Соединение трехфазных потребителей звездой без нейтрального провода

Обновлено: 02.05.2024

Соединение звездой без нулевого провода при симметричной и несимметричной нагрузках

Отключение нейтрального провода при IN = 0 не приведет к изменению фазных напряжений, токов, углов сдвига фаз, мощностей и векторной диаграммы. Даже при отсутствии нейтрального провода фазные напряжения оказываются равными , т. е. тому напряжению, на которое рассчитаны фазы трехфазного приемника.

Из сказанного следует, что при симметричной нагрузке в нейтральном проводе нет необходимости, и при симметричной нагрузке нейтральный провод не применяется.

При несимметричной нагрузке.

Особенностью электрической цепи при несимметричной нагрузке является то, что она должна иметь обязательно нейтральный провод. Объясняется это тем, что при его отсутствии значения фазных напряжений приемников существенно зависят от степени несимметрии нагрузки, т. е. от значений и характера сопротивлений приемников различных фаз. Поскольку последние могут изменяться в широких пределах при изменении числа включенных приемников, существенно могут изменяться и фазные напряжения. На одних приемниках напряжение может оказаться значительно больше, а на других — меньше фазного напряжения сети , т. е. того напряжения, на которое рассчитаны приемники. А это недопустимо.

Соединение приемников звездой с нейтральным проводом, сопротивлением которого можно пренебречь. Роль нулевого провода.

Когда режим несимметричный в трехфазной цепи, по схеме звезда – возникает ток нейтрального провода.

Нейтральный провод предназначен для выравнивания напряжения на фазах потребителя при несимметричной нагрузке.


Соединение потребителей звездой с нейтральным проводом, обладающим сопротивлением.

Во избежание разрыва цепи нейтрального провода, а это аварийный режим, предохранители на нейтраль не ставят.

Соединение приемников треугольником. Симметричный режим.


Соединение приемников треугольником. Несимметричный режим.

При несимметричной нагрузке звездой без нулевого провода (несимметричный режим), сопротивления фаз неодинаковы: Za не равно Zb не равно Zc. Вследствие этого появляется напряжение смещения нейтрали, которое можно определить по формуле:


При включении и выключении приемников, проводимости фаз Ya, Yb и Yc изменяются произвольным образом, что приводит к изменению напряжения смещения нейтрали Un, ведущее, в свою очередь, к произвольному изменению напряжений на фазах нагрузки. Подавляющее большинство электросиловых приемников функционирует только при номинальном питающем напряжении. Поэтому соединение звездой без нулевого провода для несимметричной или изменяемой нагрузки практически не используется вследствие невозможности обеспечить номинальное питающее напряжение.

Аварийные режимы трехфазной цепи.

Ситуация обрыва фазы приемника при включенном нейтральном проводе.


Произошел обрыв фазы и вместе с ним смещение нейтральной точки .


Нагрузки Zc и Zb теперь находятся под линейным напряжением Ubc. На них падает напряжение каждой нагрузки .

Нагрузка не выйдет из строя, но будет работать не в номинальном режиме.

Теперь разберем ситуацию с коротким замыканием.

При несимметричной нагрузке и отключенном нейтральном проводе, происходит смещение нейтральной точки приемника из центра треугольника линейных напряжений. В результате этого изменяются фазные напряжения приемника электрической энергии.

Мощность трехфазной цепи. Измерение мощности.

Активная мощность, отдаваемая трехфазным генератором и потребляемая трехфазным потребителем, определяется суммой активных мощностей каждой фазы потребителя.

Соединение электроприемников звездой


Схема соединения фаз электроприемников «звезда» получила очень широкое распространение в электроэнергетике. Принципиальная схема соединения звездой показана ниже:

soedinenie-faz-elektropriemnikov-v-zvezdu

Из схемы видно, что фазные напряжения приемника Ua, Ub, Uc не равны линейным напряжениям Uab, Ubc, Uca. Если применить к контурам aNba, bNcb, cNac второй закон Кирхгофа получим соотношение для фазных и линейных напряжений:

Если сопротивления нейтрального провода и линейных проводов не учитывать, то можно предположить, что напряжение на клеммах генератора и электроприемника равны. Вследствие указанного равенства векторные диаграммы для источника и приемника электрической энергии будут одинаковы.

Фазные и линейные напряжения приемника, как и источника, будут образовывать две симметричные системы напряжений. Соответственно между фазными и линейными значениями напряжений будет существовать определенная зависимость:

Далее будет показано, что соотношение (2) будет справедливо лишь при определенных условиях, а также в случае отсутствия нулевого провода, то есть в трехпроводной сети.

