Bessonov1 (1063915), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Круговые и линейные диаграммы в трехфазных цепях. Если изменяется модуль сопротивления одной из фаз трехфазной цепи, а аргумент его постоянен, то геометрическим местом концов векторов напряжения (тока) любой фазы цепи является окружность или прямая линия. Для примера рассмотрим круговую диаграмму напряжений по схеме рис. 6.20, если 78 = 7с = г = сопМ и изменяется только модуль сопротивления фазы А(Яд). Используем формулу (4.40), заменив в ней индексы а и Ь на О ' и О.
В режиме холостого хода ток по фазе А равен нулю, а напряжения на двух сопротивлениях У = Лс = г равны (/~с /2. При этом точка О' находится посередине вектора У (точка ~ на рис. 6.21, а); 0 = — 0,5 Е„. При коротком замыкании сопротивления Л„потенциал точки О' равен потенциалу точки А. Поэтому У„, „ = Е,. Хордой искомой окружности является разность векторов (рис.
6.21, 6) Оо,„, — У„, „= Ед — ( — 0,5Ед) = 1,5Ед. Для определения вход91го сопротивления Х,„относительно точек А и О'служит схема рис. 6.22, а (источники ЭДС закорочены). Два сопротивления г включейы параллельно, поэтому К,„= г/2 и ср,„= О. Рассмотрим три случая, отличаю1цихся характером сопротив- ЛЕНИЯ У,1. Рис. 6.22 195 1. Если ЯА — изменяющееся емкостное сопротивление, У« = — ~« /«оС; «р„= — 90 ', «) = «р„— «р,„= — 90'.
Круговая диаграм ма напряжения Урр построена на рис. 6 22, б, где линия Хс прове дена по отношению к хорде под углом «) =90 '. Масштаб для Х соответствует масштабу, в котором отрезок ф выражает входное сопротивление Е,„= г/2. Геометрическим местом точки 0' являет ся полуокружность ~рА. Для определения модуля и фазы У ° при некотором произвольном значении Х его следует отложить на линии тд и провести луч ~т. Точка пересечения луча ~т с полуокруж ностью ~рА обозначена р. Напряжение Ор,р, соответствующее взятому значению Хр, изобразится вектором, проведенным из точки 0 в точку р. 2. Если ӄ— изменяющееся индуктивное сопротивление, то«~ = =90 ' и геометрическим местом концов вектора Ур,р является полуокружность ~дА (изображена пунктиром на рис.
6.22, б). Линия переменного параметра в этом случае будет справа от точки д. 3. Если ӄ— чисто активное сопротивление, то «1 = «« „— «Р,„= 0 и геометрическим местом концов вектора Ур,р является прямая А~. ф 6.16. Указатель последовательности чередования фаз. Определение последовательности чередования фаз в трехфазной симметричной системе ЭДС (напряжений) осуществляют с помощью указателя последовательности чередования фаз. В простейшем исполнении он состоит из двух одинаковых ламп накаливания и конденсатора (рис.
6.23). Емкость С берут такой, чтобы емкостное сопротивление равнялось резистивному сопротивлению каждой лампы. Если три конца указателя подключить к трем концам симметричной трехфазной системы ЭДС, то потенциал нулевой точки схемы на рис. 6.23 будет соответствовать положению точки 0' на векторной диаграмме рис.
6.22, б. На диаграмме рис. 6.22, б видно, что напряжение на лампах накаливания будет различно. На лампе, включенной в фазу 8, онр Рис. б.23 Рис. б.24 определяется вектором Уао,', на лампе, включенной в фазу С,— вектором (Усо,. Так как (Уао, -~ Усо„то лампа в фазе В будет гореть более ярко, чем лампа в фазе С. Следовательно, если фазу трехфазной системы ЭДС, к которой подключен конденсатор, принять за фазу А, то фаза, к которой окажется подключенной ярко горящая лампа, есть фаза В, а фаза с тускло горящей лампой — фаза С. Одним из важнейших свойств многофазных и, в частности, трехфазных токов является их способность создавать круговое вращающееся магнитное поле. ф 6.17.
Магнитное поле катушки с синусоидальиым током. Магнитное поле одной катушки, по которой протекает синусоидальный ток, представляет собой пульсирующее'(не вращающееся) магнитное поле. На рис. 6.24, а изображена катушка, по которой проходит -синусоидальный ток г = 1 в(п го1, Магнитное поле характеризуется вектором магнитной индукции В.
Направление В определяется на.правлением намотки катушки и направлением тока в ней в данный момент времени. Пусть буква Н означает начало, а К вЂ” конец катушки. Если ток входит в зажим Н и выходит из зажима К (это направление тока будем считать положительным: ему соответствует интервал времени от 0 до л), то вектор магнитной индукции направлен вверх по осевой линии катушки. В следующий полупериод, когда ток отрицателен, вектор В направлен вниз (пунктир на рис.
6.24, а). Таким образом, геометрическим местом концов вектора В является ось катушки. ф 6.18. Получение кругового вращающегося магнитного поля. -Круговое вращающееся магнитное поле представляет собой маг-нитное поле, вектор результирующей магнитной индукции которого имеет постоянное значение и вращается с постоянной угловой скохростью оз (рис. 6.24, б). Расположим три одинаковые катушки так, чтобы их оси были смещены на 120' относительно друг друга (рис. 625, а). Присоединим катушки к симметричной трехфазной системе ЭдС.
Пусть токи входят в начале катушек Н и изменяются следующим образом: ~, =1 в1П (ог; ~а =! з1п (~1 — 120'); гз — — У. в(п(щам+120'). 1 измен Под пульсирующим полем понимают поле, вектор магнитной индукции которого "е" нетси (пульсирует) вдоль оси, создающей его катушки с током. Графики токов изображены на рис. 6.25, б. Каждый из токов создает пульсирующее поле, направленное вдоль оси своей катуш ки. Положительное направление оси первой катушки обозначим +1, второй — +2, третьей — +3, магнитную индукцию первой катушки обозначим В„второй — В„третьей — Вз. Тогда В, = В яппи; В, = В в1п (Ы вЂ” 120'); В, = В а1п (Ы+ 120').
Изобразим векторами в пространстве мгновенные значения В„ В, В, и результирующую индукцию для моментов времени Ы = О, я/2, л, Зл/2 (рис, 6.26, а — г), Запишем алгебраическую сумму проекций векторов магнитных индукций В,„В,, Вз на оси х и у декартовой системы координат (см. рис. 6.25, в), совместив ось х с осью 1 и ось у с осью +у: В„= В, сов ЗО' — В, сов ЗО' = 1,5 В у; В„=В, — В,соз60' — В,соз60'=1,5В .
Рис. 6.26 Мгновенные значения проекций векторов магнитной индукции на оси хну В„= — 1,5 В соя М; В„= 1,5 В 8!п сои. Результирующая иидуиция по модулю В = т/В'+ Вт = 1Бя и составляет угол р с осью — х: Щ = — В„/В„= фь|, т. е. угол ~ — 0)1 С увеличением времени вектор результирующей магнитной индукции, оставаясь по модулю равным ЗВ /2, вращается с угловой скоростью Оу по направлению от начала первой катушки с током з1пь| к началу второй катушки с током ! з1п(Ы вЂ” 120'), т. е.
вектор результирующей магнитной индукции вращается в сторону катушки с отстающим током. Если ток 1 з1п(ь| — 120 ) пропустить по третьей, а ток з1п(ь|+ 120') — по второй катушке, то направление вращения поля изменится на обратное. Если произойдет обрыв одной из фаз или ток в ней по амплитуде не будет равен току в какой-либо другой фазе или сдвинут по фазе не на 120 ', то образуется эллиптическое вращающееся поле.
При возникновении его конец вектора результирующей магнитной индукции будет скользить по эллипсу. Для того чтобы усилить вращающееся магнитное поле, внутрь катушек помещают полый или сплошной ферромагнитный цилиндр, а стороны катушек заключают в пазы внешнего ферромагнитного цилиндра (рис. 6.27). Вращающееся магнитное поле используют в электрических двигател ях. Обратим внимание на то, что пульсирующее поле (см. ф 6.17) можно представить в виде суммы двух вращающихся в противоположные стороны с угловой скоростью ь магнитных полей. Действительно, В В яппи| = —.(еУ ' — е Ущ') =0,5В 1ед ' 9О'+ е У< ' 9О'~ 2~ Вектор 0,5 В е" ' 9О 'вращается против часовой стрелки, вектор 05В е — д ' — 9О> почасовой. $6.19. Принцип работы асинхронного двигателя.
Наиболее рас"Ространенным в промышленности типом двигателя переменного тока является трехфазный асинхронный двигатель. В нем имеется "еподвижная часть — статор, в пазах которого помещены три ка~ушки, создающие круговое вращающееся магнитное поле, и подвижная часть — ротор, в пазах которого находятся три замкнутые иа себя или на внешнее сопротивление катушки (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
