Трехфазный переменный ток. Потребители. Способы соединения треугольником

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат по электротехнике

На тему: «Трехфазный переменный ток. Потребители. Способы соединения треугольником»

Трехфазный ток

Трехфазный переменный ток - это ток, который вырабатывают электростанции в настоящее время. Генератор трехфазного тока представляет собой как бы три объединенных вместе генератора переменного тока, работающих так, чтобы сила тока (и напряжение) изменялась у них не одновременно, а с отставанием на 1/3 периода. Это осуществляется за счет смещения катушек генераторов на 120° одна относительно другой. Был изобретён Доливо-Добровольским в 80х годах IX века. В 1889 г. Доливо-Добровольскнй изобрел трехфазный трансформатор. Вначале это был трансформатор с радиальным расположением сердечников. Его конструкция еще напоминает машину с выступающими полюсами, в которой устранен воздушный зазор, а обмотки ротора перенесены на стержни.

Затем было предложено несколько конструкций так называемых «призматических» трансформаторов, в которых удалось получить более компактную форму магнитопровода. Наконец, в октябре 1891 г. была сделана патентная заявка на трехфазный трансформатор с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости. В принципе эта конструкция сохранилась по настоящее время.

Рис. 1

Трехфазные цепи являются частным случаем многофазных систем, под которыми понимают совокупность нескольких нагрузок и источников питания, имеющих одинаковую частоту и смещенных по фазе на некоторый угол друг относительно друга. Каждая пара источник-нагрузка может рассматриваться как отдельная цепь и называется фазой системы.

Рис. 2

Трехфазная система токов требует для передачи и распределения электроэнергии только три провода. Для передачи одинаковой мощности на три провода в трехфазной системе требовалось затратить металла на 25 % меньше, чем на два провода в однофазной. Эта очевидная экономия металла была одним из главных аргументов в пользу трехфазной системы.

Соединение треугольником

В трехфазной системе токов существует два способа соединения:

Рис. 3

Но в своем реферате я рассмотрю только треугольное соединение. У соединения звездой есть отличие с треугольным соединением - это нейтраль, попросту говоря нулевой провод. При одинаковой нагрузке в фазах ток в нулевом проводе равен нулю и надобность в этом проводе отпадает (например, равномерную нагрузку создают электродвигатели). В этом случае производят соединение в «треугольник», которое представляет собой последовательное соединение друг с другом начал и концов катушек генератора. Нулевой провод в этом случае отсутствует.

Рис. 4

Соединение треугольником - это соединение, в котором все элементы объединены в замкнутый контур так, что у соседних элементов соединены между собой начало и конец

При использовании данного способа соединения конец X первой обмотки генератора подключают к началу В второй его обмотки, конец Y второй обмотки - к началу С третьей обмотки, конец Z третьей обмотки - к началу А первой обмотки. Пример соединения показан на рис. 12. При данном способе соединения фазных обмоток и подключении трехфазного генератора к трехпроводной линии линейное напряжение по своему значению сравнивается с фазным:При соединении обмоток генератора и потребителей «треугольником» фазные и линейные напряжения равны между собой, т.е. UЛ = UФ, а линейный ток в v3 раз больше фазного тока IЛ = v3.IФ

Рис. 5

переменный ток генератор нагрузка

Соединение треугольником применяется как при осветительной, так и при силовой нагрузке. Например, в школьной мастерской станки можно включать в звезду или треугольник. Выбор того или иного способа соединения определяется величиной напряжения сети и номинальным напряжением приемников электрической энергии. Принципиально можно соединять треугольником и фазы генератора, но обычно этого не делают. Дело в том, что для создания заданного линейного напряжения каждая фаза генератора при соединении треугольником должна быть рассчитана на напряжение, в раз большее, чем в случае соединения звездой. Более высокое напряжение в фазе генератора требует увеличения числа витков и усиленной изоляции для обмоточного провода, что увеличивает размеры и стоимость машин. Поэтому фазы трехфазных генераторов почти всегда соединяют звездой. Двигатели же иногда в момент пуска включают звездой, а затем переключают на треугольник.

Размещено на Allbest.ru