Исходя из указанного выше соотношения (2) можно сделать вывод, что соединение звездой лучше применять в случае, когда каждая фаза трехфазного электроприемника или однофазные приемники рассчитаны на напряжение в раз меньше, чем номинальное линейное напряжение сети.

Также из схемы соединения звезда (смотри схему выше) видно, что при соединении приемников звездой фазные токи будут равны линейным:

Применив первый закон Кирхгофа можно получить соотношение между токами при соединении электроприемников звездой:

Зная фазные токи с помощью формулы (4) можно вычислить ток нейтрального провода IN. В случае отсутствия нейтрального провода справедливо будет выражение:

Симметричная нагрузка при соединении приемников звездой

Нагрузка считается симметричной тогда, когда реактивные и активные сопротивления каждой фазы будут равны, то есть выполняется равенство:

Условие симметричности также может быть выражено через комплексные сопротивления Za = Zb = Zc.

Симметричная нагрузка в сети возникает при подключении трехфазных электроприемников. Будем считать, что данная система имеет нейтральный провод.

В отношении любой из фаз при симметричной нагрузке будут справедливы все формулы, полученные для однофазной сети, например для фазы А:

Так как в четырехпроводной цепи Ua = Ub = Uc = Uл / , то при симметричной нагрузке:

Векторная диаграмма при симметричной активно-индуктивной нагрузке приведена выше. Из приведенных выражений и векторной диаграммы следует, что при симметричной нагрузке образуется симметричная система токов, поэтому ток в нейтральном проводе будет равен IN = Ia + Ib + Ic = 0.

Отсюда можно сделать вывод, что при симметричной нагрузке отключение нейтрального провода не приведет к серьезным нарушениям работы электроприемников, то есть не произойдет изменение фазных напряжений, углов сдвига, токов, мощностей.

Из сказанного выше следует, что при симметричной нагрузке в нейтральном проводе нет необходимости, и довольно часто в симметричных системах нейтральный провод не применяется.

Мощность трехфазного приемника электрической энергии при симметричной нагрузке можно выразить формулами:

Как правило, для трехфазных приемников электрической энергии в качестве номинальных параметров указываются линейные напряжения и токи. Исходя из этого, целесообразней выражать мощность трехфазной цепи тоже через линейные напряжения и тока, поэтому подставим в формулу (6) линейные значения и получим:

Пример

К трехфазной электрической цепи с линейным напряжением Uл = Uab = Ubc = Uca = 380 В необходимо подключить трехфазный электроприемник, каждая фаза которого рассчитывается на фазное напряжение в 220 В и имеет активное сопротивление rф = 10 Ом и индуктивное сопротивление хф = 10 Ом, которые соединены последовательно. Необходимо определить мощности, углы сдвига между токами и напряжениями (cos φ) и фазные токи.

Решение

Каждая фаза потребителя электрической энергии рассчитана на напряжение в раз меньше номинального, то фазы потребителя нужно соединять в звезду. Поскольку нагрузка в данном случае симметричная, то нулевой провод (нейтраль) к потребителю можно не подводить.

Фазные тока, углы сдвига cos φ, а также полны сопротивления фаз будут иметь вид:

primer-rascheta-trexfaznoj-simmetrichnoj-seti1

Активная, реактивная и полная мощности приемника, а также любой фазы будут равны:

primer-rascheta-trexfaznoj-simmetrichnoj-seti2

Векторная диаграмма для данной системы приводилась выше.

Несимметричная нагрузка при соединении приемников звездой

Нагрузка трехфазной электрической сети будет считаться несимметричной, если хотя бы одно из фазных сопротивлений не равно другим. Проще говоря, сопротивления фаз не равны, например: ra = rb = rc, xa = xb ≠ xc. В общем случае считают, что несимметричная нагрузка возникает при отключении одной из фаз.

Возникает не симметрия чаще всего при подключении к трехфазной сети однофазных электроприемников. Они могут иметь различные мощности, режимы работы, различное территориальное расположение, что тоже влияет на величину фазной нагрузки.

В случае, когда необходимо подключить однофазные потребители электрической энергии, для более равномерной загрузки их делят на три примерно одинаковые по мощности группы.

nesimmetrichnoe-podklyuchenie-elektropriemnikov-zvezdoj

Один вывод однофазных потребителей подключают к одной из трех фаз, а второй вывод подключают к нейтральному проводу. Так как все электроприемники рассчитываются на одно напряжение, то в пределах каждой фазы они соединяются параллельно.

