Назначение нулевого провода в трехфазных цепях: Назначение нулевого провода в трехфазных цепях – Назначение нулевого провода в трехфазных цепях — Канализация

4.2. Соединение трехфазной цепи звездой.

ЧЕТЫРЕХПРОВОДНАЯ И ТРЕХПРОВОДНАЯ ЦЕПИ

Рис. 63

Рассмотрим соединение генератора с нагрузкой, включенной звездой (рис. 63).

Провод 00′ называют нулевым проводом (четырехпроводная цепь). В соответствии с первым законом Кирхгофа находим, что в нулевом проводе ток

=++.

Как отмечалось, при симметричной нагрузке, когда сопротив­ления потребителей

, и равны между со­бой и имеют одинаковый характер, векторы токов ,,равны по абсолютной величине и образуют трехлучевую звезду, у которой углы между лучами равны 120º.

Рис. 64 Рис. 65

Из простого геометрического построения, показанного на рис.64, следует, что в этом случае векторная сумма токов равна нулю:

.

Таким образом, при симметричной нагрузке нулевой провод не ну­жен. Получается схема трехфазной трехпроводной цепи, изображен­ная на рис. 65.

Соединение звездой с нулевым проводом принято условно обозна­чать значком , а соединение звездой без нулевого провода — знач­ком .

Площадь поперечного сечения нулевого провода принимают рав­ной половине площади поперечного сечения каждого из трех ос­тальных проводов (их сечения равны между собой).

4.3. Соотношения между фазными и линейными

НАПРЯЖЕНИЯМИ И ТОКАМИ ПРИ СИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ

В ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ, СОЕДИНЕННОЙ ЗВЕЗДОЙ

Система э.д.с. обмоток трехфазного генератора, работающего в энергосистеме, всегда симметрична: э.д.с. поддерживаются строго постоянными по амплитуде и сдвинутыми по фазе на 120º.

Рассмотрим симметричную нагрузку (рис. 7.10), для которой:

;

К зажимам А, В, С подходят провода линии электропередачи — линейные провода.

За условное положительное направление фазных напряжений принимают направление от начала к концу фазной обмотки, а линейные напряжения  от начала одной фазы к концу другой.

Рис. 66

Фазное напряжение Uф или U А, UВ , UС это напряжение между началом и концом соответствующей обмотки или нулем (нейтральным проводом).

Линейное напряжение

илиUАВ, UВС, UСА это напряжение между началами обмоток (или между линейными проводами).

Токи в проводах линии электропередачи — линейные токи , токи в сопротивлениях (фазах) нагрузки — фазные токи . Напряжения на фазах нагрузки — фазные напряжения .

В рассматриваемой схеме фазные и линейные токи совпадают

: = , напряжения являются линейными, а напряжения — фазными. Складывая напряжения, на­ходим (рис. 66)

=;

=;

=;

Векторную диаграмму, удовлетворяющую этим уравнениям начинаем строить с изображения звезды фазных напря­жений ,,. Затем строим вектор

— как геометрическую сумму векторови, вектор— как геометрическую сумму векторовии вектор— как геометрическую сумму векторови
.

Рис. 67 Рис. 68

На построенной векторной диаграмме начала всех векторов сов­мещены в одной точке (полюсе), поэтому ее называют полярной. Ос­новное достоинство полярной векторной диаграммы — ее нагляд­ность.

Из векторных диаграмм следует, что при симметричной системе напряжений линейные напряжения представлены тремя векторами, сдвинутыми друг относительно друга на угол 120º (2π/3), а векторы линейных напряжений ,

,опережают по фазе соответствующие векторы фазных напряжений на угол 60º.

Уравнениям, связывающим векторы линейных и фазных напряже­ний, удовлетворяет также векторная диаграмма рис. 67, которую называют топографической. Она позволяет графически определить напряжение между любыми точками схемы, изображенной на рис. 66, Так, например, для определения напряжения между зажимом С и точ­кой, которая делит пополам сопротивление, включенное в фазу В, достаточно соединить на векторной диаграмме точку С и точку, де­лящую вектор пополам. На диаграмме вектор искомого напря­жения показан пунктиром.

При симметричной нагрузке модули векторов фазных и линейных напряжений равны между собой. Тогда топографическую диаграмму можно изобразить так, как показано на рис. 68.

Опустив перпендикуляр ОМ и решая прямоугольный треуголь­ник, находим

Таким образом, в симметричной звезде фазные и линейные токи и напряжения связаны соотношениями:

= ; .

13. Элементы трехфазной электрической цепи. Фазные, линейные токи, напряжения.

Трехфазная цепь состоит из трех основных элементов: трехфазного генератора, линии передачи со всем необходимым оборудованием, приемников (потребителей). 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:

.

14. Симметричный и несимметричный приемники в трехфазных цепях, векторные диаграммы.

Векторная диаграмма при соединении приемника звездой в случае симметричной нагрузки

.

Векторная диаграмма при соединении приемника звездой в случае симметричной нагрузки.

15. Ток в нейтральном проводе в трехфазных цепях. Нейтральный (нулевой рабочий) провод — провод, соединяющий между собой нейтрали электроустановок в трёхфазных электрических сетях. При соединении обмоток генератора и приёмника электроэнергии по схеме «звезда» фазное напряжение зависит от подключаемой к каждой фазе нагрузки. В случае подключения, например, трёхфазного двигателя, нагрузка будет симметричной, и напряжение между нейтральными точками генератора и двигателя будет равно нулю. Однако, в случае, если к каждой фазе подключается разная нагрузка, в системе возникнет так называемое напряжение смещения нейтрали, которое вызовет несимметрию напряжений нагрузки. На практике это может привести к тому, что часть потребителей будет иметь пониженное напряжение, а часть повышенное. Пониженное напряжение приводит к некорректной работе подключённых электроустановок, а повышенное может, кроме этого, привести к повреждению электрооборудования или возникновению пожара. Соединение нейтральных точек генератора и приёмника электроэнергии нейтральным проводом позволяет снизить напряжение смещения нейтрали практически до нуля и выровнять фазные напряжения на приёмнике электроэнергии. Небольшое напряжение будет обусловлено только сопротивлением нулевого провода.

15 Вопрос Ток в нейтральном проводе в трехфазных цепях.

Трехфазные цепи с нейтральным проводе называют четерехпроводными цепями.

Обычно сопротивлением проводов не учитывается /

Тогда фазные напр. приемника будут равны фазн. напряжением генератора. .

При том что комплексные сопротивления равны , то токи определяются

В соответствии с 1 зак. Киргофа ток в нейтр. проводе

При симмет. напр.

При несим. напр.

Нейтр провод выравнивает фазные напряжения.

16 Режимы работы трехфазного премника.

 Различают два вида соединений: в звезду и в треугольник. В свою очередь при соединении в звезду система может быть трех- и четырехпроводной.

Соединение в звезду

На рис. 6 приведена трехфазная система при соединении фаз генератора и нагрузки в звезду. Здесь провода  АА’,  ВВ’ и  СС’ – линейные провода.

Линейным называется провод, соединяющий начала фаз обмотки генератора и приемника. Точка, в которой концы фаз соединяются в общий узел, называется нейтральной (на рис. 6  N и N’ – соответственно нейтральные точки генератора и нагрузки).

Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника, называется нейтральным (на рис. 6  показан пунктиром). Трехфазная система при соединении в звезду без нейтрального провода называется трехпроводной, с нейтральным проводом – четырехпроводной.

Все величины, относящиеся к фазам, носят название фазных переменных, к линии —  линейных. Как видно из схемы на рис. 6, при соединении в звезду линейные токи  и  равны соответствующим фазным токам. При наличии нейтрального провода ток в нейтральном проводе . Если система фазных токов симметрична, то . Следовательно, если бы симметрия токов была гарантирована, то нейтральный провод был бы не нужен. Как будет показано далее, нейтральный провод обеспечивает поддержание симметрии напряжений на нагрузке при несимметрии самой нагрузки.

Поскольку напряжение на источнике противоположно направлению его ЭДС, фазные напряжения генератора (см. рис. 6) действуют от точек А, В и С к нейтральной точке N;  — фазные напряжения нагрузки.

Линейные напряжения действуют между линейными проводами. В соответствии со вторым законом Кирхгофа для линейных напряжений можно записать

Отметим, что всегда  — как сумма напряжений по замкнутому контуру.

На рис. 7 представлена векторная диаграмма для симметричной системы напряжений. Как показывает ее анализ (лучи фазных напряжений образуют стороны равнобедренных треугольников с углами при осно. вании, равными 300), в этом случае

(4)

Обычно при расчетах принимается . Тогда для случая прямого чередования фаз  (при обратном чередовании фаз фазовые сдвиги у  и  меняются местами). С учетом этого на основании соотношений (1) …(3) могут быть определены комплексы линейных напряжений. Однако при симметрии напряжений эти величины легко определяются непосредственно из векторной диаграммы на рис. 7. Направляя вещественную ось системы координат по вектору  (его начальная фаза равна нулю), отсчитываем фазовые сдвиги линейных напряжений по отношению к этой оси, а их модули определяем в соответствии с (4). Так для линейных напряжений  и  получаем: .

Соединение в треугольник

В связи с тем, что значительная часть приемников, включаемых в трехфазные цепи, бывает несимметричной, очень важно на практике, например, в схемах с осветительными приборами, обеспечивать независимость режимов работы отдельных фаз. Кроме четырехпроводной, подобными свойствами обладают и трехпроводные цепи при соединении фаз приемника в треугольник. Но в треугольник также можно соединить и фазы генератора (см. рис. 8).

  Для симметричной системы ЭДС имеем

.

Таким образом, при отсутствии нагрузки в фазах генератора в схеме на рис. 8 токи будут равны нулю. Однако, если поменять местами начало и конец любой из фаз, то  и в треугольнике будет протекать ток короткого замыкания. Следовательно, для треугольника нужно строго соблюдать порядок соединения фаз: начало одной фазы соединяется с концом другой.

Схема соединения фаз генератора и приемника в треугольник представлена на рис. 9.

Очевидно, что при соединении в треугольник линейные напряжения равны соответствующим фазным. По первому закону Кирхгофа связь между линейными и фазными токами приемника определяется соотношениями

Аналогично можно выразить линейные токи через фазные токи генератора.

На рис. 10 представлена векторная диаграмма симметричной системы линейных и фазных токов. Ее анализ показывает, что при симметрии токов

(5)

В заключение отметим, что помимо рассмотренных соединений «звезда — звезда» и «треугольник — треугольник» на практике также применяются схемы «звезда — треугольник» и «треугольник — звезда».

Тест 4.4. Назначение нулевого провода в четырехпроводной цепи

Вопросы

Варианты ответа

Выбран вариант

1.Может ли геометрическая сумма линейных токов быть отличной от нуля при отсутствии нулевого провода?

Может

Не может

2.Будут ли меняться линейные токи при обрыве нулевого провода в случае:

а)симметричной нагрузки;

б)несимметричной нагрузки?

а) будут; б) не будут

а) будут; б) будут

а) не будут; б) не будут

а) не будут; б) будут

3.За счет чего могут измениться линейные токи при неизменной э.д.с. генератора и неизменных сопротивлениях нагрузки?

Изменения линейных напряжений

Изменения фазных напряжений

Изменения фазных и линейных напряжений

4.Чему равна разность потенциалов точек О и О’ при наличии нулевого провода с активным сопротивлением R0?

Нулю

I0 R0

Линейному напряжению

5.Может ли нулевой провод, обладающий большим активным сопротивлением, обеспечить симметрию фазных напряжений при несимметричной нагрузке?

Может

Не может

Вопросы

Варианты ответа

Выбран вариант

1.Лампы накаливания с номинальным напряжением 127 В включают в трехфазную сеть с линейным напряжением 220 В.

Определите схему соединения ламп.

Звезда

Звезда с нулевым проводом

Треугольник

Лампы нельзя включать в эту сеть

2.В ту же сеть включается трехфазный двигатель, обмотки которого рассчитаны на 127 В.

Как надо соединить обмотки двигателя?

Звездой

Треугольником

Двигатель нельзя включать в эту сеть

3.Трехфазный двигатель, рассмотренный в предыдущей задаче, включается в сеть с линейным напряжением 380 В.

Как надо соединить обмотки двигателя?

Звездой

Треугольником

Двигатель нельзя включать в эту сеть

4.Лампы накаливания с минимальным напряжением 220 В включают в трехфазную сеть с линейным напряжением 220 В.

Определите схему соединения ламп.

Звезда

Звезда с нулевым проводом

Треугольник

5.В ту же сеть включается трехфазный двигатель, обмотки которого рассчитаны на 220 В.

Как надо соединить обмотки двигателя?

Звездой

Треугольником

Извините такой страницы Wp-content Uploads 2014 03 Trehfaznye-tsepi-na-ladoni Pdf не существует!

