Что называется трехфазной симметричной системой
Трёхфазная симметричная система ЭДС.
Лекция.
Термины и определения основных понятий
Теоретический материал
Трёхфазная симметричная система ЭДС.
В большинстве случаев в сетях электроснабжения используется переменный трёхфазный ток, так как с его помощью можно передавать электрическую энергию более экономично, чем при помощи однофазного.
Кроме того, с помощью трёхфазного тока можно получить круговое вращающееся электрическое поле, которое лежит в основе трёхфазных электрических машин.
Это совокупность трёх одинаковых по амплитуде и частоте ЭДС, сдвинутых по фазе на 
относительно друг друга (рис 10.1). В любой момент времени их сумма равна нулю
 |
Рис. 10.1
,
,
В комплексной форме записи.
; 
; 
.
Пусть в общем случае 
имеет ненулевую начальную фазу.
; 
Обозначим 
– оператор трёхфазной системы, тогда:
; 
Симметричную трехфазную систему ЭДС получают с помощью синхронных генераторов, в которых используется следующий способ получения ЭДС индукции:
В однородном магнитном поле 
с постоянной угловой скоростью вращается проволочная рамка (виток) (рис. 10.2), ось вращения которой перпендикулярна силовым линиям.
 |
Пронизывающий рамку магнитный поток изменяется косинусоидально 
, а ЭДС, наводимая в рамке изменяется синусоидально: 
Если в магнитном поле вращать три рамки сдвинутые на относительно друг друга (рис. 10.3), то и ЭДС наводимые в них также будут сдвинуты на .
 |
В отличие от данной конструкции в синхронном генераторе вращаются не обмотки, а магнитное поле созданное постоянным магнитом (электромагнитом) ротора. Обмотка находится в пазах статора. Внутри пазы равномерно распределены по окружности статора. Магнитные оси отдельных катушек сдвинуты в пространстве на угол 
, где р – число пар полюсов
Обмотки соединяют в звезду или треугольник (рис. 10.4).
При включении обмоток генератора в треугольник ток в них в режиме холостого хода равен нулю, так как равна нулю сумма ЭДС.
Однако добиться идеальной симметрии ЭДС обмоток генератора трудно, поэтому чаще обмотки включают в звезду.
Совокупность трёхфазной симметричной системы ЭДС, трёхфазной нагрузки и соединительных проводов, называется трёхфазной цепью.
 |
Симметричный режим работы трёхфазной цепи выполненной по схеме звезда – звезда с нулём.
Под фазой трёхфазной цепи понимают участок цепи, по которому течёт одинаковый ток. При этом разделяют понятия фаза генератора и фаза нагрузки.
ОА – фаза А генератора
ОВ – фаза В генератора
ОС – фаза С генератора
а 
– фаза а нагрузки
в – фаза в нагрузки
с – фаза с нагрузки
Точка, в которой объединены концы трёх фаз нагрузки, называют нулевой точкой нагрузки.
Провод, соединяющий нулевые точки генератора и нагрузки, называют нулевым (нейтральным).
Провода, соединяющие генератор с нагрузкой, называются линейными.
Симметричный режим работы (симметричная трёхфазная цепь) будет в том случае, если при симметричном генераторе нагрузка во всех фазах одинакова(равномерная или симметричная нагрузка).
– фазные напряжения генератора
– фазные напряжения нагрузки
Так как в рассматриваемой схеме сопротивление линейных проводов (и нулевого) равно нулю, то 
Напряжения между линейными проводами называется линейными напряжениями. Линейные напряжения образуют симметричную систему (рис. 10.6)
 |
Рис. 10.6
Линейное напряжение в 
раз больше фазного и опережает его на угол 
.
; 
; 
Токи, текущие по линейным проводам, называют линейными токами. Токи, текущие по фазам генератора, называют фазными токами. В схеме звезда – звезда линейные токи равны фазным. Они так же образуют симметричную систему.
Нулевой провод цепи звезда – звезда необходим для симметрирования фазных напряжений нагрузки независимо от величин самих нагрузок. Поскольку ток в нулевом проводе больше фазных (линейных) токов, то сам нулевой провод должен выполняться с большим сечением.
 |
В симметричном режиме работы ток в нулевом проводе отсутствует, и этот провод может быть изъят из цепи без изменения режима её работы.