Главной особенностью электрической сети несимметричной нагрузкой является то, что она должна в обязательном порядке иметь нейтральный провод. Это объяснимо тем, что при его отсутствии величины фазных напряжений будут в значительной степени зависеть от величины не симметрии сети, то есть от величин и характера сопротивления каждой из фаз. Поскольку сопротивления фаз могут варьироваться довольно в широких пределах в зависимости от количества подключенных электроприемников, также широко будет варьироваться и напряжения на потребителях электрической энергии, а это недопустимо.

Для иллюстрации выше сказанного ниже приведена векторная диаграмма для трехфазной несимметричной цепи при наличии нейтрального провода:

Ниже приведена приведена векторная диаграмма для этой же цепи, но при отсутствии нулевого рабочего (нейтрального) провода:

Также можно посмотреть видео, где объясняется, что может произойти в электрической цепи при обрыве нулевого провода:

Необходимость нулевого провода станет еще более очевидной, если представить, что вам необходимо подключить однофазного потребителя к одной из фаз, при этом остальные две подключать нельзя, так как приемник рассчитан на фазное напряжение 220 В, а не на линейное 380В, как в таком случае получить замкнутый контур для протекания электрического тока? Только использовать нулевой рабочий проводник.

Для повышения надежности соединения электроприемников в цепь нулевого рабочего проводника не устанавливают коммутационную аппаратуру (автоматические выключатели , предохранители или разъединители).

Фазные токи, углы сдвига, а также фазные мощности при несимметричной нагрузке будут различными. Для вычисления их фазных значений можно применить формулу (5), а вот для вычисления трехфазной мощности формула (6) уже не подходит. Для определения мощностей необходимо пользоваться выражением:

Если существует необходимость определения тока нейтрального провода, то необходимо решать задачу комплексным методом. Если существует векторная диаграмма, то определить ток можно по ней.

Пример

В осветительной электрической сети с напряжением в 220 В в фазе А включено 20 ламп, фазе В – 10 ламп, а в фазе С – 5 ламп. Параметры лампы Uном = 127 В, Рном = 100 Вт. Необходимо определить ток нейтрального провода и каждой лампы.

Решение

Если учесть, что лампы накаливания имеют только активное сопротивление (реактивное слишком мало и им пренебрегают), то по формуле мощности определим ток лампы, а по закону Ома ее сопротивление:

primer-rascheta-trexfaznoj-nesimmetrichnoj-seti1

Зная число и сопротивление ламп нетрудно определить сопротивления фаз, а также фазные токи:

primer-rascheta-trexfaznoj-nesimmetrichnoj-seti2

Для определения тока в нейтральном проводе IN решим задачу комплексным методом. Так как при сделанных ранее допущениях комплексные напряжения приемника равны комплексным ЭДС источника, получим:

primer-rascheta-trexfaznoj-nesimmetrichnoj-seti3

Где комплексные значения фазных сопротивлений будут равны Za = 8,05 Ом, Zb = 16,1 Ом, Zс = 32,2 Ом.

Комплексные значения токов, а также действующее значение тока нейтрального провода будут иметь вид:

Соединение источника и потребителя в звезду

Как и любая трехфазная система, трехфазная цепь может быть представлена как совокупность трех однофазных цепей, в которых действуют э.д.с., сдвинутые относительно друг друга на 120°. Три независимых потребителя можно в принципе питать от каждой обмотки генератора. В таком случае имеем трехфазную несвязанную систему (рис. 6.2). Три провода , идущие от нагрузки к генератору, можно заменить одним, соединив соответствующие точки генератора и нагрузки. В результате получим связанную систему (рис. 6.3). Фактически это те же три фазы, соединенные в одну сложную разветвленную цепь. Точки соединения обмоток генератора или нагрузки называют нейтральными или нулевыми (0 и 0¢).


Рис. 6.2

Рис. 6.3

Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и нагрузки, называют нулевым или нейтральным проводом, остальные три провода – линейными. Начала обмоток фаз генератора принято обозначать буквами A, B, C, концы – буквами x, y, z . Концы фаз нагрузки обозначают буквами a, b, c.

За начало фазы генератора принимается тот вывод, к которому направлена э.д.с. За положительное направление токов в линейных проводах принимается направление от источника к потребителю, в нулевом – от потребителя к источнику.

Если в одну точку соединены начала или концы обмоток, то такое соединение называют соединением в звезду. Сравнивая трехфазные системы на рис. 6.2 и 6.3 можно заметить, что на рис. 6.3 уменьшилось количе-


Рис. 6.4
ство проводов и, следовательно, уменьшится расход цветных металлов. Второе преимущество – получение двух рабочих напряжений. Это можно видеть на векторной диаграмме (рис. 6.4). Фазные напряжения – это напряжения на фазах генератора или нагрузки. Если внутреннее сопротивление генератора и сопротивления соединительных проводов равны нулю, то напряжения
,
,
на фазах на-

грузки совпадают с э.д.с. , , генератора (см. рис. 6.1, б). Линейные напряжения – это напряжения , , между линейными проводами (рис. 6.4).

