Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей (4-е изд., 1975) (1152146), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Для определения входного сопротивления схемы по отношению к зажимам с напряжением О, (рис. 9-26, а) можно пользоваться формулой (4-32), применяя ее к графу, показанному на рис. 9-26, в. Этот граф получен из графа рис, 9-25 при известных Нц, О„, Ом, Нвв из (9-25) с добавлением ветви с сопротивлением Ен причем отрицатсльный знак у сопротивления Яв учитывает, что положительное направление тока /в в схеме рнс. 9-26, а противоположно направлению того же тока на рис. 9-22, а. На основании формулы (4-32) имеем из графа рис. 9-26, в следующее выражение: (9-32) где П;=га+ ' ()'=1 г 1 1 кьхэ сктэкгэ — +;„э Пэ — — ( ак ') "эак (' Хэ) (" якг*) гэяк2э .
(1 — а+я„гэ) (1 — и-1 л,„,) (1 + „)в ккк=1 ° После подстановки значений передач путей и определителей в выражение (9-32) и некоторых преобразований получим: гэ (гк+ Хэ) вк= а+-г(, а)...,,, (9-33) Глава д всякая ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ 1О-1. Понятие о многофазных источниках питания и о многофазных цепях На рис.
!О-1 схематично показано устройство генератора переменного тока с тремя обмотками на статоре Ради упрощения каждая обмотка показана состоящей только из двух проводов, заложенных в диаметрально противоположные пазы статора. Эти провода на заднем торце статора соединены друг с другом (соединения показаны пунктиром). На переднем торце статора они оканчиваются зажимами А, Х, В, У, С, У, которые служат для подсоединения внешней цепи.
Наводимые в обмотках э. д. с, максимальны, когда ось полюсов ротора пересекает проводники статора. Для разных обмоток это происходит в различные моменты времени. Поэтому наводимые Э, Д. С. НЕ СОВПайаю1 ЦО фаЗЕ. Генераторы с несколькими обмотками, в которых наводятся э д.
с, одинаковой частогы, но сдвинутые относительно друг друга пофазе,иазываются многофазными генераторами. Соответственно любые источники пизания, имеющие несколько зажимов 1полюсов), между которыми создаются напри>кения одной и той не частоты, сдвинутые относительно друг друга по фазе, называются многофазными источниками пита- и и я. Совокупность электрических цепей с многофазными псточникамп питания называется многофазнои системой э л е к т р и ч с с к и х ц е п е и. Отдельные ее части называются фазами, например, отдельные обмотки генератора называют фазными обмотками или, кратко, фазами генератора. Таким образом, в электротехнике термин г кфаза» имеет два различных значения: он является понятием, I г Б характеризующим стадию периодического процесса и, с другой стороны, наименованием со- ~ ! ! ставной части многофазной спсгемы электрических цепей. По числу фаз многофазные источники питания и системы цепей подразделяются на двух-, з рех-, четырехфазные и т.
д. В соответствии с этой классификацией генератор с тремя обмотками (рис. 10-1) — трех- Рис 10сп фазный, а цепи переменного тока, рассмотренные в предыдущих главах, можно назвагь однофазными. Впервые многофазные системы цепей и многофазные генераторы были применены на практике П. Н. Яблочковым для питания изобретенных им электрических свечей.
В его установках обмотки многофазных генераторов присоединялись к электрически не соединенным друг с другом линиям, питавшим отдельные группы свечей. Такого рода миогофазные системы цепей получили название н е с в я з а н н ы х. В настоящее время вследствие существенных преимуществ применяются миогофазные системы цепей, гальванически соединенные друг с другом. '! акие многофазные системы цепей называются с в я з а н н ы м и. Способы соединения или связывания цепей рассматриваются ниже 19 10-2). Связанная много. фазная система цепей по существу образует одну сложную разветвленную цепь, поэтому обычно она называется просто м н о г о ф а зной цепью.
В электроэнергетике вследствие наибольшей экономичности и технического совершенства применяются почти исключительно трехфазные цепи. Все звенья трехфазной цешг, начиная от генера- 9 оснсвн теарии цепей 257 тора и кончая двигателем, были изобретены и разработаны известным русским инженером и ученым М. О. Доливо-Добровольским.
В установках, преобразующих переменный зок в постоянный, встречаются шести- и реже двенадцатифазные цепи. В автоматике и телемеханике применяются двухфазные цепи. Крайним точкам фазных обмоток генераторов дают наименования «начало» и «конец». В трехфазных генераторах «начала» обозначим первыми буквами латинского алфавита А, В и С, а «концы» — последними буквами Х, У и 2 (более сложные обозначения по ГОСТ здесь не рассматриваются.).
При разметке руководствуются следующим условием: при одинаковых положительных направлениях э. д. с. во всех обмотках от «концов» к «началам» (нли от «начал» к «концам») э. д, с. должны быть сдвинуты по фазе друг относительно друга симметрично. Исключение в этом отношении составляют двухфазные генераторы (см. ниже). Поясним сказанное на примере трехфазного генератора. Покажем, что разметка концов фазных обмоток на рис.
10-! удовлетворяет принятому условию, т. е. что э. д. с. в фазах А, В и С сдвинуты друг относительно друга симметрично на Рис ! 0-2. 1/3 периода, Выберем положи- тельные направления э. д. с. во всех обмотках от концов к началам. В момент времени, соответствующий положению ротора, показанному на рис. 10-1, э. д. с. в обмотке А максимальна и имеет направление, которое принято положительным, т. е.
в этот момент э. д, с. в обмотке Л достигает положительного максимума. Положительный максимум э. д. с. в обмотке Н наступит позже, когда ротор повсрнется на 1)3 оборота. Так как один оборот ротора двухполюсного генератора соответствует одному периоду изменения э. д. с. в любой обмотке, то поворот розора на 1(3 оборота соответствует 1/3 периода и, следовательно, э. д. с. в обмотке В отстает по фазе от э. д.
с. в обмотке А на 1И периода. Рассуждая аналогично, можно убедиться, что э. д. с. в обмотке С отстает по фазе от э. д. с, в обмотке В также на 1!3 периода. На рис. 10-2 показаны векторная диаграмма и график мгновенных э. д. с, трехфазного генератора. Порядок, в котором э. д, с. в фазных обмотках генератора проходят через одинаковые значения, например через положнтельныс максимумы, называют последовательностью фаз или порядком чередования фаз.
При указанном на рис. 10-1 направлении вращения ротора получаем последовательность фаз ЛВС и т, д. Если изменить направление вращения ротора на противоположное, то последовательность фаз получится обратной. У вЂ” генераторов -роторы--вращавши--всегда--в- одном- »направлении, 258 поэтому последовательность фаз никогда не изменяется и может быть раз навсегда установлена и обозначена.
Ее обозначение связывают с наименованием фаз. Наименования устанавливаются первыми буквами латинского алфавита, причем таким образом, чтобы нормальный порядок букв (А, В и С) соответствовал последовательности фаз. Рассмотренная совокупность э. д. с. в обмотках трехфазного генератора называется трехфазной си- ' ' е'„ с т е м о й э. д. с, Совокупности э д. с. (напряжений, токов) в много- л фазных цепях называют м н о г о - ' ' г фазными системами э.д.с, ' г.
«) Р (напряжений, токов). Эти системы сг) называют симметричными, если все э. д. с. (напряжения, токи) равны по Рис, 10-3. величине и если каждая э. д. с. (напряжение, ток) отстает по фазе от предыдущей э, д, с. (напряжения, тока) на один и зоз же фазный угол, рагныи 2л!и, где т — число фаз. На рис. 10-3, о в качестве примера приведена векторная диаграмма симметричной системы э. д. с. шестифазного генератора. Двухфазные генераторы изготовляются таким образом, чтобы э. д. с. в одной из обмолвок была сдвинута по фазе относительно э. д.
с. другой обмотки на 1!4 периода. Векторная диаграмма системы э.д. с. двухфазного генератора приведена на рис. 10-3, б, эта система э. д, с. несимметрична. 10-2. Соединения звездой и многоугольником Существуют два основных способа соединения обмоток генераторов, трансформаторов и приемников в многофазных пенях: соединение звездой и соединение многоугольником.
Например, соединение генератора и приемника звездой показано на рис. 10-4, а соединение треугольником — на рис. 10-5. 11ри соединении звездой (рис. 10-4) все «концы» фазных обмоток генератора соединяют в одну общую точку. Общие точки обмоток « « 259 генератора и ветвей звезды приемника называют н е й т р а л ьными или нулевыми точками, а соединяющий их провод — нейтральным или нулевым проводом. Остальные провода, соединяющие обмотки генератора с приемником, называют линейными. При соединении треугольником (рис. 10-5) или многоугольником фазные обмотки генератора соединяются последовательно таким образом, чтобы «начало» одной обмотки соединялось с «концом» другой обмотки.
Общие точки каждой пары фазных обмоток. генератора н общие точки каждой пары ветвей приемника соединяются проводами, носящими название линейных проводов. На первый взгляд может показаться, что соединение обмоток генератора в треугольник (многоугольник) равносильно короткому замыканию, как это было бы при подобном соединении, например, гальванических 2 « Рис 1о-о, элементов. На самом деле, прн симметричной системе э. д. с.
сумма э. д. с., действующих в контуре треугольника (многоугольника), в любой момент времени равна нулю. Убедиться в этом можно хотя бы нз рассмотрения векторной диаграммы и кривых мгновенных значений э. д. с, дтя трехфазного генератора (рис. 10-2). Заметим, что схемы рис. 10-4 и 10-5 можно представить получающимися из схем несвязанных трехфазных цепей, показанных на рис. 10-6, путем объединения друг с другом проводов, вычерченных рядом.
Схемы соединения обмоток источников питания и приемников пе зависят друг от друга. В одной н той же пепи могут быль источники питания и приемники с разными схемами соединений. Лучи звезды иля ветви многоугольника приемника называют ф а з а м и п р и е м н и к а, а сопротивления фаз приемника — ф а з н ы м и с о п р о т н в л е н и я м и. Электродвижущие силы, наводимые в фазных обмотках генератора или трансформатора, напряжения на их зажимах, напряжения на фазах приемниках и токи в них называют соответственно ф а з н ы м и э. д. с, н а п р я ж е н ипроводами и токи"в ипх называют л ц и е йн ы»т йн а п р я ж е-"=-' 260 н и я м и и т о к а м и ((7„7,).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