Выбор статьи по меткам03 (1)9 класс (3)10 класс (1)11 класс (2)12 (1)13 (С1) (3)14 ноября (2)14 февраля (1)15 задание ЕГЭ (2)16 задача профиль (1)16 профильного ЕГЭ (1)16 января Статград (2)18 (С5) (2)18 задача ЕГЭ (2)23 марта (1)31 января (1)2016 (2)140319 (1)14032019 (1)C5 (1)RC-цепь (1)А9 (1)Александрова (2)Ампера (2)Архимед (1)Бернулли (1)Бойля-Мариотта (1)В8 (1)В12 (1)В13 (1)В15 (1)ВК (1)ВШЭ (2)ГИА физика задания 5 (1)Герона (1)Герцшпрунга-Рассела (1)Гринвич (1)ДВИ (1)ДПТ (1)Десятичные приставки (1)Дж (1)Диэлектрические проницаемости веществ (1)ЕГЭ 11 (2)ЕГЭ 14 (1)ЕГЭ 15 (2)ЕГЭ 18 (1)ЕГЭ С1 (1)ЕГЭ по математике (25)ЕГЭ по физике (49)ЕГЭ профиль (6)Европа (1)Задача 17 ЕГЭ (6)Задачи на движение (1)Закон Архимеда (2)Законы Ньютона (1)Земля (1)Ио (1)КПД (9)Каллисто (1)Кельвин (1)Кирхгоф (1)Кирхгофа (1)Койпера (1)Колебания (1)Коши (1)Коэффициенты поверхностного натяжения жидкостей (1)Кулона-Амонтона (1)Ломоносов (2)Лоренца (1)Луна (1)МГУ (1)МКТ (7)Максвелл (2)Максвелла (1)Максимальное удаление тела от точки бросания (1)Менделеева-Клапейрона (3)Менелая (3)Метод наложения (2)Метод узловых потенциалов (1)Метод эквивалентных преобразований (1)НОД (1)Нансен (1)НеИСО (1)ОГЭ (11)ОГЭ (ГИА) по математике (27)ОГЭ 3 (ГИА В1) (1)ОГЭ 21 (3)ОГЭ 21 (ГИА С1) (4)ОГЭ 22 (2)ОГЭ 25 (3)ОГЭ 26 (1)ОГЭ 26 (ГИА С6) (1)ОГЭ по физике 5 (1)ОДЗ (12)Обыкновенная дробь (1)Оорта (1)Основные физические константы (1)Отношение объемов (1)Плюк (1)Показатели преломления (1)Показательные неравенства (1)Противо-эдс (1)Работа выхода электронов (1)Радиус кривизны траектории (1)Релятивистское замедление времени (1)Релятивистское изменение массы (1)С1 (1)С1 ЕГЭ (1)С2 (2)С3 (1)С4 (3)С6 (5)СУНЦ МГУ (2)Савченко (1)Сиена (1)Синхронная машина (1)Снеллиуса (2)Солнечной системы (1)Солнце (2)СпБ ГУ вступительный (1)Средняя кинетическая энергия молекул (1)Статград физика (3)Таблица Менделеева (1)Текстовые задачи (8)Тьерри Даксу (1)ФИПИ (1)Фазовые переходы (1)Фаренгейт (1)Фобос (1)Френеля (1)Цельсий (1)ЭДС (6)ЭДС индукции (2)Эйлера (1)Электрохимические эквиваленты (1)Эрастофен (1)абсолютная (1)абсолютная влажность (2)абсолютная звездная величина (3)абсолютная температура (1)абсолютный ноль (1)адиабаты (1)аксиомы (1)алгоритм Евклида (2)алгоритм Робертса (1)аморфное (1)амплитуда (3)аналитическое решение (1)анекдоты (1)апериодический переходной процесс (2)аргумент (1)арифметическая прогрессия (5)арифметической прогрессии (1)арки (1)арккосинус (1)арккотангенс (1)арксинус (1)арктангенс (1)архимеда (3)асинхронный (1)атмосферное (2)атмосферном (1)атомная масса (2)афелий (2)база (1)балка (1)банк (1)без калькулятора (1)без отрыва (1)белого карлика (1)бензин (1)бесконечная периодическая дробь (1)бесконечный предел (1)биквадратные уравнения (1)бипризма (1)биссектриса (4)биссектрисы (2)благоприятный исход (1)блеск (4)блок (2)боковой поверхности (1)большая полуось (1)большем давлении (1)бревно (2)бригада (2)бросили вертикально (1)бросили под углом (3)бросили со скоростью (2)броуновское движение (1)брошенного горизонтально (2)бруски (1)брусок (3)брусок распилили (1)бусинка (1)быстрый способ извлечения (1)вариант (3)вариант ЕГЭ (12)вариант ЕГЭ по физике (18)вариант по физике (1)варианты ЕГЭ (6)вариент по физике (1)введение дополнительного угла (1)вектор (5)векторное произведение (2)велосипедисты (1)вероятность (1)вертикальная составляющая (1)вертикально вверх (1)вертикальные углы (1)вес (3)весов (1)вес тела (1)ветви (1)ветвь (2)ветер (1)взаимодействие зарядов (1)видеоразбор (2)видеоразбор варианта (1)видимая звездная величина (2)виртуальная работа (1)виртуальный банк (1)виртуальных перемещений (1)витка (1)витков (1)виток (1)вклад (1)влажность (3)влажность воздуха (1)влетает (2)вневписанная окружность (2)внутреннее сопротивление (1)внутреннее сопротивление источника (1)внутреннюю энергию (1)внутренняя энергия (8)вода течет (1)воды (1)возведение в квадрат (1)возвратное уравнение (1)возвратность (1)возвратные уравнения (2)воздушный шар (1)возрастающая (1)возрастет (1)волны (1)вписанная (1)вписанная окружность (3)вписанной окружности (1)вписанный угол (4)в правильной пирамиде (1)вращается (1)вращение (1)времени (2)время (24)время в минутах (1)время выполнения (1)время движения (2)время минимально (1)время падения (1)всесибирская олимпиада (1)в стоячей воде (1)встретились (1)встретятся (1)вступительный (1)вступительный экзамен (1)вторая половина пути (1)вторичная (1)вторичная обмотка (1)вторичные изображения (1)второй закон Ньютона (4)выбор двигателя (1)выборка корней (4)выколотая точка (1)выплаты (2)выразить вектор (1)высота (5)высота Солнца (1)высота столба (1)высота столба жидкости (1)высота столбика (1)высоте (3)высоту (1)высоты (3)выталкивающая сила (2)вычисления (2)газ (3)газа (1)газов (1)газовая атмосфера (1)галочка (1)гамма-лучей (1)гармоника (2)гвоздя (1)геометрическая вероятность (1)геометрическая прогрессия (4)геометрические высказывания (1)геометрический смысл (2)геометрическую прогрессию (1)геометрия (7)гигрометр (1)гидродинамика (1)гидростатика (3)гимназия при ВШЭ (1)гипербола (2)гипотенуза (3)гистерезисный двигатель (1)главный период (1)глубина (1)глухозаземленная нейтраль (1)гомотетия (2)гонщик (1)горизонтальная сила (1)горизонтальной спицы (1)горизонтальную силу (1)горка (1)гравитационная постоянная (1)градус (1)грани (2)график (2)графики функций (5)графически (1)графический способ (1)графическое решение (2)груз (2)грузик (2)группа (1)давление (28)давление жидкости (3)давление пара (1)дальность полета (1)двигатель с активным ротором (1)движение под углом (1)движение под углом к горизонту (4)движение по кругу (1)движение по течению (1)движение с постоянной скоростью (2)двойное неравенство (1)двойной фокус (1)двугранный угол при вершине (1)девальвация (1)действительная часть (1)действующее значение (2)деление (1)деление многочленов (2)деление уголком (1)делимость (15)делимость чисел (1)делители (1)делитель (2)делится (3)демонстрационный варант (1)деталей в час (1)диаграмма (1)диаметр (2)диаметру (1)динамика (4)диод (1)диск (1)дискриминант (4)дифракционная решетка (2)дифференцированный платеж (1)диффузия (1)диэлектрик (1)диэлектрическая проницаемость (1)длина (4)длина вектора (1)длина волны (7)длина отрезка (2)длина пружины (1)длина тени (1)длиной волны (2)длину нити (1)длительность разгона (1)длительный режим (1)добротность (1)догнал (1)догоняет (1)докажите (1)долг (1)доля (1)дополнительный угол (1)досок (1)досрочный (2)досрочный вариант (1)дптр (1)дуга (1)единицы продукции (1)единичный источник (1)единичных кубов (1)единственный корень (1)ежесекундно (1)емкость (7)емкость заряженного шара (1)естественная область определения (1)желоб (2)жесткость (6)жеткость (1)живая математика (2)жидкости (1)жидкость (1)завод (1)загадка (2)задание 13 (2)задание 15 (3)задание 23 (1)задания 1-14 ЕГЭ (1)задача 9 (1)задача 13 профиль (1)задача 14 профиль (3)задача 16 (1)задача 16 ЕГЭ (1)задача 16 профиль (3)задача 17 (1)задача 18 (1)задача 26 ОГЭ (2)задача с параметром (6)задачи (1)задачи на доказательство (4)задачи на разрезание (4)задачи на совместную работу (3)задачи про часы (1)задачи с фантазией (1)задерживающее напряжение (1)заземление (1)заказ (1)закон Бернулли (1)закон Гука (1)закон Ома (3)закон Снеллиуса (1)закона сохранения (1)закон движения (1)закон кулона (7)закон палочки (3)закон сложения классических скоростей (1)закон сохранения импульса (6)закон сохранения энергии (4)законы Кирхгофа (6)законы коммутации (1)законы сохранения (1)закрытым концом (1)замена переменной (2)замкнутая система (2)зануление (1)запаянная (2)заряд (9)заряда (1)заряд конденсатора (1)защитная характеристика (1)звездочка (1)звезды (1)зенит (1)зенитное расстояние (1)зеркало (2)знак неравенства (1)знаменатель (1)знаменатель прогрессии (4)значение выражения (1)идеальный блок (1)идеальный газ (5)извлечение в столбик (1)излом (1)излучение (2)изменение длины (2)изобара (1)изобаричесикй (1)изобарический (2)изобарный (1)изобарный процесс (1)изображение (3)изолированная нейтраль (1)изопроцессы (1)изотерма (2)изотермически (1)изотермический (2)изотермический процесс (1)изотоп (1)изохора (1)изохорический (1)изохорный процесс (1)импульс (9)импульса (1)импульс силы (1)импульс системы (1)импульс системы тел (4)импульс тела (4)импульс частицы (1)инвариантность (1)индуктивно-связанные цепи (1)индуктивное сопротивление (1)индуктивность (1)индукцией (1)индукция (8)интеграл Дюамеля (1)интервал (1)интересное (3)интерференционных полос (1)иррациональность (2)испарение (2)исследование функции (4)источник (1)источник света (1)исход (1)камень (1)камешек (1)капилляр (1)карлик (2)касательная (4)касательного (1)касательные (1)касаются (1)катер (2)катет (3)катится (2)катушка (5)качаний (2)квадлратичная зависимость (1)квадрант (1)квадрат (3)квадратичная функция (3)квадратное (1)квадратное уравнение (4)квадратную рамку (1)квазар (1)квант (1)квантов (1)кинематика (2)кинематическая связь (1)кинематические связи (4)кинетическая (12)кинетическая энергия (4)кинетической (1)кинетической энергии (1)кинетическую энегрию (1)классический метод (3)классический метод расчета (1)клин (3)ключ (1)кодификатор (1)колебаний (1)колене (1)колесо (1)количество вещества (1)количество теплоты (9)коллектор (1)кольцо (2)комбинаторика (1)комбинированное (1)коммутация (1)комплексное сопротивление (1)комплексное число (1)комплексные числа (1)компонент (1)конвекция (3)конденсатор (10)конденсаторы (1)конденсации (1)конечная скорость (1)конечная температура (1)конечная температура смеси (1)конечный предел (1)консоль (1)контрольная (1)контрольные (1)контур (5)конус (4)концентрация (7)концентрическим (1)координата (5)координаты (3)координаты вектора (2)координаты середины отрезка (1)координаты точки (1)корабля (1)корень (2)корень квадратный (1)корень кубический (1)корни (2)корни иррациональные (1)корни квадратного уравнения (3)корни уравнения (1)корпоративных (1)косинус (2)косинусы (1)котангенс (1)коэффициент (1)коэффициент жесткости (1)коэффициент наклона (3)коэффициент поверхностного натяжения (3)коэффициент подобия (5)коэффициент трансформации (1)коэффициент трения (5)коэффициенты (1)красное смещение (1)красной границы (1)красный (1)кратковременный режим (1)кратные звезды (1)кредит (11)кредитная ставка (4)кредиты (1)криволинейная трапеция (2)кристаллизация (1)критерии оценки (1)круговая частота (1)круговой контур (1)кружок (1)кубическая парабола (1)кулонова сила (1)кульминация (1)кусочная функция (1)левом колене (1)лед (2)лет (1)линейная скорость (2)линейное напряжение (1)линейное уравнение (2)линейный размер (1)линза (2)линзы (2)линии излома (1)линиями поля (1)линия отвеса (1)литров (1)лифт (1)лифта (1)лифте (1)логарифм (10)логарифмические неравенства (3)логарифмические уравнения (1)логарифмическое неравенство (3)логарифмы (1)лунка (1)лучевая (1)льда (1)магнитное поле (2)магнитном поле (2)магнитные цепи (1)максимальная высота (1)максимальная скорость (1)максимум (1)малых колебаний (1)масса (23)масса воздуха (1)массе (1)массивная звезда (1)массовое содержание (1)массой (1)массу (1)математика (4)математический маятник (1)математического маятника (1)маятник (4)мгновенный центр вращения (1)медиана (2)меридиан (1)мертвая вода (1)мертвая петля (1)метод виртуальных (1)метод внутреннего проецирования (1)метод замены переменной (4)метод интервалов (3)метод комплексных амплитуд (3)метод контурных токов (1)метод координат (1)метод линий (1)методом внутреннего проецирования (1)метод переброски (1)метод переменных состояния (1)метод подстановки (4)метод рационализации (4)метод решетки (1)метод следов (5)метод сложения (4)метод телескопирования (1)метод узловых напряжений (1)методы расчета цепей (2)методы расчета цепей постоянного тока (1)метод эквивалентного генератора (2)механика (1)механическая характеристика (1)механическое напряжение (1)миля (1)минимальная скорость (1)минимальное (1)минимальной высоты (1)минимальной скоростью (1)минимум (2)мишени (1)мнимая единица (1)мнимая часть (1)многоугольник (1)многочлены (1)мода (2)модули (1)модуль (13)модуль Юнга (1)модуль средней скорости (1)молекулярно-кинетическая теория (2)моль (2)молярная масса (5)момент (7)момент инерции (1)момент инерции двигателя (1)момент нагрузки (1)момент сил (1)монета (1)монотонная (1)монотонность функции (1)монохроматического (1)мощности силы тяжести (1)мощность (9)мощностью (1)мяч (1)наблюдатель (1)нагревание (1)нагреватель (1)нагревателя (1)нагрели (1)наибольшее (1)наивысшая точка (1)наименьшее (1)наименьшее общее кратное (1)наклон (1)наклонная плоскость (2)налог (1)на направление (2)на подумать (2)направление (1)направление обхода (3)направлении (1)направляющий вектор (1)напряжение (9)напряжение на зажимах (1)напряжение смещения нейтрали (2)напряженность (4)напряженность поля (6)насос (2)насоса (1)насыщенный пар (4)натуральное (7)натуральные (7)натуральных (1)натяжение нити (5)натяжения (1)находился в полете (2)начальная температура (1)начальной скоростью (1)недовозбуждение (1)незамкнутая система (2)нелинейное сопротивление (1)неопределенность типа бесконечность на бесконечность (1)неопределенность типа ноль на ноль (1)непериодическая дробь (1)неравенства (8)неравенство (22)неразрывности струи (1)нерастяжимой (1)нерастяжимой нити (1)нерастянутой резинки (1)несимметричная нагрузка (1)несинусоидальный ток (3)нестандартные задачи (1)нестрогое (1)неупругим (1)нецентральный (1)нечетная функция (2)нечетное (1)нечетность (1)неявнополюсный (1)нити (2)нити паутины (1)нить (2)нить нерастяжима (1)новости (1)нормаль (1)нормальное ускорение (11)нулевой ток (2)обкладками (1)обкладках (1)обкладки (1)область допустимых значений (9)область значений (1)область определения (8)область определения функции (4)оборот (1)обратные тригонометрические функции (1)обратные функции (1)общая хорда (1)общее сопротивление (1)общее сопротивление цепи (1)объем (36)объемный расход (1)объемом (1)объем пара (1)объем параллелепипеда (1)объем пирамиды (1)одинаковые части (1)одновременно (1)одновременно из одной точки (1)окружность (13)окружность описанная (1)олимпиада (2)олимпиады по физике (2)они встретятся (1)операторный метод (4)описанная (1)оптика (1)оптимальный выбор (1)оптимизация (1)оптическая разность хода (1)оптический центр (1)орбитам (1)орбитой (1)оригинал (1)осевое сечение (1)оси (1)основание (2)основание логарифма (2)основания трапеции (1)основное тригонометрическое тождество (1)основное уравнение МКТ (2)основной газовый закон (1)основной период (1)основной уровень (1)основные углы (1)остаток (1)ось (1)отбор корней (5)ответ (1)отданное (1)относительная (2)относительная влажность (3)относительная скорость (1)относительно (2)относительность движениия (1)относительность движения (2)относительность скоростей (1)отношение (5)отношение времен (1)отношение длин (1)отношение площадей (3)отношение скоростей (2)отрезок (1)отсечение невидимых граней (1)очки (1)падает (1)падает луч (1)падает под углом (1)падение (3)падение напряжения (2)падения (1)пар (3)парабола (5)параболы (1)параллакс (5)параллелепепед (2)параллелепипед (3)параллелограмм (4)параллелограмм Виньера (1)параллельно (2)параллельно двум векторам (1)параллельное соединение (3)параллельные прямые (1)параллельными граням (1)параметр (30)параметры (1)парообразование (1)парсек (1)парциальное (1)парциальное давление (1)паскаль (1)первая треть (1)первичная (1)переброски (1)перевозбуждение (1)перегородка (1)перегрузок (1)перелетит (1)переливания (1)переменное магнитное поле (1)переменное основание (2)перемещение (6)перемычка (5)перемычке (1)перемычку (1)переносная (1)переносная скорость (1)пересекает (1)пересечение (1)пересечения (1)переходная проводимость (1)переходное сопротивление (1)переходной процесс (1)переходные процессы (9)перигелий (2)периметр (3)период (15)периодическая дробь (1)период колебаний (2)период малых колебаний (1)период обращения (2)период функции (1)периоды (1)перпендикулярно (1)песок (1)пион (1)пипетка (1)пирамида (7)пирамида шестиугольная (1)пирамиды (2)пирсона (1)плавание (1)плавкие предохранители (1)плавление (1)план (1)планете (1)планеты (3)планиметрия (13)планиметрия профиль (1)пластинами (1)пластинка (1)платеж (8)плечо (2)плоского зеркала (1)плоскопараллельная (1)плоскость (4)плоскость сечения (1)плотности веществ (1)плотность (22)плотность пара (3)плотность сосуда (1)плотность энергии (1)площади (2)площади фигур на клетчатой бумаге (1)площадь (30)площадь круга (1)площадь пластин (1)площадь поверхности (1)площадь под кривой (2)площадь проекции (1)площадь проекции сечения (1)площадь сектора (1)площадь сечения (5)площадь треугольника (1)поверхностная плотность заряда (1)поворот (1)повторно-кратковременный режим (1)погрешность (1)погружено (1)подвесили (1)подготовка к контрольным (3)под каким углом (1)подмодульное (1)подмодульных выражений (1)подобен (1)подобие (7)подобия треугольников (1)подобны (1)подпереть (1)под углом (2)под углом к горизонту (3)показателем преломления (1)показательное (1)показатель преломления (4)поле (1)полезной работы (1)полезную мощность (1)полигон частот (1)по линиям сетки (1)полное ускорение (1)половина времени (1)половинный угол (1)положительный знаменатель (1)полония (1)полость (1)полуокружность (1)полупроводник (1)полученное (1)понижение горизонта (1)по окружности (1)по переменному основанию (1)поправка часов (1)по прямой (1)поршень (4)поршня (1)порядок решетки (2)последовательно (1)последовательное соединение (3)последовательность (3)по сторонам клеток (1)посторонние корни (4)постоянная Авогадро (1)постоянная Хаббла (1)постоянная времени (1)постоянная скорость (1)постоянная составляющая (2)постоянный ток (5)построение (2)построение графика функции (1)потенциал (5)потенциал шара (1)потенциальная (13)потенциальная энергия (3)потенциальной (1)потери в стали (2)потеря корней (4)поток (5)по физике (1)правило левой (1)правило моментов (3)правильную пирамиду (1)правильный многоугольник (1)правом колене (1)предел функции (1)преломляющий угол (1)преобразование графиков функций (1)преобразования (3)преподаватели (2)пресс (2)призма (7)призмы (3)признаки подобия (4)признаки равенства треугольников (3)пробн (1)пробник (176)пробник по физике (9)пробниук (1)пробный (1)пробный ЕГЭ (2)пробный ЕГЭ по физике (3)пробный вариант (25)пробный вариант ЕГЭ (17)пробный вариант ЕГЭ по физике (117)пробный вариант по физике (1)провода (1)проводник (1)проводник с током (1)проводящего шара (1)проволока (1)проволоки (1)прогрессия (5)проекции скоростей (1)проекции ускорения (2)проекция (7)проекция перемещения (1)проекция скорости (6)проекция ускорения (2)производительность (2)производная (3)промежутка времени (1)промежуток (1)промежуток знакопостоянства (1)пропорциональны (1)проскальзывает (1)проскальзывания (1)противоположное событие (1)противостояние (1)протона (1)прототипы (1)профиль (2)профильный ЕГЭ (1)процент (5)процентная ставка (6)процентное отношение (1)процентное содержание (2)проценты (3)пружин (1)пружина (6)пружинный маятник (1)пружины (1)прямая (6)прямое восхождение (2)прямой (1)прямой АВ (1)прямоугольник (1)пузырек (1)пульсар (1)пуля (1)пути (1)путь (27)пушка (1)пять корней (1)работа (15)работа газа (5)работа тока (1)работу выхода (2)рабочее тело (1)рабочие (1)равнобедренный (1)равновеликий (1)равновесие (4)равновесия (1)равновесное (1)равнодействующая (1)равномерно (1)равноускоренно (2)равноускоренное (3)равные (1)равные фигуры (1)радиальную ось (1)радикал (1)радиус (11)радиус колеса (1)радиус кривизны (2)радиус описанной сферы (1)радиус темного кольца в отраженном свете (1)разбор (1)разбор Статграда по физике (2)разложение на множители (2)размах (1)разности температур (1)разность (2)разность потенциалов (2)разность прогрессии (3)разность хода (1)разрежьте (2)разрезание (5)разрешающая сила (1)разрыв функции (1)рамка (8)рамка с током (1)раскрытие модуля (1)расписание (1)расположение корней квадратного трехчлена (1)распределение частот (1)рассеивающая (1)расстояние (21)расстояние между зарядами (1)расстояние на карте (1)расстояние от точки (1)расстояния (2)раствор (2)растяжение (2)расходуется (1)расцепители (1)расчеты по формулам (1)рационализация (4)рациональные неравенства (1)реактивные элементы (1)реактивный двигатель (1)реакция опоры (4)реакция якоря (1)ребра (1)ребус (2)резервуар (1)резистор (1)рейки (1)рельс (1)рельса (1)рентгеновскую трубку (1)репетитор (1)решебник (1)решение тригонометрических уравнений (1)решение уравнений (2)решение уравнений больших степеней (1)решить в натуральных (1)решить в целых (1)розетка (1)ромб (1)ряд Фурье (1)сарай с покатой крышей (1)сближаются (1)сближения (1)сбрасывают с высоты (1)сверхгигант (2)сверхновая (1)светимость (3)свободно (1)свободного падения (1)свободно падает (2)свойства (2)свойства отрезков (1)свойства степени (1)свойства функции (1)свойства функций (2)свойства чисел (1)свойство биссектрисы (2)свойству биссектрисы (1)сдвинуть (1)сегмент (1)сектор (1)секущая (2)серия решений (1)сертификация (6)сессия (1)сечение (14)сечение наклонной плоскостью (1)сидерический (1)сила (7)сила Архимеда (5)сила Лоренца (4)сила ампера (9)сила взаимодействия (4)сила давления (1)сила на дно (1)сила натяжения (7)сила натяжения нити (4)сила поверхностного натяжения (3)сила реакции опоры (1)сила трения (3)сила тяготения (1)сила тяжести (5)сила упругости (2)силой (2)силу (1)силу натяжения (1)силы трения (2)символический метод (3)симметричная нагрузка (1)симметрия (3)синодический (1)синус (4)синусоида (1)синусоидальный закон (1)синусоидальный ток (5)синусы (1)синхронный компенсатор (1)система (3)система неравенств (7)система отсчета (3)система счисления (1)система уравнений (3)системы уравнений (3)скалярное произведение (3)склонение (1)скольжение (2)скользит (1)скользит равномерно (1)скоросмть (1)скоростей (1)скорости (3)скорости течения (1)скорость (44)скорость реки (1)скорость сближения (3)скорость света (1)скорость теплохода (1)скорость удаления (1)скорость частицы (1)скоростью (1)с лестницы (1)сложение векторов (1)сложная функция (1)смежные углы (1)смекалка (2)смеси (1)смешанное число (1)смещение (2)снаряд (1)собирающая (2)событие (1)соединение звездой (1)соединение треугольником (1)сокращение (1)сокращение дробей (1)соленоид (1)солнечная постоянная (3)солнечная система (1)сообразительность (1)сообщающиеся сосуды (2)соприкосновения (1)сопротивление (13)сопротивления (1)сопряженное (3)составить квадрат (1)составляет с направлением (1)составляющая скорости (2)составляющие (1)составляющие скорости (3)сосуд (1)сосудах (1)сосуде (1)сохранение энергии (1)спектра (2)спектральный класс (2)спецификация (1)спирт (1)сплава (1)сплавы (1)справочные данные (3)справочные материалы (12)спрос (1)сравнение чисел (2)среднее (1)среднее значение (1)среднеквадратичная скорость (1)среднюю линию (1)средняя квадратичная скорость (1)средняя скорость (6)срок (1)срок кредитования (1)стадии (1)стакан (2)статград (18)статика (2)стенка (1)степенная функция (1)степенные уравнения (1)степень (2)стереометрия (4)стержень (4)стержня (1)столб жидкости (3)столбик (3)столбик жидкости (2)столбик ртути (1)столбчатая диаграмма (1)стрелки поравняются (1)строгое (1)струю (1)студенты (2)ступеньку (1)сумма косинусов (1)сумма прогрессии (1)суммарный импульс (1)сумма ряда (1)сумма синусов (1)сумма углов (2)суммирование (2)сумму (1)суперпозиция (1)сутки (1)сфера (5)сферы (2)таблица (1)таблица частот (1)тангенс (3)тангенс разности (1)тангенс суммы (1)тангенциальная (1)тангенциальное ускорение (1)твердое тело (1)тела вращения (1)тележка (2)телескоп (1)телескопирование (1)тело (1)температура (21)температурный коэффициент сопротивления (1)температуры (2)тени (1)тень (1)теорема Пифагора (3)теорема Штейнера (1)теорема виета (5)теорема косинусов (4)теорема синусов (2)теореме косинусов (1)теоремы (1)теоретическое разрешение (1)теория вероятности (1)теплового двигателя (1)тепловое дей