Аналогично определяются линейные и фазные токи. Линейные токи – это токи в линейных проводах, а фазные токи – это токи в фазах генератора или нагрузки. Токи , , , показанные на рис. 6.3, протекают и по линейным проводам и по фазам нагрузки и генератора. Это означает, что при соединении в звезду линейные и фазные токи совпадают. Ток в нулевом проводе


.

Трехфазную систему, изображенную на рис. 6.3, называют трехфазной системой с нулевым проводом. Если нулевой провод убрать, то получим трехфазную систему без нулевого провода, для которой


.

Соединение треугольником

Возможна другая система соединения обмоток, называемая треугольником, при которой начало одной фазы соединяется с концом предыдущей (рис. 6.5). При таком соединении источника и потребителя напряжения на фазах совпадают с напряжениями между соответствующими линейными проводами, то есть линейные напряжения совпадают с фазными и имеем одну систему напряжений. Для токов имеем две системы: фазные токи , , и линейные токи , , . Линейные и фазные токи связаны в соответствии с первым законом Кирхгофа равенствами:



Рис. 6.5 Рис. 6.6


;


;


.

В заключение отметим следующее.

1. При расчете трехфазных цепей, содержащих электрические машины (генераторы, двигатели), следует учитывать, что если режим работы цепи симметричный, то электрическую машину можно заменить эквивалентной схемой замещения, состоящей из трех одинаковых сопротивлений, соединенных в звезду или треугольник. При несимметричных режимах используют более сложные схемы замещения. Расчет несимметричных режимов при наличии вращающихся машин, которые относят к так называемой динамической нагрузке, производят специальным методом расчета – методом симметричных составляющих, который будет рассмотрен ниже. На данном этапе рассматриваются трехфазные цепи со статической нагрузкой.

2. В общем случае может встретиться любая комбинация соединения обмоток генератора и нагрузки (или соединения обмоток трехфазных трансформаторов): /D, D/ , D/D, / . В любом случае лучи звезды и стороны треугольника называют фазами. Токи в них называют фазными токами, а напряжения – фазными напряжениями. Токи, протекающие по линейным проводам, и напряжения между линейными проводами называют линейными токами и напряжениями.

3. Так как трехфазные цепи являются разновидностью цепей синусоидального тока, то и расчет и исследование процессов в них производят теми же методами, которые рассматривались ранее (метод контурных токов, метод узловых потенциалов и другие). В частности, широко используются символический метод, векторные и топографические диаграммы.

Соединение в звезду без нулевого провода

Рассмотрим случай, когда к трехфазной цепи, соединенной звездой без нулевого провода, приложена несимметричная система линейных напряжений , , (рис. 6.29). Требуется определить токи , ,


Рис. 6.29


. Очевидно, для их определения достаточно знать фазные напряжения нагрузки. Чтобы их определить, воспользуемся законами Кирхгофа:


;
(6.4)


из которых следует:


(6.5)

(6.6)

По закону Ома с учетом уравнений (6.4), (6.5) фазные токи:


(6.7)

Подставив значения токов из (6.7) в уравнение (6.4), получим уравнение с одним неизвестным:


,

из которого находим


.
(6.8)

Аналогичным образом можно получить другие фазные напряжения:


;
,
(6.9)

хотя их проще найти по формулам (6.3) и (6.4). По фазным напряжениям легко определить токи.

Нужно отметить, что линейные напряжения задают обычно только по величине (действующие значения). Для определения комплексных значений в этом случае треугольник линейных напряжений располагают на комплексной плоскости таким образом, чтобы один вектор был направлен по оси действительных чисел. После этого из анализа геометрии топографической векторной диаграммы определяют начальные фазы других линейных напряжений.


На топографической диаграмме должно быть указано положение нейтральной точки 0'. Ее положение может быть определено по значению одного из фазных напряжений, например . Рассмотрим некоторые частные случаи.

1. Обрыв фазы в звезде без нулевого провода (рис. 6.30, а). В данном случае положение нулевой точки не определяется генератором, поэтому целесообразно вначале построить диаграмму токов.

Поскольку , то . Фактически сопротивления и обтекаются одним током, но в соответствии с указанными положительными направлениями следует считать, что токи и находятся в противофазе. Их сумма равна нулю (диаграмма на рис. 6.30 , б). При этом


.


