Лекция: ТРИФАЗНІ КОЛА.

СХЕМА З'ЄДНАННЯ «ТРИКУТНИК-ТРИКУТНИК»

Мета роботи:

дослідити симетричні і несиметричні режими трифазного навантаження, зібраного «трикутником».

Теоретичні положення

З'єднання фаз генератора і приймача за схемою «трикутник-трикутник».При з'єднанні джерела живлення «трикутником» (рис. 9.1) кінець X однієї фази з'єднується з початком B другої фази, кінець Y другої фази з початком C третьої фази, кінець третьої фази Z з початком першої фази А. Початки А, В і С фаз підключаються за допомогою трьох проводів до приймачів.

Рис. 9.1. Трифазне коло, з'єднане за схемою «трикутник-трикутник»

З'єднання фаз джерела в трикутник можливо при симетричній системі ЕРС, так як ĖA + ĖB + ĖC = 0.

Якщо з'єднання обмоток трикутником виконано неправильно, тобто в одну точку з'єднані кінці або початки двох фаз, то сумарна ЕРС в контурі трикутника відрізняється від нуля і в обмотках з'являється великий струм. Це аварійний режим для джерел живлення.

Напруга між кінцем і початком фази при з'єднанні «трикутником» – це напруга між лінійними проводами. Тому при з'єднанні трикутником лінійна напруга дорівнює фазній напрузі:

UЛ = UФ.

Нехтуючи опором лінійних проводів, лінійні напруги споживача можна прирівняти лінійним напругам джерела живлення: Uab=UAB, Ubc=UBC, Uca=UCA. У фазах zab, zbc, zca приймача протікають фазні струми İab, İbc і İca. Умовний позитивний напрямок фазних напруг Úab, Úbc і Úca збігається з позитивним напрямком фазних струмів. Умовний позитивний напрямок лінійних струмів İA, İB і İC прийнятий від джерела живлення до приймача.

На відміну від з'єднання «зіркою» при з'єднанні «трикутником» фазні струми не рівні лінійним. Струми в фазах приймача визначаються за формулами:

;; .

Лінійні струми можна визначити за фазними, склавши рівняння за першим законом Кірхгофа для вузлів a, b і c (рис 9.2).

İA = İab — İca; İB = İbc — İab; İC = İca — İbc.

Склавши ліві і праві частини системи рівнянь, отримаємо İA+ İB+ İC= 0, тобто сума комплексів лінійних струмів дорівнює нулю як для симетричного, так і для несиметричного навантаження.

Порядок розрахунку струмів при симетричному навантаженні.При симетричному навантаженні:

Zab=Zbc=Zca=Zejφ,

тобто zab,=zbc=zca=z, φab=φbc=φca=φ.

При симетричній системі напруг джерела живлення фазні струми також утворюють симетричну систему:

;; .

Діючі значення фазних струмів рівні, а зсув по фазі відносно один одного складає 120°. Лінійні струми також утворюють симетричну систему струмів (див. рис.9.2).

Рис. 9.2. Векторна діаграма при симетричному навантаженні

На векторній діаграмі (рис. 9.2) фазні струми відстають від фазних напруг на кут φ (вважаємо, що фази приймача мають активно – індуктивне навантаження, тобто φ>0°). Напруга UAB має нульову фазу. З діаграми випливає, що будь-який лінійний струм більше фазного в раз. Лінійний струм İA відстає по фазі від фазного струму İab на кут 30 °, на цей же кут відстає İB від İbc, İC від İca.

При симетричному навантаженні фаз (Zab=Zbc=Zca) розрахунок трифазного кола з'єднаної «трикутником», можна звести до розрахунку однієї фази.

Фазний струм, лінійний струм ІЛ= IФ, кут зсуву по фазі φ=arctg(хФ/RФ).