Рассмотрим подключение приемника, фазы которого соединены в треугольник, к трехфазной линии, входные клеммы которой обозначены на схеме рис. 3.11 буквами А, В и С. Питание трехфазной линии осуществляется от трехфазного генератора с симметричной трехфазной системой ЭДС.
Выберем положительные направления токов в фазах приемника (на сторонах треугольника) в соответствии с рис. 3.11. Ток вызывается линейным напряжением . Величина и фаза его по отношению к напряжению определяются сопротивлением фазы приемника . Ток создан напряжением . Величина и фаза его по отношению к определяются сопротивлением . Ток вызван напряжением и определяется сопротивлением .
В схеме рис. 3.11 линейные напряжения , и одновременно являются фазными напряжениями приемника. Поэтому вольтметр, подключенный на любую фазу приемника, покажет равенство модулей линейного и фазного напряжений .
Токи в линейных проводах определяются как в симметричном так и в несимметричном режимах работы цепи по первому закону Кирхгофа через фазные токи , и :
Фазные токи, протекающие по сторонам треугольника, рассчитываются по закону Ома:
(3.8)
Если фазы генератора, подключаемого к клеммам А, В и С (рис. 3.11), соединены звездой (рис. 3.4), то линейные напряжения , и определяются по формулам (3.3).
Если фазы генератора, подключаемого к клеммам А, В и С (рис.3.11), соединены треугольником (рис .3.5), то линейные напряжения запишутся:
При симметричном приемнике фазные токи (3.8) образуют на векторной диаграмме симметричную звезду векторов, сдвинутых по фазе на 120˚, а по модулю раза меньше линейных токов. Векторная диаграмма токов при резистивной нагрузке для этого случая показана на рис. 3.12. Фазные токи , и совпадают по фазе (направлению) с линейными напряжениями , и .
При несимметричном приемнике линейные токи могут быть и больше и меньше фазных токов приемника.
Определение мощности трехфазной цепи при соединении фаз приемника в треугольник зависит от симметрии последнего. Если приемник симметричный, то активная мощность Р трехфазной цепи определяется по формуле (3.4), реактивная мощность Q – по формуле (3.5), а полная мощность S – по формуле (3.6). Для измерения активной мощности цепи достаточно установки одного ваттметра в фазу приемника, как это показано на рис. 3.13, и утроения его показаний:
где – модули фазных напряжения и тока
– угол между фазными напряжением и током .
Если приемник несимметричный, т.е. , то определение полной мощности S̃ трехфазной цепи осуществляется, например по формуле:
, (3.9)
где , - сопряженные комплексы линейных токов соответственно фазы А и фазы В.
Активная мощность трехфазной цепи может быть измерена двумя ваттметрами W 1 и W 2, как это показано на рис. 3.14. Первый ваттметр W 1 установлен на линейные ток и напряжение , а второй ваттметр W 2 – на ток и напряжение . Активная мощность цепи, как сумма показаний двух ваттметров, может быть представлена действительной частью Re от полной мощности S̃:
(3.10)
Реактивная мощность цепи может быть выражена как мнимая часть Im от полной мощности S̃:
(3.11)
Следует отметить, что формулы (3.9), (3.10) и (3.11) справедливы при несимметричной нагрузке, фазы которой соединены либо треугольником (∆) либо звездой ( ) (рис. 3.14).
Дата: 2019-12-10, просмотров: 249.