а)

б)

в)
Рис. 6.30

Векторная диаграмма напряжений (рис. 6.30 , в)строится по известным линейным напряжениям и заданным проводимостям фаз. Если предположить, что или , то напряжения на фазах нагрузки составляет:


;


.

Напряжение на разомкнутых зажимах


.

2. Рассмотрим другой пример, когда обрыв в фазе C (рис. 6.31,а), а нагрузка фаз имеет разный характер (активное сопротивление и емкость), причем r = xC = 1 Ом. Линейное напряжение симметричного источника В. Требуется определить фазные напряжения , , .


а)

б)
Рис. 6.31

Примем, что вектор направлен по оси действительных чисел, то есть В, тогда В, В. Проводимости ветвей , , . Согласно формулам (6.6) и (6.7) фазные напряжения определяются выражениями:


В;


В;


Напряжения можно определить из анализа геометрии топографической векторной диаграммы напряжений. Рассчитав сначала токи


А,

построим из точки 0' на плоскости векторы:


В;


В.


Затем строим векторы линейных напряжений. Напряжение определяется как вектор, проведенный из точки 0' в точку C. Его аргумент равен 90°, а модуль – сумме высот верхнего и нижнего треугольников.

3. Короткое замыкание в звезде без нулевого провода. Сначала рассмотрим цепь на рис. 6.32 и определим как изменятся токи симметричной звезды без нулевого провода при коротком замыкании фазы B0', если в симметричном режиме ток был равен I .


Из схемы видно, что при коротком замыкании фазы B потенциал точки B симметричного генератора подается в точку 0' нагрузки. Напряжения других фаз A и B, а также токи в этих фазах увеличиваются в
раз:
. Ток короткого замыкания фазы можно определить по векторной диаграмме.
Рис. 6.32

На диаграмме напряжений (рис. 6.33, а) точка 0' смещается в точку B, положение которой жестко задано симметричным источником. Угол между фазными напряжениями и равен 60º. Поскольку углы сдвига в фазах одинаковы, между токами и сохраняется тот же угол 60º (рис. 6.33, б). При сложении токов по первому закону Кирхгофа



а)

б)
Рис. 6.33

вектор оказывается лежащим против угла 120º, поэтому он в раз больше двух других фазных токов:


.


a)

б)

в)
Рис. 6.34

В несимметричной схеме (рис. 6.34, а) диаграмма напряжений (рис. 6.34, б) сохраняется, но соотношение токов изменится (рис. 6.34, в), при этом ток короткого замыкания оказывается равным по величине токам двух неповрежденных фаз.

Соединение треугольником

Необходимо заметить, что обмотки генераторов не соединяются в треугольник, так как при таком соединении даже незначительная несимметрия фазных э.д.с. приводит к появлению значительных уравнительных токов, что не допустимо по условиям эксплуатации.

В качестве источников, фазные э.д.с. которых соединены в треугольник, можно использовать трехфазный трансформатор с вторичной обмоткой, соединенной в треугольник. Трансформаторы в трехфазных цепях могут иметь не только одинаковые, но и разные схемы соединений магнитосвязанных обмоток.

Разные схемы соединений позволяют согласовать между собой трехфазные системы с различными по величине или (и) фазе напряжениями.

Трехфазная нагрузка, присоединенная к сети, также может быть соединена в треугольник. При несимметричных режимах работы приемника, соединенного в треугольник, фазные и соответственно линейные токи получаются неравными, однако при любой несимметрии сумма комплексных значений линейных токов равна нулю:





.

Задача расчета цепи при несимметричной нагрузке, соединенной в треугольник, решается просто, поскольку по известным линейным напряжениям можно найти фазные токи. После этого по первому закону Кирхгофа определяют линейные токи. Рассмотрим ряд частных случаев.

1.Обрыв фазы в треугольнике (рис. 6.35, а). Топографическая диаграмма напряжений в этом случае (рис. 6.35, б) не деформирована. Структура векторной диаграммы токов точно такая же, как и в симметричном


а)

б)

в)

г)
Рис.6.35

режиме, деформирована лишь форма диаграммы. Из одной точки строится звезда фазных токов (рис. 6.35, в и г). Так как , можно считать, что конец и начало этого вектора находятся в одной точке, а именно в точке, где начинаются все фазные токи. Концы векторов этих фазных токов замыкаются линейными токами , и , направление ориентации которых известно (как в симметричном режиме). Ток направлен во всех вариантах (рис. 6.35, в и г) из конца вектора в конец вектора , ток – из конца вектора в точку расхождения фазных токов и , поскольку в этой точке начинается и заканчивается нулевой вектор тока . Из этой же точки начинается вектор , направленный в конец вектора . Комплексы токов и находятся в противофазе, хотя фактически это один и тот же ток. Это является результатом специфического выбора направлений токов в треугольнике. Токи и физически одинаковы (см. схему на рис. 6.35, а) и изображаются одинаковыми векторами, так как совпадают условные положительные направления токов.


