в фазу А включено активное сопротивление, в фазу В – дроссель, а в фазу С – конденсатор, тогда диаграмма будет выглядеть следующим образом: т.к. в фазу А включен R, то фазные ток и напряжение будут совпадать по фазе, т.е. они сонаправлены. В фазе В – дроссель (катушка, обладающая активным сопротивлением), тогда вектор фазного тока будет повернут относительно вектора фазного напряжения против часовой стрелки, т.к. ток на индуктивности отстает от напряжения.

В фазе С – конденсатор, тогда вектор фазного тока будет повернут относительно вектора фазного напряжения по часовой стрелке, т.к. ток на конденсаторе опережает напряжение.

Несимметричный режим соединения «треугольник»:

В этом случае сопротивление хотя бы одной из фаз нагрузок не равно двум другим: Zав = Zвс ¹ Zса, Zав ¹ Zвс = Zса, Zав ¹ Zвс ¹ Zсв.

Угол сдвига фаз между фазным напряжением и фазным током определяется через его синус, косинус или тангенс: cos j = R/Z; sin j = Х/Z; tgj = Х/R

Активная мощность одной фазы: Р_А = U_АI_А cos j_А

Активная мощность всей цепи: P = U_АI_А cos j_А + U_ВI_В cos j_В + U_СI_С cos j_С

Реактивная мощность одной фазы: Q_А = U_АI_А sin j_А

Реактивная мощность всей цепи: Q = U_АI_А sin j_А + U_ВI_В sin j_В + U_СI_С sin j_С

Полная мощность трехфазной цепи: S = ÖР² + Q²

При несимметричной нагрузке может быть: на фазы подаются одинаковые напряжения, но за счет того, что сопротивления фаз разные, фазные токи также будут разные; либо по фазным проводам протекают одинаковые токи, но за счет разных сопротивлений фаз, фазные напряжения будут разными.

Для несимметричного режима работа соединения «треугольник» так же, как и для симметричного можно построить векторную диаграмму напряжений и векторную диаграмму токов и напряжений. Принцип их построения остается прежним.