Эта схема эквивалентна первой (рис. 10.7)
 |
Симметричный режим работы трёхфазной цепи, включённой по схеме звезда – треугольник (рис. 10.8)
Фазы напряжения нагрузки равны соответствующим линейным напряжениям.
Фазные токи нагрузки образуют симметричную систему (рис. 10.9).
Линейные токи больше фазных в раз и отстают от них на угол
; 
; 
Контрольные вопросы
1. Почему в большинстве случаев в цепях электроснабжения используется трехфазный ток?
2. Что такое трехфазная симметричная система Э.Д.С.?
3. С помощью чего получают симметричную трехфазную систему Э.Д.С.?
4. На какой угол сдвинуты магнитные оси обмоток находящихся в пазах статора синхронного генератора?
5. Какие схемы соединения генератора и нагрузки существуют?
6. Что понимают под фазой трехфазной цепи?
7. Что такое нулевая точка?
8. Как называются провода, соединяющие генератор с нагрузкой?
9. Какой режим работы трехфазных цепей называется симметричным?
10. Для чего необходим нулевой провод цепи звезда – звезда.
Упражнения и задачи
1. Что покажет вольтметр электродинамической системы, включенный в разрыв обмотки трехфазного генератора, соединенного треугольником? В фазах генерируется симметричная система синусоидальных ЭДС.
2. Напряжение фазы А симметричной трехфазной системой ЭДС 
. Записать выражение для напряжений фаз В и С.
3. Ток фазы А симметричной системы ЭДС 
. Записать выражения для токов в фазах В и С.
4. Чему равно действующее значение тока в нулевом проводе при симметричной нагрузке?
симметричная трехфазная система
3.7 симметричная трехфазная система: Система, подключаемая к трем фазным проводам системы электроснабжения, сконструированная таким образом, чтобы при номинальных условиях среднеквадратичные значения тока в каждой из трех фаз отличались не более чем на 20 %.
Смотреть что такое «симметричная трехфазная система» в других словарях:
практически симметричная трехфазная система напряжений — Такая трехфазная система напряжений, для которой напряжение обратной последовательности не превышает 1% от напряжения прямой последовательности при разложении данной трехфазной системы напряжений на системы прямой и обратной последовательности.… … Справочник технического переводчика
практически симметричная трехфазная система токов — Такая трехфазная система токов, для которой ток обратной последовательности не превышает 5% от тока прямой последовательности при разложении данной трехфазной системы токов на системы прямой и обратной последовательности. [ГОСТ 183 74] Тематики… … Справочник технического переводчика
симметричная — 162 симметричная [несимметричная] многофазная система электрических токов Многофазная система электрических токов, в которой электрические токи равны [не равны] по амплитуде и/или сдвинуты друг относительно друга по фазе на одинаковые… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 52506-2005: Совместимость технических средств электромагнитная. Лифты, эскалаторы и пассажирские конвейеры. Помехоэмиссия — Терминология ГОСТ Р 52506 2005: Совместимость технических средств электромагнитная. Лифты, эскалаторы и пассажирские конвейеры. Помехоэмиссия оригинал документа: 3.3 аппарат: Совокупность компонентов, обеспечивающая выполнение функции,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 52002-2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий — Терминология ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал документа: 128 (идеальный электрический) ключ Элемент электрической цепи, электрическое сопротивление которого принимает нулевое либо бесконечно… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Трансформатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Трансформатор (значения). Трансформатор силовой ОСМ 0,16 Однофазный сухой многоцелевого назначения мощностью 0.16 кВт … Википедия
Трёхфазная симметричная система ЭДС.
Лекция.
Термины и определения основных понятий
Теоретический материал
Трёхфазная симметричная система ЭДС.
В большинстве случаев в сетях электроснабжения используется переменный трёхфазный ток, так как с его помощью можно передавать электрическую энергию более экономично, чем при помощи однофазного.
Кроме того, с помощью трёхфазного тока можно получить круговое вращающееся электрическое поле, которое лежит в основе трёхфазных электрических машин.
Это совокупность трёх одинаковых по амплитуде и частоте ЭДС, сдвинутых по фазе на 
относительно друг друга (рис 10.1). В любой момент времени их сумма равна нулю
 |
Рис. 10.1
,
,
В комплексной форме записи.
; 
; 
.
Пусть в общем случае 
имеет ненулевую начальную фазу.