На рис. 6.35, в принято , тогда величина


.


Тупой угол треугольника равен 120°, следовательно, .

На рис. 6.35, г, когда


,


имеем правильный треугольник токов, все токи по величине равны .


а)

б)

в)

г)
Рис. 6.36

На рис. 6.36, в в таком порядке построены диаграммы для активной нагрузки . Здесь точка c лежит на середине вектора , так как . Величина равна высоте правильного треугольника генераторных напряжений. Величина в два раза меньше тока , линейные токи составляют . Один и тот же ток представлен на схеме цепи двумя условными положительными направлениями токов, соответственно на диаграмме рис. 6.36, в им соответствуют два вектора ( и ), которые находятся в противофазе.


а)

б)

в)

г)
Рис. 6.37

На рис. 6.37, г построены диаграммы для случая, когда


.

3. Короткое замыкание фазы в примыкающем линейном проводе. Положение всех точек схемы (рис. 6.37 , а) на топографической диаграмме задается напряжениями генератора (рис. 6.37 , б). Причем потенциалы точек C, c, a одинаковы.

Диаграмма токов (рис. 6.37 , в) строится с соблюдением обычных правил, начиная с токов , , , которые могут быть рассчитаны и ориентированы по соответствующим напряжениям. Векторы и строятся из одной точки, а ток – так, чтобы его конец совпадал с концом вектора . Начало вектора определит положение конца вектора , а начало этого вектора совпадает с началом векторов и . Затем структура диаграммы дополняется недостающими токами и . Величины , и можно определить из геометрии диаграммы.

На рис. 6.37, в построена диаграмма токов для . Здесь , . Величина может быть рассчитана по теореме косинусов или определяется длиной вектора диаграммы в соответствующем масштабе.

Рассмотрим случай смешанной нагрузки. Пусть , , при . Из диаграммы на рис. 6.37, г, построенной в том же порядке, следует интересное заключение: вектор , находящийся между концами векторов и , равен нулю. Все остальные токи, кроме тока , по величине одинаковы:


.


Ток короткозамкнутой фазы находят по теореме косинусов. 4. Определить ток
при обрыве линии
в заданной схеме (рис. 6.38) с симметричным источником, если задано:
;
Ом;
. При принятых условных положительных направлениях по закону Ома
Рис. 6.38


А, а

А.

По первому закону Кирхгофа находим токи:


А.


А.


Рис. 6.39

Из диаграммы (рис. 6.39) следует:




;
В. 5. Определить ток при обрыве фазы в заданной схеме (рис. 6.40) с симметричным источником, если задано:
. По закону Ома находим токи:
Рис. 6.40

А;

А.

По первому закону Кирхгофа


,


А.


Рис. 6.41

Векторная диаграмма напряжений и токов показана на рис. 6.41.

В приведенных примерах трехфазная цепь рассчитывается, как обыкновенная разветвленная схема. Особенность лишь в том, что используются общепринятые для трехфазных цепей условные положительные направления токов. Этим направлениям соответствует и структура векторных диаграмм.

Соединение трехфазных потребителей звездой без нейтрального провода

-->
Другие известные форумы и сайты по электронике

все что посвящено электронике и общению специалистов. реклама других ресурсов.

  • Магазины
  • Форумы и конференции
  • Производители
  • Информационные ресурсы
  • Поисковики
  • FTP-серверы
-->
В помощь начинающему

вопросы начального уровня

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 fill Vasily_ Егоров Walrus
  • ARM, 32bit
  • MCS51, AVR, PIC, STM8, 8bit
  • Программирование
  • Схемотехника
  • Интерфейсы
-->
International Forum

This is a special forum for English spoken people, read it first.

-->
Образование в области электроники

все что касается образования, процесса обучения, студентам, преподавателям.

-->
Обучающие видео-материалы и обмен опытом


Модераторы раздела iosifk

Cистемный уровень проектирования

-->
Вопросы системного уровня проектирования

Применение MATLAB, Simulink, CoCentric, SPW, SystemC ESL, SoC


Модераторы раздела Rst7 -->
Математика и Физика


Модераторы раздела Rst7 -->
Операционные системы

Linux, Win, DOS, QNX, uCOS, eCOS, RTEMS и другие


Модераторы раздела Rst7 -->
Документация

оформление документации и все что с ней связано


Модераторы раздела Rst7 -->
Системы CAD/CAM/CAE/PLM

обсуждение САПР AutoCAD, Компас, SolidWorks и др.