зачем нужен 0 в трехфазной цепи?

Все очень просто, ток течет только по замкнутой цепи, а нулевой провод является замыкающим для трех цепей сразу и называется он нулевым, потому что три разные фазы этих цепей соединяясь вместе в одном проводе гасят друг друга создавая ноль не опасный для человека и без которого ни одна фаза работать не будет, так как цепь окажется разомкнутой без нулевого провода.

чтобы цепь работала, 0 почти всегда нужен…

Для того чтобы протекал ток необходима разность потенциалов, для того 0 и нужен

Это зануление, а не заземление. Разные вещи. В случае пробоя на корпус ток пойдёт не через прикоснувшегося к оборудованию человека, а через нулевой провод. Т. е. безопасность.

Для разности потенциалов. А еще для защиты он нужен. Фаза + ноль (напрямую) = короткое замыкание. К примеру асинхронный двигатель. Три фазы на питание и ноль на корпус. Если фаза случайно попадет на корпус (а на нем ноль) , произойдет КЗ и ток резко возрастет, в итоге должна сработать защита двигателя и он должен обесточится, чтоб ты этот движок под напругой не потрогал случайно.

Просто в случае внештатной ситуации, по нулевой шине будет протекать ток, который зафиксируют зашиты, а отключат неисправную сеть. З. Ы. Товарисч Barre тоже прав.

Этот провод общий для всех 3 фаз. Нужен он к примеру, чтоб получить привычные нам 220 вольт, между фазой и 0.Это кратко и » на пальцах».

Трехпроводная трехфазная система с соединением нагрузки по схеме «звезда» без нулевого (нейтрального) провода.

В четырехпроводной системе трехфазного тока, включенной по схеме звезда, при симметричной нагрузке ток в нейтральном проводе равен нулю. Следовательно, в этом случае от нейтрального провода можно отказаться, и четырехпроводная система при этом превращается в трехпроводную систему трехфазного тока (рис. 24.)

Проанализируем электрическое состояние трехпроводной трехфазной системы, соединенной по схеме «звезда», при активной нагрузке.

1) Симметричная активная нагрузка: ZA=ZB=ZC =RA=RB=RC=R

= = = nN = 0

= = =

A + B + C = N = 0

A = B = C = Ф=

Рис.24. Трехпроводная система трехфазного переменного тока (соединение по схеме «звезда»).

Векторная диаграмма трехпроводной трехфазной системы «звезда» при симметричной активной нагрузке аналогична диаграмме, построенной для четырехпроводной системы с симметричной активной нагрузкой (рис.22).

2) Несимметричная активная нагрузка: ZA=RA ;ZB=RB ;ZC=RC ;RARBRC ;IAIBIC

В трехпроводной системе, соединенной по схеме «звезда» при несимметричной нагрузке между нулевой точкой нагрузки и нулевой точкой генератора возникает напряжение UnN, которое в случае активной нагрузки можно выразить следующим образом

nN= . (49)

Составим уравнения по второму закону Кирхгофа

= nN

= nN (50)

= nN .

Токи в фазах нагрузки определяются

A = =

B = = (51)

C = =

Векторная диаграмма трехпроводной системы при несимметричной нагрузке представлена на рис.25. Из нее следует, что фазные напряжения нагрузки не представляют собой симметричную систему векторов, т.к. действующие значения этих напряжений не будут равны между собой, а их фазовый сдвиг относительно друг друга будет отличаться от 120º.

Проведя геометрическое сложение векторов , , и разделив полученный результат на значение проводимостиY= ,

в соответствии с выражением (49), получаем вектор nN.

Рис.25. Топографическая векторная диаграмма трехпроводной трехфазной системы «звезда» при несимметричной активной нагрузке

Вычитая полученный результат из векторов ,, и, находим,ив соответствии с выражением (50).

В результате получаем выражения для расчета действующих значений фазных напряжений UA,UВ,UСи токовIA,IВ,IС.

UА=UЛ;IA=

UВ=UЛ;IВ=

UС=UЛ;IС= (52)

Для измерения мощности в работе используется метод двух ваттметров W1иW2(рис.26).

Рис.26. Схема измерения мощности методом двух ваттметров

Поясним принцип работы этого метода.

Приборы для измерения активной мощности (ваттметры), включенные в цепь однофазного переменного тока, измеряют величину

Р=UI∙cos(U^I) , (53)

где U— напряжение, приложенное к обмотке напряжения ваттметра;

I— ток, протекающий по токовой обмотке ваттметра;

U^I= φ — угол сдвига между напряжением и током.

Активная мощность трехфазной цепи при симметричной нагрузке фаз может быть выражена двумя равноценными формулами

Р= 3∙UФ IФ∙cosφ или

Р=UЛ IФ∙cosφ . (54)

Для измерения активной мощности в трехпроводных цепях трехфазного тока как при симметричной, так и при несимметричной нагрузке фаз (независимо от способа соединения нагрузки «звездой» или «треугольником»), широкое практическое применение получил метод двух ваттметров, включенных как показано на рис.27.

Показания ваттметров W1иW2можно записать следующим образом

Р1 =UАВ IA∙cos(UAB^IA)

Р2 =UСВ IC∙cos(UCB^IC) (55)

Обозначим через α и β соответственно углы (UAB^IA) и (UCB^IC) . Для определения α и β построим векторную диаграмму для случая симметричной активно-индуктивной нагрузки (рис.27). Согласно построению α = 30º + φ, β = 30º – φ.

Рис.27. Векторная диаграмма трехпроводной системы трехфазного переменного тока с симметричной активно-индуктивной нагрузкой

Учитывая, что при симметричной нагрузке UАВ =UСВ =UЛ иIА =IС =IЛ, показания ваттметров можно записать следующим образом:

Р=Р1 +Р2 =UЛ IЛ∙ [cos(30º + φ) +cos(30º – φ)] =UЛ IЛ∙cosφ.

Полученное выражение совпадает с выражением (54). Таким образом, доказано, что сумма показаний двух ваттметров будет равна активной мощности трехфазной цепи.

Разность показаний двух ваттметров, умноженная на , будет равна реактивной мощности цепиQ.

Q=( Р1 Р2) = UЛ IЛ∙ [cos(30º + φ) –cos(30º – φ)] =UЛ IЛ∙sinφ.

Показания каждого из ваттметров в отдельности не имеют никакого физического смысла, за исключением случая симметричной и чисто активной нагрузки, при которой Р1 =Р2и составляет половину измеряемой мощности трехфазной цепи.

Трехфазные цепи или в чем отличие фазы от ноля?

РадиоКот >Статьи >

Трехфазные цепи или в чем отличие фазы от ноля?

Понятия ФАЗА и НОЛЬ вытекают из темы ТРЕХФАЗНЫЕ (в дальнейшем — ) ЦЕПИ, потому рассмотрим их подробно.

Что это такое вообще? А вот что:
Если соединить несколько однофазных цепей (состоят из генератора, нагрузки и двух проводов линии: прямого и обратного), токи в которых имеют одну частоту, но сдвинуты относительно друг друга по фазе, то можно получить такое условие, когда сумма токов в обратных проводах будет равна нулю. Тогда можем объединить все обратные провода в один и отказаться от них, тем самым сэкономив на материале провода (можно купить еще вискаса!(К черту вискас — осетрину давай! Здесь и далее прим. Кота.)). Эта возможность и дала основание для распространения многофазных цепей, в частности при производстве и передаче электроэнергии применяются почти исключительно 3Ф цепи. Кстати, все основные звенья 3Ф цепей (3Ф генератор, 3Ф трансформатор и 3Ф двигатель) были разработаны русским инженером Доливо-Добровольским еще в 1880-е годы! Причина распространения 3Ф систем также в том, что 3Ф генератор, 3Ф трансформатор и 3Ф двигатель наиболее просты по конструкции, экономичны и надежны в работе по сравнению с другими.

3Ф система электрических цепей — совокупность трех однофазных цепей, в которых действует ЭДС одной и той же частоты, но сдвинуты на угол 120° одна от другой. Отдельную цепь из этих трех называют ФАЗА.
ФАЗА, это участок, по оторому течет один и тот же ток.
3Ф система ЭДС является симметричной, если эти ЭДС сдвинуты относительно друг друга на 120° и имеют равные амплитуды. 3Ф генераторы на электростанциях создают именно симметричную систему ЭДС.

3Ф нагрузка является симметричной, если комплексные сопротивления всех трех ее ФАЗ равны. Если к симметричной нагрузке приложена симметричная система ЭДС, будет иметь место 3Ф симметричная система токов.

Одни выводы фазных обмоток генератора условно называют начала и обозначают на схемах ABC, а другие — концы и обозначают XYZ.

Порядок, в котором ЭДС фаз генератора проходят через одинаковые значения называется чередования фаз.

Сумма ЭДС симметричной системы в любой момент времени равна 0.

Способов соединения ФАЗ в 3Ф цепях два: треугольником и звездой.
Соединение звезда, это соединение, при котором концы XYZ фазных обмоток генератора соединяют в общий узел, называемый НЕЙТРАЛЬНАЯ или НУЛЕВАЯ точка генератора (N или O). Соединение звездой показано на рисунке №1.
Соединение ФАЗ генератора в звезду:

Соединение ФАЗ генератора в треугольник, это такое соединение, при котором начало одной ФАЗЫ было соединено с концом следующей.

При отсутствии нагрузки, (т.е. при разомкнутых выводах генератора) в обмотках генератора, соединенных в треугольник, ток не течет т.к. сумма симметричных ЭДС дает «0».
Исходя из этого возможно только четыре соединения генератора с приемником:
1. треугольник — треугольник
2. треугольник — звезда
3. звезда — треугольник
4. звезда — звезда

Но, это было бы правдой, если бы не нейтральная (нулевая) точка, возникающая при соединении звездой. Ведь средние точки можно тоже соединить. Получаем еще один способ:
5. звезда — звезда, с нейтралью. (Y+Yn) Он-то нам и нужен! Вот это соединение:

Тут я много чего понаписал, объясняю:

Комплексное (с точкой) Ua, Ub, Uc — фазные напряжения.
Комплексное Uab, Ubc, Uca — линейные напряжения.
Комплексный Ia, Ib, Ic — Линейные токи (показывают от генератора к приемнику).
Комплексное In — показывают от приемника к генератору, по сути нейтраль (тот самый НОЛЬ в розетке) является обратным проводом.

А теперь самое интересное (в свое время меня поразило)
По второму закону Кирхгофа:

Uab = Ua — Ub
Ubc = Ub — Uc
Uca = Uc — Ua
Из этого следует, что:
Uab + Ubc + Uca = 0 ! (в симметричном режиме)
По первому закону Кирхгофа:
Ia + Ib + Ic = In
В симметричном режиме In = 0
Следовательно в симметричном режиме нейтраль не нужна!

Если внимательно рассмотреть векторную диаграмму, представленную на рисунке, то станет ясен вопрос, который тревожит очень многих: почему именно 220В, а не 200 или 250 и т.д. Или в общем виде: «почему шкала стандартных напряжений приемников выглядит, как 127, 220, 380, 660». А вот почему.
Посмотрим снова на рисунок №4, что мы видим? Рассмотрим вектор напряжения Uab.
Uab = Ua*cos30° + Ub*cos30° = 2 Uф*cos30° = sqrt3*Uф
Uл = sqrt3*Uф
, это разность потенциалов между проводом линии и нейтралью.
, это Напряжение между двумя линейными проводами (межфазное).

Теперь возьмем, к примеру, 220 вольт как Uф, вычисляя Uл получим 381,05 Вольт Возьмем эти за Uф 381,05 и снова вычислим, получим 659,99 вольт. И так далее. Вот откуда эти мистические цифры — из углов сдвига ФАЗ и математики!
Итак, при симметричной нагрузке нейтраль не нужна, так, как тока в ней все равно не будет. Тогда 3Ф система буде трехпроводной, что дает экономию на материале 50% по сравнению с однофазной (при одной и той же передаваемой мощности). На практике 3Ф нагрузка встречается (3Ф двигатель), однако даже в такой 3Ф цепи все равно возможен несиметричный режим, который, к примеру может быть вызван обрывом одной из фаз, или там несимметричный КЗ (между двумя фазами).
При несимметричной нагрузке и отсутствии нейтрали потенциал нейтральной точки нагрузки не будет равен нулю. Его можно определить по методу двух узлов находя смещение нейтрали:

Из схемы без нейтрали (рисунок №-1) видно, что в соответствии со вторым законом Кирхгофа фазные напряжения не будут равны ЭДС истояника на величину смещения нейтрали.

ВД для несимметричного режима без нейтрали:

При отсутствии нейтрали нарушается симметрия фазных напряжений. При любом изменении в одной из фаз точка n будет двигаться по плоскости перетаскивая за собой вектора фазных напряжений. Короче — дело дрянь. По этому поводу мне как-то сказали: хочешь увидеть фейерверк — перережь нейтральный провод в доме напротив 🙂 В результате при изменении нагрузки только одной из фаз изменяются все три фазных непряжения. Работа фаз не будет назависимой, это недопустимо, так как потребители, вкдюченные в разные фазы рассчитаны на работу при определенном Uф.

Для устранения такой зависимости одной фазы от другой, т.е. для обеспечения симметрии фазных напряжений при несимметричной нагрузке и предназначен нейтральный провод.

Несмотря на отсутствие разности потенциалов на нейтрали по ней будет протекать ток, вызванный несимметрией нагрузки. Короче «лишний ток» стекает по нейтрали.
Почему нейтраль называют землей? Потому, что на электростанции нулевая точка генератора заземлена, т.е. буквально провод закопан в землю. Это сделано для страховки.
Ну, а если кого-то заинтересует вопрос: «Как же это все работает на практике?», то вот упрощенная схема питания наших с вами квартир от электростанции.

От 3Ф генератора энергия идет к 3Ф трансформатору (тот, что у нас на подстанции) а от него уже поступает к нам в розетки на стене (на схеме потребители обозначены символом резисторов и подписаны, как 3Ф нагрузка)

И в завершение, пройдемся по главному из данной темы. Итак, выводы:
а) ФАЗА и НОЛЬ совершенно разные вещи! (Теперь мы знаем, что НОЛЬ, в общем может быть и не нужен, соединим все обратные провода из розеток по три штуки в одну точку и все, главное, чтоб нагрузка симметричная была, но вот ФАЗА нужна обязательно… Значит различия все-таки есть 🙂
б) ФАЗА фактически есть участок, по которому течет один и тот же ток. В розетке, же, на стене, это провод по которому ток к нам идет от генератора. (в отличие от НОЛЯ по которому тот стекает обратно к генератору, в его нулевую точку) Можно также сказать, что это один из трех переменных токов, вырабатываемых 3Ф генератором.
в) НОЛЬ (он же нейтраль) фактически есть провод, соединяющий нулевую точку генератора и нулевую точку нагрузки.
г) НОЛЬ буквально заземлен, но на электростанции.
д) Преимущество схемы YN в том, что она дает возможность подключения на 2 напряжения: между двумя линейными проводами и между фазой и нейтралью. ТАД (3Ф асинхронный двигатель U1 = 380/220)
е) При соединении фаз нагрузки в треугольник, каждая фаза находится под линейным напряжением, а при соединении в звезду под напряжением в раз меньше.
ж) При любой схеме соединения, в случае симметричного режима расчет 3Ф цепи сводится к расчету одной из фаз.
з) На практике указывают линейные напряжения и токи, поскольку не всегда есть доступ для приборов к нейтральной точке приемника.

Это все основные моменты о 3Ф цепях. Есть, что добавить? Пишите.

Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о