; 
Обозначим 
– оператор трёхфазной системы, тогда:
; 
Симметричную трехфазную систему ЭДС получают с помощью синхронных генераторов, в которых используется следующий способ получения ЭДС индукции:
В однородном магнитном поле 
с постоянной угловой скоростью вращается проволочная рамка (виток) (рис. 10.2), ось вращения которой перпендикулярна силовым линиям.
 |
Пронизывающий рамку магнитный поток изменяется косинусоидально 
, а ЭДС, наводимая в рамке изменяется синусоидально: 
Если в магнитном поле вращать три рамки сдвинутые на относительно друг друга (рис. 10.3), то и ЭДС наводимые в них также будут сдвинуты на .
 |
В отличие от данной конструкции в синхронном генераторе вращаются не обмотки, а магнитное поле созданное постоянным магнитом (электромагнитом) ротора. Обмотка находится в пазах статора. Внутри пазы равномерно распределены по окружности статора. Магнитные оси отдельных катушек сдвинуты в пространстве на угол 
, где р – число пар полюсов
Обмотки соединяют в звезду или треугольник (рис. 10.4).
При включении обмоток генератора в треугольник ток в них в режиме холостого хода равен нулю, так как равна нулю сумма ЭДС.
Однако добиться идеальной симметрии ЭДС обмоток генератора трудно, поэтому чаще обмотки включают в звезду.
Совокупность трёхфазной симметричной системы ЭДС, трёхфазной нагрузки и соединительных проводов, называется трёхфазной цепью.
 |
Симметричный режим работы трёхфазной цепи выполненной по схеме звезда – звезда с нулём.
Под фазой трёхфазной цепи понимают участок цепи, по которому течёт одинаковый ток. При этом разделяют понятия фаза генератора и фаза нагрузки.
ОА – фаза А генератора
ОВ – фаза В генератора
ОС – фаза С генератора
а 
– фаза а нагрузки
в – фаза в нагрузки
с – фаза с нагрузки
Точка, в которой объединены концы трёх фаз нагрузки, называют нулевой точкой нагрузки.
Провод, соединяющий нулевые точки генератора и нагрузки, называют нулевым (нейтральным).
Провода, соединяющие генератор с нагрузкой, называются линейными.
Симметричный режим работы (симметричная трёхфазная цепь) будет в том случае, если при симметричном генераторе нагрузка во всех фазах одинакова(равномерная или симметричная нагрузка).
– фазные напряжения генератора
– фазные напряжения нагрузки
Так как в рассматриваемой схеме сопротивление линейных проводов (и нулевого) равно нулю, то 
Напряжения между линейными проводами называется линейными напряжениями. Линейные напряжения образуют симметричную систему (рис. 10.6)
 |
Рис. 10.6
Линейное напряжение в 
раз больше фазного и опережает его на угол 
.
; 
; 
Токи, текущие по линейным проводам, называют линейными токами. Токи, текущие по фазам генератора, называют фазными токами. В схеме звезда – звезда линейные токи равны фазным. Они так же образуют симметричную систему.
Нулевой провод цепи звезда – звезда необходим для симметрирования фазных напряжений нагрузки независимо от величин самих нагрузок. Поскольку ток в нулевом проводе больше фазных (линейных) токов, то сам нулевой провод должен выполняться с большим сечением.
 |
В симметричном режиме работы ток в нулевом проводе отсутствует, и этот провод может быть изъят из цепи без изменения режима её работы.
Эта схема эквивалентна первой (рис. 10.7)
 |
Симметричный режим работы трёхфазной цепи, включённой по схеме звезда – треугольник (рис. 10.8)
Фазы напряжения нагрузки равны соответствующим линейным напряжениям.
Фазные токи нагрузки образуют симметричную систему (рис. 10.9).
Линейные токи больше фазных в раз и отстают от них на угол
; 
; 
Контрольные вопросы
1. Почему в большинстве случаев в цепях электроснабжения используется трехфазный ток?
2. Что такое трехфазная симметричная система Э.Д.С.?
3. С помощью чего получают симметричную трехфазную систему Э.Д.С.?
4. На какой угол сдвинуты магнитные оси обмоток находящихся в пазах статора синхронного генератора?
5. Какие схемы соединения генератора и нагрузки существуют?
6. Что понимают под фазой трехфазной цепи?
7. Что такое нулевая точка?
8. Как называются провода, соединяющие генератор с нагрузкой?
9. Какой режим работы трехфазных цепей называется симметричным?
10. Для чего необходим нулевой провод цепи звезда – звезда.