-->
Разработка цифровых, аналоговых, аналого-цифровых ИС


Модераторы раздела Rst7 -->
Электробезопасность и ЭМС


Модераторы раздела Rst7 -->
Управление проектами

Управление жизненным циклом проектов, системы контроля версий и т.п.


Модераторы раздела Rst7 -->
Нейронные сети и машинное обучение (NN/ML)

Форум для обсуждения вопросов машинного обучения и нейронных сетей


Модераторы раздела Rst7

Программируемая логика ПЛИС (FPGA,CPLD, PLD)

-->
Среды разработки - обсуждаем САПРы

Quartus, MAX, Foundation, ISE, DXP, ActiveHDL и прочие.
возможности, удобства.

Модераторы раздела vetal des00 -->
Работаем с ПЛИС, области применения, выбор

на чем сделать? почему не работает? кто подскажет?

Модераторы раздела vetal des00 -->
Языки проектирования на ПЛИС (FPGA)

Verilog, VHDL, AHDL, SystemC, SystemVerilog и др.

Модераторы раздела aosp vetal des00 -->
Системы на ПЛИС - System on a Programmable Chip (SoPC)

разработка встраиваемых процессоров и периферии для ПЛИС

Модераторы раздела vetal des00 Omen_13

Цифровая обработка сигналов - ЦОС (DSP)

-->
Сигнальные процессоры и их программирование - DSP
-->
Алгоритмы ЦОС (DSP)

Микроконтроллеры (MCs)

-->
Cредства разработки для МК

FAQ, How-to, тонкости работы со средствами разработки

  • IAR
  • Keil
  • GNU/OpenSource средства разработки
-->
  • STM
  • NXP
  • Microchip (Atmel)
  • TI, Allwinner, Nordic Semiconductor, Espressif Systems и другие
--> -->
MSP430


Модераторы раздела VAI -->
Все остальные микроконтроллеры

и все что с ними связано

-->
Отладочные платы

Вопросы, связанные с отладочными платами на базе МК: заказ, сборка, запуск

Печатные платы (PCB)

-->
Разрабатываем ПП в САПР - PCB development

FAQ, вопросы проектирования в ORCAD, PCAD, Protel, Allegro, Spectra, DXP, SDD, WG и др.

Модераторы раздела SergM fill
  • Библиотеки компонентов
  • Altium Designer, DXP, Protel
  • P-CAD 200x howto
  • Эремекс, Delta Design
  • Cadence
  • Примеры
  • Zuken CADSTAR
  • Mentor Xpedition Enterprise, PADS
  • Бесплатные САПР: KiCAD, EasyEDA, EAGLE и др.
-->
Работаем с трассировкой

тонкости PCB дизайна, от Spectra и далее.


Модераторы раздела fill -->
Изготовление ПП - PCB manufacturing

Фирмы, занимающиеся изготовлением, качество, цены, сроки


Модераторы раздела fill
  • ПСБ Технолоджи
  • ТеПро
  • PS-Electro
  • Резонит
  • PCB Professional
  • Абрис
  • ОАО "НИЦЭВТ"
  • ООО "М-Плата"
  • в домашних условиях

Сборка РЭУ

-->
Пайка и монтаж

вопросы сборки ПП, готовых изделий, а также устранения производственных дефектов

-->
Корпуса

обсуждаем какие есть копруса, где делать и прочее

-->
Вопросы надежности и испытаний

расчеты, методики, подбор компонентов

Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника

-->
Вопросы аналоговой техники

разработка аналоговых схем, моделирование схем в SPICE, расчёты и анализ, выбор элементной базы

Модераторы раздела Alexandr ViKo Tanya Егоров -->
Цифровые схемы, высокоскоростные ЦС

High Speed Digital Design

-->
Rf & Microwave Design

wireless технологии и не только


Модераторы раздела l1l1l1 -->
Метрология, датчики, измерительная техника

Все что связано с измерениями: измерительные приборы (осциллографы, анализаторы спектра и пр.), датчики, обработка результатов измерений, калибровка, технологии измерений и др.

Модераторы раздела ViKo Tanya -->
АВТО электроника

особенности электроники любых транспортных средств: автомашин и мотоциклов, поездов, судов и самолетов, космических кораблей и летающих тарелок.


