При обрыве нейтрального провода в системе трехфазного переменного тока

Соединение приемников энергии звездой

Приемники энергии, так же как и обмотки генератора, могут соединяться звездой, при этом трехфазная система может быть четырехпроводной (при осветительной нагрузке) или трехпроводной (при силовой нагрузке).
В четырехпроводной трехфазной системе лампы включаются между нейтральным проводом и каждым из линейных проводов (рис. 7-12), причем номинальное напряжение ламп должно быть равно фазному напряжению сети.

При этом условия работы приемников энергии остаются теми же, что и в однофазной системе, так как нейтральный провод обеспечивает равенство фазных напряжений генератора и соответствующих фазных напряжений приемников.
Как видно из рис. 7-12, токи в линейных проводах равны токам в соответствующих фазах приемников или генератора, т. е.

Определение фазных токов приемников производится так же, как и в однофазных цепях переменного тока, т. е.

Углы сдвига токов относительно фазных напряжений определяются из формул

Мгновенное значение тока в нейтральном проводе согласно первому закону Кирхгофа равно сумме мгновенных значений фазных токов, т. е.

Действующее значение тока в нейтральном проводе можно определить путем геометрического сложения векторов фазных токов, т. е.

На рис. 7-13 даны векторы фазных напряжений и фазных токов, а также произведено сложение фазных токов. В результате сложения получен ток в нейтральном проводе I 0 = 5 А, отстающий по фазе от U А на угол φ = 60°.

Нулевой провод может иметь сечение, равное сечению линейных проводов, или в 2—3 раза меньше, так как обычно ток в нейтральном проводе бывает меньше, чем токи в линейных проводах.
Следует еще раз отметить, что нейтральный провод при любых нагрузках фаз обеспечивает равенство фазных напряжений электроприемников.
В случае же обрыва нейтрального провода при неодинаковых сопротивлениях фаз приемников энергии напряжения на отдельных фазах приемников будут различными.
На некоторых фазах (с меньшим сопротивлением) напряжение уменьшится, а на других увеличится по сравнению с нормальным, что является недопустимым.
Особенно опасно, если при обрыве нулевого провода в одной из фаз произойдет короткое замыкание. При этом напряжение в других фазах увеличится в √3 раз и все лампы, включенные в этих фазах, перегорят.
По указанной причине во избежание разрыва нейтрального провода в нем не устанавливают предохранители и выключатели.
Если нагрузка трех фаз приемника одинакова (двигатели) то фазные токи будут равны между собой и сдвинуты на одинаковые углы от соответствующих фазных напряжений, т. е. система фазных токов будет также симметрична. В этом случае ток в нейтральном проводе, равный геометрической сумме фазных токов, будет равен нулю.
Разумеется, что в этом случае нейтральный провод не нужен.

Складывая векторы фазных токов I А и I В (рис. 7-14), получаем вектор, равный и противоположный вектору I С, т. е.

а сумма векторов трех токов равна нулю:

Расчет симметричной трехфазной цепи сводится к расчету одной фазы.
Если приемник энергии, соединенный звездой (рис. 7-15), имеет одинаковые сопротивления фаз, то фазное напряжение

Косинус угла сдвига фазного тока относительно фазного напряжения

Синус и тангенс того же угла

Активная, реактивная и полная мощности одной фазы определяются выражениями:

При симметричной системе напряжений и токов мощности трех фаз определяются выражениями:

Приняв во внимание, что при соединении приемников энергии звездой I ф = I л, а U ф = U л /√3 , получим выражение для активной мощности:

для реактивной мощности

и для полной мощности

При несимметричной системе напряжений или при неодинаковой (неравномерной) нагрузке фаз приемников активная и реактивная мощности трехфазной системы определяются как суммы мощностей отдельных фаз.

Оглавление:

Обрыв нулевого провода: виды и последствия для сети 220 вольт

Что будет, если оборвется фазный рабочий проводник в сети? Это обычно не вызывает сомнений – просто ни один электроприбор не будет работать. А вот что будет, если оборвется нулевой рабочий проводник? На этот вопрос нельзя ответить однозначно

Прежде всего, следует разобраться, о каком нулевом проводнике вообще идет речь. Может быть, это нулевой магистральный проводник, в просторечии «стояк», который проложен вертикально в подъезде, соединяя и обеспечивая питанием распределительные щиты квартир каждого этажа. А может быть, это вводной квартирный нулевой провод, имеющий отношение только к вашему отдельному жилищу.

Возможно, кому-то такой факт может показаться странным, но разница между этими нулевыми проводами огромная. При обрыве магистрального N-проводника напряжение в сети, то есть в розетках вашей квартиры, не исчезнет.

Просто, сети трех или более квартир, включая вашу, потеряв свою нейтраль, соединятся, в «звезду». Можно подумать, что это и несущественно, но на самом деле такая ситуация крайне опасна.

Опасность заключается в том, что потерявшаяся нейтраль может приобрести электрический потенциал самого разного значения. Она уже не имеет надежного электрического соединения с «землей», потенциал которой всегда равен нулю. Это чревато изменением напряжения в сети, причем пропорция изменений такая: чем меньше нагрузка в сети, тем выше в ней напряжение.

Получается, что если в одной квартире включено несколько обогревателей, электрическая плита и еще какие-либо мощные электроприемники, а в другой – только телевизор и лампочка в коридоре, то при обрыве общего нулевого магистрального проводника во вторую квартиру может прийти напряжение, близкое к линейному напряжению трехфазной сети, то есть к 380 вольт.

Чтобы избежать подобной опасности, совсем не нужно принимать участие в соревновании с соседями на предмет того, «кто больше купит и включит одновременно единиц бытовой техники», чтобы обеспечить себе максимальную потребляемую электрическую мощность. Достаточно установить себе в щиток индивидуальные ограничители перенапряжения, которые своевременно отключат питание, при значениях напряжения, существенно превышающих допустимые пределы.

Но все это касается лишь ситуации с обрывом магистрального нулевого проводника. Если же оборван индивидуальный вводной нулевой провод, возникает опасность совсем другого рода. Напряжение в сети тогда пропадает. Но «фаза» по-прежнему остается, причем не только в том разъеме розетки, где она была и раньше, но и в том, который до этого был нулевым.

Это связано с тем, что потери напряжения на нагрузке, например, на коридорной лампочке, при отсутствии электрического тока равны нулю, и «фаза» преспокойно проходит в бывший нулевой провод, обеспечивая там полноценный потенциал в 220 вольт.

В каждой квартире, наверняка найдутся какие-нибудь постоянно включенные в сеть электроприемники, и, поскольку N-провода соединяются на нулевой шине распределительного щита, аномалия со «второй фазой» в нулевом проводнике распространяется на всю квартиру.

Здесь опасность в том, что «фаза» в нулевом проводнике – это, мягко говоря, неожиданно. Особенно неожиданно это становится для тех, кто имел неосторожность заземлить корпус какого-либо электроприбора на рабочий «ноль». В этом случае не избежать удара электрическим током.

Итак, даже для людей, далеких от электротехники, будет совсем не лишним иметь представление о том, что обрыв нулевого провода может быть разным. Нетрудно заметить: обрыв магистрального нулевого проводника – это риск изменения напряжения сети в пределах от нуля до 380 вольт, а обрыв вводного «нуля» квартиры – это исчезновение напряжения в сети с появлением «второй фазы» во всех розетках.

Смотрите так же:  Схема подключения электронного зажигания на москвич

Для того, чтобы оценить ресурс, необходимо авторизоваться.

Излагаются краткие сведения из теории, необходимые для выполнения лабораторных работ, порядок выполнения работы, указания по оформлению отчёта, контрольные вопросы для проверки усвоенного материала. Предназначены для студентов, изучающих дисциплину «Электротехника и электроника» по направлению подготовки бакалавров «Информатика и вычислительная техника» и специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления».

При обрыве нейтрального провода в системе трехфазного переменного тока

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

  1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
  2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

3.5. Несимметричные и аварийные режимы работы трехфазных цепей

Для соединения трехфазной цепи в звезду возможны следующие аварийные режимы работы:

1) обрыв фазы (рис. 3.10);

2) обрыв нулевого провода (рис. 3.11);

3) короткое замыкание фазы при обрыве нуля (рис. 3.12).

4) обрыв фазы и нуля, рис. 3.12.

Для соединения трехфазной цепи в треугольник возможны следующие аварийные режимы:

2) обрыв линейного провода.

Аварийные режимы в нагрузках соединенных звездой

1) При обрыве фазы А , работа нагрузкой не совершается, а остальные нагрузки () свои режимы работы не изменят (рис. 3.13): .

Если нагрузки связаны и является одним целым, то этот режим будет аварийным. Так, если эта нагрузка – асинхронный двигатель, то он будет в аварийном режиме и нулевой провод будет нагружен дополнительно (рис. 3.13):

2) Обрыв нулевого провода не всегда вызывает аварию в трехфазных цепях. Если нагрузка симметрична, то обрыв нулевого провода не изменит токов нагрузок, так как для симметричной нагрузки

.

Для несимметричных нагрузок , и поэтому такой режим может вызвать аварию.

Для того чтобы показать это, используем метод двух узлов:

Напряжение (рис. 3.14) не равно нулю, если нагрузки несимметричны. Фазные токи также будут неодинаковыми.

3) При коротком замыкании фазы А и обрыве нуля напряжение этой фазы равно нулю:, (рис. 3.15).

Нагрузка фазы В увеличится в раз:

.

Аналогично и в фазе С:

;

будет увеличен по отношению к исходному в раз.

4) Обрыв фазы и нулевого провода дает:

.

В оставшихся фазах токи будут одинаковыми, а напряжения на них будут зависеть от сопротивлений нагрузок (рис. 3.16).

Аварийные режимы в нагрузках соединенных треугольником

1) Обрыв фазы.

Ключ к1 замкнут, ключ к2 разомкнут (рис. 3.17). В этом режиме ток в фазе отсутствует, а остальные нагрузки работают как обычно (рис. 3.18). В таком аварийном режиме линейные токи фаз А и В соответствуют фазным токам, а линейный ток фазы С остается таким, каким был прежде.

2)

Обрыв линейного провода. Ключ к1 разомкнут и ключ к2 замкнут (рис. 3.19). Фаза нагрузки с своего режима не изменит, а фазы становятся последовательно соединенными и параллельно подключеннымик линейному напряжению фаз В, С (см. рис. 3.17), то есть цепь становитсяоднофазной. Топографическая и векторная диаграммы в этом случае могут иметьвид, как показано на рис.3.19.

Вопрос9.. К чему приведет обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке?

Ответ9. Обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке приведет

а) к появлению напряжения смещения нейтрали,

б) к неравенству фазных напряжений приемника ( и токов в фазах нагрузки).

Вопрос10. Как изменяется напряжение при обрыве одной фазы в четырехпроводной и трехпроводной сетях?

Ответ10 а) При обрыве одной фазы ( например,обрыв фазы «а» в четырехпроводной сети, фазные напряжения Ůа,ŮbC останутся прежними, а ток в нейтральном проводе изменится:

б) При обрыве одной фазы ( например обрыв фазы «а» в трехпроводной сети, фазные токи и напряжения изменятся, при этом независимо от предыдущего состояния цепи токи будут равны :

напряжения будут равны :

В случае если Żb= Żc, то:

Вопрос11. А) Как изменяется напряжение при коротком замыкании фазы в трехпроводной сети?

б)К чему приведет короткое замыкание фазы в четырехпроводной сети?

Ответ11 1. .Короткое замыкание фазы( например фазы «а») в трехпроводной сети приведет к:

1). Фазное напряжения Uа =0.

2) При замыкании фазы «а» и одинаковой нагрузке двух других фаз (то есть, при соединении начала нагрузки фазы А с нулевой точкой нагрузки) точка А перемещается в точку n.( рис 11.1) Фазное напряжение Ůа становится равным нулю, ток İa увеличивается, а фазные напряжения Ůb и Ůc становятся равными линейным. При этом вектора UC и UCА будут параллельны, а вектора Ub и UAB будут направлены встречно, Ub = ─ UAB , UC = UCА

Ответ11 2. Короткое замыкание фазы( например фазы «b») в четырехпроводной сети приведет:

1) К замыканию генератора фазы «b», при этом ток короткого замыкания будет ограничен только внутренним сопротивлением генератора фазы «В» Zint. и сопротивлением линейного и нейтрального проводов.

2) Фазное напряжения Ub станет равным 0.

3) Фазные напряжения Uа и Uc нагрузок не изменятся.

Вопрос12. К чему приводит обрыв линейного провода в трехфазной установке а)четырехпроводной и б)трехпроводной систем?

Ответ12 а) В четырехпроводной системе – к изменению тока в нейтральном проводе. Напряжения не изменяются.

б) В трехпроводной системе при обрыве фазы А сопротивление Zb и Zc окажутся соединенными последовательно и включенными на линейное напряжение ŮBC.

Разность потенциалов между А и n увеличится, а фазные напряжения Ůb и Ůc станут равными половине линейного ŮBC.

Вопрос13. Как измеряют мощность трехфазной несимметричной нагрузки в четырехпроводной системе?

Ответ13. В этом случае применяют три однофазных ваттметра, каждый из которых подключается на соответствующее фазное напряжение и соответствующий фазный ток. Активная мощность системы равна алгебраической сумме показаний трех ваттметров.

Вопрос14. В каких случаях используется метод измерения мощности двумя ваттметрами?

Ответ14. Этот метод применяют при несимметричной нагрузке без нейтрального провода. Сумма ( алгебраическая) показаний двух ваттметров при этом определяет активную мощность всей системы независимо от того, в звезду или треугольник соединена нагрузка.

***)треугольник нагрузки всегда может быть преобразован в эквивалентную звезду.

Вопрос15. Написать уравнения для активной, реактивной и полной мощностей при симметричной и несимметричной нагрузках.

Мощность приемников при любом виде нагрузки

Активная мощность приемников в 3-х фазных цепях равнаарифметическойсумме активных мощностей отдельных фаз:

Реактивная мощность приемниковв 3-х фазных цепях равнаалгебраической суммереактивных мощностей отдельных фаз:

Полная мощность .

Активная мощностьпри симметричной нагрузке:

Реактивная мощностьприемников при симметричной нагрузке

Полная мощность приемникопри симметричной нагрузке:

Тема № 4. ИССЛЕДОВАНИЕ КАТУШКИ СО СТАЛЬНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ

Цель работы:1) изучить особенности работы катушки со стальным сердечником в цепях переменного тока;

2) снять вольт — амперную характеристику катушки при подключении ее к источнику переменного тока;

3) определить параметры схемы замещения и построить векторную диаграмму катушки с сердечником.

Лабораторная работа проводится на стенде принципиальная схема которого представлена на рис 18.

Исследуемый объект — катушка со стальным сердечником L. Стенд питается от регулируемого источника переменного тока промышленной частоты. Измерительные приборы амперметр —РА, вольтметр- PV, ваттметр-PW.

6.7 Практическое занятие №7
Расчет трехфазных цепей при соединении потребителей звездой и треугольником

6.7.1 Вопросы для подготовки к занятиям

1. Что такое симметричная трехфазная система напряжений? Чем отличаются друг от друга системы с прямым и обратным следованием (чередованием) фаз? Показать на векторных диаграммах.

2. Как обозначаются (маркируются) начала и концы фаз трехфазных источников и потребителей? Как осуществить их соединение звездой и треугольником?

Смотрите так же:  Схема драйвера для светодиода на 220

3. Дать определение фазных и линейных напряжений. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями на зажимах генератора, соединенного по схеме звезда?

4. Дать определение фазных и линейных токов. Каково соотношение между этими токами при соединении приемника по схеме звезда?

5. Какая нагрузка называется симметричной?

6. Как вычислить фазные токи приемника, соединенного звездой, если известны линейные напряжения источника и сопротивления фаз приемника?

7. В каких случаях применяется четырехпроводная система электроснабжения? Каково значение нейтрального провода?

8. Как вычислить ток в нейтральном проводе?

9. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при соединении фаз источника или приемника треугольником?

10. Как вычислить фазные и линейные токи приемника, соединенного треугольником, если известно линейное напряжение источника и сопротивление фаз приемника?

11. Каково соотношение между линейными и фазными токами симметричного приемника, соединенного треугольником?

12. Как вычислить активную, реактивную и полную мощности симметричной трехфазной нагрузки? Как вычисляются эти мощности при несимметричной нагрузке?

13. Сколько ваттметров нужно для измерения активной мощности трехфазной нагрузки в четырехпроводновой цепи? Как они включаются?

14. Сколько ваттметров используют при измерении активной мощности в трехпроводных трехфазных сетях? Как они включаются?

15. В каких случаях можно измерить мощность трехфазной нагрузки одним ваттметром? Как его включить?

16. Как с помощью ваттметра измерить реактивную мощность симметричной трехфазной нагрузки?

6.7.2 Расчет цепей при соединении источников и потребителей звездой

Освещение здания питается от четырехпроводной трехфазной сети с линейным напряжением UЛ = 380 В. Первый этаж питается от фазы «А» и потребляет мощность 1760 Вт, второй – от фазы «В» и потребляет мощность 2200 Вт, третий – от фазы «С», его мощность 2640 Вт. Составить электрическую схему цепи, рассчитать токи, потребляемые каждой фазой, и ток в нейтральном проводе, вычислить активную мощность всей нагрузки. Построить векторную диаграмму.

Анализ и решение задачи 1

Схема цепи показана на рис. 6.26.

Лампы освещения соединяются по схеме звезда с нейтральным проводом.


Рис. 6.26

Расчет фазных напряжений и токов. При соединении звездой UЛ = UФ, отсюда UФ = UЛ / = 380 / = 220 В. Осветительная нагрузка имеет коэффициент мощности cos φ = 1, поэтому PФ = UФ · IФ и фазные токи будут равны:

Построение векторной диаграммы и определение тока в нейтральном проводе.

Векторная диаграмма показана на рис. 6.27. Ее построение начинаем с равностороннего треугольника линейных напряжений ÚAB, ÚBC, ÚCA, и симметричной звезды фазных напряжений Úa, Úb, Úc. При таком построении напряжение между любыми точками схемы можно найти как вектор, соединяющий соответствующие точки диаграммы, поэтому диаграмму называют топографической.

Токи фаз ÍA, ÍB, ÍC связаны каждый со своим напряжением; в нашем случае по условию φ = 0, и токи совпадают по фазе с напряжениями. Ток в нейтральном проводе ÍN = ÍA + ÍB + ÍC. По построению (в масштабе) по величине ÍN = 2,5 А.

Вычисление активной мощности в цепи.

Активная мощность цепи равна сумме мощностей ее фаз:

P = PA + PB + PC = 1760 + 2200 + 2640 = 6600 Вт.

Дополнительные вопросы к задаче 1

1. Может ли ток в нейтральном проводе быть равным нулю?

Ток в нейтральном проводе равен нулю при симметричной нагрузке, в этом случае для нормальной работы цепи нейтральный провод не нужен, т.е. питание нагрузки возможно по трехпроводной схеме.

2. Как изменится режим работы цепи, если в одну из фаз вместо освещения включить двигатель?

Ток в этой фазе будет определяться включенной в нее нагрузкой, токи во остальных фазах не изменятся, изменится ток в нейтральном проводе (как по величине так и по фазе).

3. Какие токи изменятся, если в одной из фаз произойдет обрыв?

Токи в оставшихся фазах не изменятся, т.к. при наличии нейтрального провода напряжения на фазах всегда равны напряжениям источника. Изменится ток в нейтральном проводе.

4. Как изменится режим работы цепи при обрыве нейтрального провода?

При несимметричной нагрузке при обрыве нейтрали между точками «N» источника и «n» нагрузки появляется напряжение смещения нейтрали ÚnN, и искажается звезда фазных напряжений на нагрузке, т.е. на каких-то фазах нагрузки напряжение будет больше номинального, а на каких-то меньше, что является для нее аварийным режимом. Т.к. нейтрального провода нет, сумма фазных токов равна нулю.

6.7.3. Расчет цепей при соединении треугольником

В трехфазную сеть с UЛ = 380 В включен соединенный треугольником трехфазный асинхронный двигатель мощностью P = 5 кВт, КПД двигателя равен ηН = 90%, коэффициент мощности cos φН = 0,8. Определить фазные и линейные токи двигателя, параметры его схемы замещения RФ, XФ, построить векторную диаграмму. Включить ваттметры для измерения активной мощности и найти их показания.

Анализ и решение задачи 2

Двигатель является активно-индуктивным потребителем энергии, его схема замещения приведена на рис. 6.28.

Расчет активной мощности и токов, потребляемых двигателем из сети.

В паспорте двигателя указывается механическая мощность на валу; потребляемая активная мощности двигателя

P = PН / η = 500 / 0.9 = 5560 Вт.

Для симметричной нагрузки, какой является двигатель,

P = 3 UФ IФ cos φ и IФ = P / (3 UФ cos φ).
IФ = 5560 / (3 · 380 · 0,8) = 6,09 А.
IЛ = IФ = · 6,09 = 10,54 А.

Расчет параметров схемы замещения двигателя.

ZФ = UФ / IФ = 380 / 6,09 = 62,4 Ом; RФ = ZФ cos φ = 62,4 · 0,8 = 49,9 Ом;
XФ = ZФ sin φФ = 62,4 · 0,6 = 37,4 Ом; cos φФ = cos φН = 0,8.

Построение векторной диаграммы.

Линейные напряжения строятся в виде симметричной звезды, они же являются в данном случае фазными напряжениями. Фазные токи отстают от напряжений на угол φФ, линейные токи строятся по фазным на основании уравнений, составленных по первому закону Кирхгофа:

Векторная диаграмма показана на рис. 6.29.

Схема включения ваттметров.

В трехпроводных сетях часто для измерения активной мощности применяется схема двух ваттметров, один из вариантов которой показан на рис. 6.30. Показания ваттметра определяются произведением напряжения, приложенного к его катушке напряжения, на ток в токовой катушке и косинус угла между ними:

Активная мощность трехфазной цепи равна алгебраической сумме показаний приборов: P = P1 + P2 = 1573 + 3976 = 5549 Вт.

Дополнительные вопросы к задаче 2

1. Можно ли этот двигатель включать в сеть с UЛ = 660 В?

Если при соединении треугольником двигатель имеет UЛ = 380 В, его можно использовать при Uсети = 660 В, соединив фазы звездой, т.к. при этом напряжение на его фазах UФ = 380 В.

2. Можно ли данный двигатель использовать в сети с UЛ = 380 В при соединении его обмоток звездой?

Можно, но напряжения на его фазах снижаются в раз против номинального, что снижает допустимую мощность на валу; при номинальной нагрузке токи в обмотках двигателя будут больше номинальных.

3. Как еще можно включить ваттметры для измерения активной мощности, потребляемой двигателем?

На рис. 6.31 показано еще два варианта подключения приборов по схеме двух ваттметров.

При симметричной нагрузке можно измерить мощность одним ваттметром, подключив его обмотку напряжения к соответствующему фазному напряжению сети (если доступна нейтральная точка) или создав искусственную точку (рис. 6.32), при этом прибор измеряет мощность одной фазы, мощность всей цепи Pцепи = 3 PW.

К источнику с UЛ = 220 В подключена соединенная треугольником осветительная сеть. Распределение нагрузки по фазам: PAB = 2200 Вт, PBC = 3300 Вт, PCA = 4400 Вт. Вычислить активную мощность, потребляемую схемой из сети, фазные и линейные токи приемников.

Анализ и решение задачи 3

Активная мощность всей нагрузки равна сумме мощностей фаз:

P = PAB + PBC + PCA = 2200 + 3300 + 4400 = 9900 Вт.

Расчет фазных токов. Т.к. осветительная сеть имеет cos φ = 1, для любой фазы IФ = PФ / UФ, поэтому:

Смотрите так же:  Автоматы электрические 60а

Аналитический расчет линейных токов выполняется комплексным методом на основании 1-го закона Кирхгофа; определим их графически, построив векторную диаграмму (рис. 6.33, а)

Из диаграммы следует: IA = 27,6 А; IB = 22,8 А; IC = 26,6 А.

Дополнительные вопросы к задаче 3

1. Какие токи изменятся при перегорании ламп в фазе «AB»?

Ток IAB станет равен нулю; токи в фазах «BC» и «CA» останутся прежними, т.к. фазные напряжения не изменятся. Линейный ток IC, обусловленный токами IBC и ICA, также останется прежним, токи IA и IB будут равны по величине соответствующими фазными токами, т.к. по 1-му закону Кирхгофа теперь ÍA = -ÍCA, ÍB = -ÍBC (рис. 6.33, б).

2. Как изменятся токи в схеме при обрыве линейного провода «A»?

Режим работы фазы «BC» не изменяется, т.к. напряжение на ее зажимах остается номинальным. При обрыве линии «A» IA = 0; сопротивление фаз «AB» и «BC» соединены последовательно и включены на напряжение UBC, т.е. IAB = ICA = UBC / (RAB + RCA); напряжение UBC распределяется между ними пропорционально величинам сопротивлений.

6.8 Практическое занятие №8
Самостоятельная работа студента

В процессе выполнения самостоятельной работы студент должен решить нижеприведенные задачи, используя лекционный материал, примеры расчета и анализа рассмотрены на практическом занятии №7.

Отчет о проделанной работе должен быть представлен преподавателю по форме, указанной в методических указаниях. В отчете, кроме решения задач, привести ответы на вопросы к практическому занятию №7.

Трехфазный асинхронный двигатель, соединенный звездой, включен в сеть с UЛ = 380 В. Сопротивление каждой фазы двигателя равно ZФ = 5 + j5 Ом. Привести схему включения двигателя, определить потребляемую им активную мощность и построить векторную диаграмму.

В трехфазную сеть с UЛ = 380 В включен соединенный звездой трехфазный асинхронный двигатель с PН = 3 кВт, IН = 10 А, ηН = 90 %. Начертить схему включения двигателя, вычислить параметры его схемы замещения RФ, XФ. Построить векторную диаграмму.

Ответ: RФ = 11,16 Ом, XФ = 18,96 Ом

Три одинаковых резистора RA = RB = RC = 10 Ом соединены звездой и подключены к источнику с UЛ = 220 В. Найти токи в схеме в исходном режиме и при обрыве провода «A» при работе с нейтральным проводом и без него. Построить векторные диаграммы.

Ответ: Исходный режим – IA = IB = IC = 12,7 В; обрыв фазы «A» при наличии нейтрали – IA = 0; IB = IC = IN = 12,7 А; обрыв фазы при отсутствии нейтрали – IA = 0; IB = IC = 11 А.

В трехфазную сеть с UЛ = 380 В включен по схеме треугольник асинхронный двигатель, имеющий ZФ = 19 Ом, cos φФ = 0,8. Найти линейные токи и активную мощность, потребляемую двигателем из сети. Построить векторную диаграмму.

Ответ: 34,6 А; 18,2 кВт.

В сеть с UЛ = 380 В включен соединенный треугольником симметричный приемник ZФ = (6 + j8) Ом. Найти линейные токи, активную и реактивную мощности цепи.

Ответ: 66А; 26кВт; 34,7 квар.

Трехфазная печь включена в сеть с UЛ = 380 В по схеме треугольник. Найти линейный ток и мощность печи, если RФ = 10 Ом. Как изменятся линейный ток и мощность печи, если ее включить в ту же сеть по схеме звезда?

Трехфазные цепи. Назначение нулевого провода в трехфазных цепях. Что происходит в трехфазной цепи при обрыве одной из фаз?

Трехфазная цепь является совокупностью трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые относительно друг друга по фазе на 120o, создаваемые общим источником. Участок трехфазной системы, по которому протекает одинаковый ток, называется фазой.

Трехфазная цепь состоит из трехфазного генератора, соединительных проводов и приемников или нагрузки, которые могут быть однофазными или трехфазными.

Трехфазный генератор представляет собой синхронную машину. На статоре генератора размещена обмотка, состоящая из трех частей или фаз, пространственно смещенных относительно друг друга на 120o. В фазах генератора индуктируется симметричная трехфазная система ЭДС, в которой электродвижущие силы одинаковы по амплитуде и различаются по фазе на 120o. Запишем мгновенные значения и комплексы действующих значений ЭДС.

На схемах трехфазных цепей начала фаз обозначают первыми буквами латинского алфавита ( А, В, С ), а концы — последними буквами ( X, Y, Z ). Направления ЭДС указывают от конца фазы обмотки генератора к ее началу.
Каждая фаза нагрузки соединяется с фазой генератора двумя проводами: прямым и обратным. Получается несвязанная трехфазная система, в которой имеется шесть соединительных проводов. Чтобы уменьшить количество соединительных проводов, используют трехфазные цепи, соединенные звездой или треугольником.

Соединение в звезду:

Если концы всех фаз генератора соединить в общий узел, а начала фаз соединить с нагрузкой, образующей трехлучевую звезду сопротивлений, получится трехфазная цепь, соединенная звездой. При этом три обратных провода сливаются в один, называемый нулевым или нейтральным.

Провода, идущие от источника к нагрузке называют линейными проводами, провод, соединяющий нейтральные точки источника N и приемника N’ называют нейтральным (нулевым) проводом.
Напряжения между началами фаз или между линейными проводами называют линейными напряжениями. Напряжения между началом и концом фазы или между линейным и нейтральным проводами называются фазными напряжениями.
Токи в фазах приемника или источника называют фазными токами, токи в линейных проводах — линейными токами. Iл = Iф.

Линейные напряжения равны геометрическим разностям соответствующих фазных напряжений

Соединение в треугольник:

Если конец каждой фазы обмотки генератора соединить с началом следующей фазы, образуется соединение в треугольник. К точкам соединений обмоток подключают три линейных провода, ведущие к нагрузке.

IA, IB, IC — линейные токи;

Iab, Ibc, Ica- фазные токи.

Линейные и фазные токи нагрузки связаны между собой первым законом Кирхгофа для узлов а, b, с.

В случае обрыва нейтрального провода нулевая точка смещается в сторону более нагруженной фазы, и напряжения на фазах потребителя изменяются, что приводит к нарушению нормальной работы приемников энергии, поэтому в нейтральный провод не рекомендуется ставить предохранитель или рубильник.

В случае обрыва одной из фаз, например, фазы «А» без нейтрального провода, две другие фазы («В» и «С») оказываются включенными последовательно и находятся под линейным напряжением UВС. Если сопротивления одинаковы, то напряжения их будут равны, и каждое составляет половину линейного напряжения UВС/2 (рис.8).

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 168 ; Нарушение авторских прав

Похожие статьи:

  • Электропроводка рено меган 14.1 Схемы электрооборудования Блок предохранителей (модели с расширенной комплектацией) Блок предохранителей в двигательном отсеке Предохранители Рено Меган 2 Вся электронная система в автомобиле защищена предохранителями, […]
  • Ту 16-505221 провода ПНСВ ТУ 16.К71-013-88 1. Токопро в одящая жила - Однопро в олочная , изгото в лена из стальной оцинко в анной пров олоки . Допускается изгота в ли вать токопро в одящую жилу из стальной неоцинко в анной пров олоки (ПНСВ ( неоцинко в […]
  • Провода в майнкрафт 152 Рецепты крафта для Industrial Craft 2 Автор: Super User. Опубликовано в Инструкции по Minecraft Если вы недавно поставили на свой Minecraft мод IC2, то вы безусловно еще не знаете на память всех рецептов. Поэтому мы и оформили для вас […]
  • Электропроводка спб Монтаж электропроводки в СПб Вызвать опытного мастера для монтажа электропроводки Вы можете по телефону +7 (812) 327-69-23 . Монтаж электропроводки - одно из важных направлений в сфере электромонтажных работ компании «МаксиСервис 24» . […]
  • Высоковольтные провода vw passat b3 8.8 Высоковольтные провода Неправильная установка и расположение высоковольтных проводов может привести к проскакиванию искры с провода на провод или на «массу», что, в свою очередь, может привести к пропускам зажигания и уменьшению […]
  • Пускатель магнитный пма 4102 Пускатель магнитный ПМА-4100, ПМА-4102 Вы можете заказать Пускатель магнитный ПМА-4100, ПМА-4102по телефону +7 (812) 385-03-04 или по email: [email protected] Пускатель магнитный ПМА-4100, 4102 4-й величины. Назначение: дистанционное […]