Модераторы раздела Vasily_ -->
Умный дом
-->
3D печать

3D принтеры, наборы, аксессуары, ПО

-->
Робототехника

Модели, классификация, решения, научные исследования, варианты применения

-->
Ремонт и отладка

обсуждение вопросов ремонта и отладки различных устройств и готовых изделий


Модераторы раздела Herz

Силовая Электроника - Power Electronics

-->
Силовая Преобразовательная Техника

Источники питания электронной аппаратуры, импульсные и линейные регуляторы. Топологии AC-DC, DC-DC преобразователей (Forward, Flyback, Buck, Boost, Push-Pull, SEPIC, Cuk, Full-Bridge, Half-Bridge). Драйвера ключевых элементов, динамика, алгоритмы управления, защита. Синхронное выпрямление, коррекция коэффициента мощности (PFC)

Модераторы раздела Herz Егоров -->
Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация

Организация обратных связей в цепях регулирования, выбор топологии, обеспечение стабильности, схемотехника, расчёт

Модераторы раздела Herz Егоров -->
Первичные и Вторичные Химические Источники Питания

Li-ion, Li-pol, литиевые, Ni-MH, Ni-Cd, свинцово-кислотные аккумуляторы. Солевые, щелочные (алкалиновые), литиевые первичные элементы. Применение, зарядные устройства, методы и алгоритмы заряда, условия эксплуатации. Системы бесперебойного и резервного питания

Модераторы раздела Herz Егоров -->
Высоковольтные Устройства - High-Voltage

Высоковольтные выпрямители, умножители напряжения, делители напряжения, высоковольтная развязка, изоляция, электрическая прочность. Высоковольтная наносекундная импульсная техника


Модераторы раздела Herz -->
Электрические машины, Электропривод и Управление

Электропривод постоянного тока, асинхронный электропривод, шаговый электропривод, сервопривод. Синхронные, асинхронные, вентильные электродвигатели, генераторы


Модераторы раздела Herz -->
Индукционный Нагрев - Induction Heating

Технологии, теория и практика индукционного нагрева


Модераторы раздела Herz -->
Системы Охлаждения, Тепловой Расчет – Cooling Systems

Охлаждение компонентов, систем, корпусов, расчёт параметров охладителей


Модераторы раздела Herz -->
Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation

Моделирование силовых устройств в популярных САПР, самостоятельных симуляторах и специализированных программах. Анализ устойчивости источников питания, непрерывные модели устройств, модели компонентов

Модераторы раздела Herz Егоров -->
Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design

Силовые полупроводниковые приборы (MOSFET, BJT, IGBT, SCR, GTO, диоды). Силовые трансформаторы, дроссели, фильтры (проектирование, экранирование, изготовление), конденсаторы, разъемы, электромеханические изделия, датчики, микросхемы для ИП. Электротехнические и изоляционные материалы.

Модераторы раздела Herz Егоров

Интерфейсы

-->
Форумы по интерфейсам

все интерфейсы здесь

  • ISDN/G.703/E1
  • ISA/PCI/PCI-X/PCI Express
  • Wireless/Optic
  • RS232/LPT/USB/PCMCIA/FireWire
  • Fast Ethernet/Gigabit Ethernet/FibreChannel
  • Интерфейсы для "интеллектуального дома"
  • от ТТЛ до LVDS здесь
  • IDE/ATA/SATA/SAS/SCSI/CF
  • Аудио/Видео интерфейсы
  • Сотовая связь и ее приложения
  • FAQ по XPort/WiPort
  • Controller Area Network (CAN)

Поставщики компонентов для электроники

-->
Поставщики всего остального

от транзисторов до проводов

-->
Компоненты

Закачка тех. документации, обмен опытом, прочие вопросы.

Майнеры криптовалют и их разработка, BitCoin, LightCoin, Dash, Zcash, Эфир

-->

наблюдается очень большой спрос на данные устройства.

Дополнительные разделы - Additional sections

-->
Встречи и поздравления

Предложения встретиться, поздравления участников форума и обсуждение мест и поводов для встреч.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus -->
Ищу работу

ищу работу, выполню заказ, нужны клиенты - все это сюда

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus -->
Предлагаю работу

нужен постоянный работник, разовое предложение, совместные проекты, кто возьмется за работу, нужно сделать.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus -->
Куплю

микросхему; устройство; то, что предложишь ты :)

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus -->
Продам

есть что продать за деньги, пиво, даром ?
Реклама товаров и сайтов также здесь.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus -->
Объявления пользователей

Тренинги, семинары, анонсы и прочие события

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus -->
Общение заказчиков и потребителей электронных разработок
Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

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): .

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.

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.

Читайте также: