В чем преимущество трехфазной системы перед однофазной: 25. Получение трехфазной системы ЭДС.

Содержание

25. Получение трехфазной системы ЭДС.

Трехфазными генераторами называются генераторы переменного тока, одновременно вырабатывающие несколько ЭДС одинаковой частоты, но с различными начальными фазами. Совокупность таких ЭДС называется трехфазной системой ЭДС.

Многофазными цепями называются цепи переменного тока, в которых действуют многофазные системы ЭДС. Любая из цепей многофазной системы, где действует одна ЭДС, называется фазой. Наибольшее распространение получили трехфазные системы.

Трехфазные системы имеют ряд преимуществ перед другими системами (однофазными и многофазными):

— они позволяют легко получить вращающееся магнитное поле (на этом основан принцип работы разных двигателей переменного тока).

— трехфазные системы наиболее экономичны, имеют высокий КПД.

— конструкция трехфазных двигателей, генераторов и трансформаторов наиболее проста, что обеспечивает их высокую надежность.

— один трехфазный генератор позволяет получать два различных (по величине) напряжения.

Современные электрические системы, состоящие из генераторов, электростанций, трансформаторов, линий передачи электроэнергии и распределительных сетей, представляют собой в подавляющем числе случаев трехфазные системы переменного тока.

Трехфазная система электрических цепей представляет собой совокупность электрических цепей, в которых действуют три синусоидальные ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые общим источником энергии. Каждая из цепей, входящих в трехфазную цепь, принято называть фазой. В данном случае не следует путать понятие фазы в многофазной системе с понятием начальной фазы синусоидальной величины.

В зависимости от числа фаз цепи бывают однофазные, двухфазные, трехфазные, шестифазные и т.д. Трехфазные цепи более экономичны чем однофазные.

Трехфазная цепь включает в себя источник (генератор) трехфазной ЭДС, проводники, потребители (приемники) трехфазной электрической энергии.

Теория / ТОЭ / Лекция N 16

Теория / ТОЭ / Лекция N 16. Трехфазные электрические цепи.

Трехфазная цепь является частным случаем многофазных электрических систем, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе относительно друг друга на определенный угол. Отметим, что обычно эти ЭДС, в первую очередь в силовой энергетике, синусоидальны. Однако, в современных электромеханических системах, где для управления исполнительными двигателями используются преобразователи частоты, система напряжений в общем случае является несинусоидальной. Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, называют

фазой, т.е. фаза – это участок цепи, относящийся к соответствующей обмотке генератора или трансформатора, линии и нагрузке.

Таким образом, понятие «фаза» имеет в электротехнике два различных значения:

фаза как аргумент синусоидально изменяющейся величины;
фаза как составная часть многофазной электрической системы.

Разработка многофазных систем была обусловлена исторически. Исследования в данной области были вызваны требованиями развивающегося производства, а успехам в развитии многофазных систем способствовали открытия в физике электрических и магнитных явлений.

Важнейшей предпосылкой разработки многофазных электрических систем явилось открытие явления вращающегося магнитного поля (Г.Феррарис и Н.Тесла, 1888 г.). Первые электрические двигатели были двухфазными, но они имели невысокие рабочие характеристики. Наиболее рациональной и перспективной оказалась трехфазная система, основные преимущества которой будут рассмотрены далее. Большой вклад в разработку трехфазных систем внес выдающийся русский ученый-электротехник М.О.Доливо-Добровольский, создавший трехфазные асинхронные двигатели, трансформаторы, предложивший трех- и четырехпроводные цепи, в связи с чем по праву считающийся основоположником трехфазных систем.

Источником трехфазного напряжения является трехфазный генератор, на статоре которого (см. рис. 1) размещена трехфазная обмотка. Фазы этой обмотки располагаются таким образом, чтобы их магнитные оси были сдвинуты в пространстве друг относительно друга на эл. рад. На рис. 1 каждая фаза статора условно показана в виде одного витка. Начала обмоток принято обозначать заглавными буквами А,В,С, а концы- соответственно прописными x,y,z. ЭДС в неподвижных обмотках статора индуцируются в результате пересечения их витков магнитным полем, создаваемым током обмотки возбуждения вращающегося ротора (на рис. 1 ротор условно изображен в виде постоянного магнита, что используется на практике при относительно небольших мощностях). При вращении ротора с равномерной скоростью в обмотках фаз статора индуцируются периодически изменяющиеся синусоидальные ЭДС одинаковой частоты и амплитуды, но отличающиеся вследствие пространственного сдвига друг от друга по фазе на рад.

(см. рис. 2).

Трехфазные системы в настоящее время получили наибольшее распространение. На трехфазном токе работают все крупные электростанции и потребители, что связано с рядом преимуществ трехфазных цепей перед однофазными, важнейшими из которых являются:

— экономичность передачи электроэнергии на большие расстояния;

— самым надежным и экономичным, удовлетворяющим требованиям промышленного электропривода является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;

— возможность получения с помощью неподвижных обмоток вращающегося магнитного поля, на чем основана работа синхронного и асинхронного двигателей, а также ряда других электротехнических устройств;

— уравновешенность симметричных трехфазных систем.

Для рассмотрения важнейшего свойства уравновешенности трехфазной системы, которое будет доказано далее, введем понятие симметрии многофазной системы.

Система ЭДС (напряжений, токов и т.д.) называется симметричной, если она состоит из m одинаковых по модулю векторов ЭДС (напряжений, токов и т.д.), сдвинутых по фазе друг относительно друга на одинаковый угол . В частности векторная диаграмма для симметричной системы ЭДС, соответствующей трехфазной системе синусоид на рис. 2, представлена на рис. 3.


Рис.3	Рис.4

Из несимметричных систем наибольший практический интерес представляет двухфазная система с 90-градусным сдвигом фаз (см. рис. 4).

Все симметричные трех- и m-фазные (m>3) системы, а также двухфазная система являются уравновешенными. Это означает, что хотя в отдельных фазах мгновенная мощность пульсирует (см.

рис. 5,а), изменяя за время одного периода не только величину, но в общем случае и знак, суммарная мгновенная мощность всех фаз остается величиной постоянной в течение всего периода синусоидальной ЭДС (см. рис. 5,б).

Уравновешенность имеет важнейшее практическое значение. Если бы суммарная мгновенная мощность пульсировала, то на валу между турбиной и генератором действовал бы пульсирующий момент. Такая переменная механическая нагрузка вредно отражалась бы на энергогенерирующей установке, сокращая срок ее службы. Эти же соображения относятся и к многофазным электродвигателям.

Если симметрия нарушается (двухфазная система Тесла в силу своей специфики в расчет не принимается), то нарушается и уравновешенность. Поэтому в энергетике строго следят за тем, чтобы нагрузка генератора оставалась симметричной.

Схемы соединения трехфазных систем

Трехфазный генератор (трансформатор) имеет три выходные обмотки, одинаковые по числу витков, но развивающие ЭДС, сдвинутые по фазе на 1200. Можно было бы использовать систему, в которой фазы обмотки генератора не были бы гальванически соединены друг с другом. Это так называемая

несвязная система. В этом случае каждую фазу генератора необходимо соединять с приемником двумя проводами, т.е. будет иметь место шестипроводная линия, что неэкономично. В этой связи подобные системы не получили широкого применения на практике.

Для уменьшения количества проводов в линии фазы генератора гальванически связывают между собой. Различают два вида соединений: в звезду и в треугольник. В свою очередь при соединении в звезду система может быть трех- и четырехпроводной.

Соединение в звезду

На рис. 6 приведена трехфазная система при соединении фаз генератора и нагрузки в звезду. Здесь провода АА’, ВВ’ и СС’ – линейные провода.

Линейным называется провод, соединяющий начала фаз обмотки генератора и приемника. Точка, в которой концы фаз соединяются в общий узел, называется нейтральной (на рис. 6 N и N’ – соответственно нейтральные точки генератора и нагрузки).

Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника, называется нейтральным (на рис. 6 показан пунктиром). Трехфазная система при соединении в звезду без нейтрального провода называется трехпроводной, с нейтральным проводом – четырехпроводной.

Все величины, относящиеся к фазам, носят название фазных переменных, к линии — линейных. Как видно из схемы на рис. 6, при соединении в звезду линейные токи и равны соответствующим фазным токам. При наличии нейтрального провода ток в нейтральном проводе . Если система фазных токов симметрична, то . Следовательно, если бы симметрия токов была гарантирована, то нейтральный провод был бы не нужен. Как будет показано далее, нейтральный провод обеспечивает поддержание симметрии напряжений на нагрузке при несимметрии самой нагрузки.

Поскольку напряжение на источнике противоположно направлению его ЭДС, фазные напряжения генератора (см. рис. 6) действуют от точек А,В и С к нейтральной точке N; — фазные напряжения нагрузки.

Линейные напряжения действуют между линейными проводами. В соответствии со вторым законом Кирхгофа для линейных напряжений можно записать

;

(1)

;

(2)

(3)

Отметим, что всегда — как сумма напряжений по замкнутому контуру.

На рис. 7 представлена векторная диаграмма для симметричной системы напряжений. Как показывает ее анализ (лучи фазных напряжений образуют стороны равнобедренных треугольников с углами при осно. вании, равными 300), в этом случае

(4)

Обычно при расчетах принимается . Тогда для случая прямого чередования фаз , (при обратном чередовании фаз фазовые сдвиги у и меняются местами). С учетом этого на основании соотношений (1) …(3) могут быть определены комплексы линейных напряжений. Однако при симметрии напряжений эти величины легко определяются непосредственно из векторной диаграммы на рис. 7. Направляя вещественную ось системы координат по вектору (его начальная фаза равна нулю), отсчитываем фазовые сдвиги линейных напряжений по отношению к этой оси, а их модули определяем в соответствии с (4). Так для линейных напряжений и получаем: ; .

Соединение в треугольник

В связи с тем, что значительная часть приемников, включаемых в трехфазные цепи, бывает несимметричной, очень важно на практике, например, в схемах с осветительными приборами, обеспечивать независимость режимов работы отдельных фаз. Кроме четырехпроводной, подобными свойствами обладают и трехпроводные цепи при соединении фаз приемника в треугольник. Но в треугольник также можно соединить и фазы генератора (см. рис. 8).

Для симметричной системы ЭДС имеем

Таким образом, при отсутствии нагрузки в фазах генератора в схеме на рис. 8 токи будут равны нулю. Однако, если поменять местами начало и конец любой из фаз, то и в треугольнике будет протекать ток короткого замыкания. Следовательно, для треугольника нужно строго соблюдать порядок соединения фаз: начало одной фазы соединяется с концом другой.

Схема соединения фаз генератора и приемника в треугольник представлена на рис. 9.

Очевидно, что при соединении в треугольник линейные напряжения равны соответствующим фазным. По первому закону Кирхгофа связь между линейными и фазными токами приемника определяется соотношениями

Аналогично можно выразить линейные токи через фазные токи генератора.

На рис. 10 представлена векторная диаграмма симметричной системы линейных и фазных токов. Ее анализ показывает, что при симметрии токов

(5)

В заключение отметим, что помимо рассмотренных соединений «звезда — звезда» и «треугольник — треугольник» на практике также применяются схемы «звезда — треугольник» и «треугольник — звезда».

Литература

Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

Контрольные вопросы и задачи

Какой принцип действия у трехфазного генератора?
В чем заключаются основные преимущества трехфазных систем?
Какие системы обладают свойством уравновешенности, в чем оно выражается?
Какие существуют схемы соединения в трехфазных цепях?
Какие соотношения между фазными и линейными величинами имеют место при соединении в звезду и в треугольник?
Что будет, если поменять местами начало и конец одной из фаз генератора при соединении в треугольник, и почему?
Определите комплексы линейных напряжений, если при соединении фаз генератора в звезду начало и конец обмотки фазы С поменяли местами.
На диаграмме на рис. 10 (трехфазная система токов симметрична) . Определить комплексы остальных фазных и линейных токов.
Какие схемы соединения обеспечивают автономность работы фаз нагрузки?

Лекция N17

Расчет трехфазных цепей

Трехфазные цепи являются разновидностью цепей синусоидального тока, и, следовательно, все рассмотренные ранее методы расчета и анализа в символической форме в полной мере распространяются на них. Анализ трехфазных систем удобно осуществлять с использованием векторных диаграмм, позволяющих достаточно просто определять фазовые сдвиги между переменными. Однако определенная специфика многофазных цепей вносит характерные особенности в их расчет, что, в первую очередь, касается анализа их работы в симметричных режимах.

Расчет симметричных режимов работы трехфазных систем

Многофазный приемник и вообще многофазная цепь называются симметричными, если в них комплексные сопротивления соответствующих фаз одинаковы, т. е. если . В противном случае они являются несимметричными. Равенство модулей указанных сопротивлений не является достаточным условием симметрии цепи. Так, например трехфазный приемник на рис. 1,а является симметричным, а на рис. 1,б – нет даже при условии: .

Если к симметричной трехфазной цепи приложена симметричная трехфазная система напряжений генератора, то в ней будет иметь место симметричная система токов. Такой режим работы трехфазной цепи называется симметричным. В этом режиме токи и напряжения соответствующих фаз равны по модулю и сдвинуты по фазе друг по отношению к другу на угол . Вследствие указанного расчет таких цепей проводится для одной – базовой – фазы, в качестве которой обычно принимают фазу А. При этом соответствующие величины в других фазах получают формальным добавлением к аргументу переменной фазы А фазового сдвига при сохранении неизменным ее модуля.

Так для симметричного режима работы цепи на рис. 2,а при известных линейном напряжении и сопротивлениях фаз можно записать

где определяется характером нагрузки .

Тогда на основании вышесказанного

;

Комплексы линейных токов можно найти с использованием векторной диаграммы на рис. 2,б, из которой вытекает:

При анализе сложных схем, работающих в симметричном режиме, расчет осуществляется с помощью двух основных приемов:

Все треугольники заменяются эквивалентными звездами. Поскольку треугольники симметричны, то в соответствии с формулами преобразования «треугольник-звезда» .

Так как все исходные и вновь полученные звезды нагрузки симметричны, то потенциалы их нейтральных точек одинаковы. Следовательно, без изменения режима работы цепи их можно (мысленно) соединить нейтральным проводом. После этого из схемы выделяется базовая фаза (обычно фаза А), для которой и осуществляется расчет, по результатам которого определяются соответствующие величины в других фазах.

Пусть, например, при заданном фазном напряжении необходимо определить линейные токи и в схеме на рис. 3, все сопротивления в которой известны.

В соответствии с указанной методикой выделим расчетную фазу А, которая представлена на рис. 4. Здесь , .

Тогда для тока можно записать

и соответственно .

Расчет несимметричных режимов работы трехфазных систем

Если хотя бы одно из условий симметрии не выполняется, в трехфазной цепи имеет место несимметричный режим работы. Такие режимы при наличии в цепи только статической нагрузки и пренебрежении падением напряжения в генераторе рассчитываются для всей цепи в целом любым из рассмотренных ранее методов расчета. При этом фазные напряжения генератора заменяются соответствующими источниками ЭДС. Можно отметить, что, поскольку в многофазных цепях, помимо токов, обычно представляют интерес также потенциалы узлов, чаще других для расчета сложных схем применяется метод узловых потенциалов. Для анализа несимметричных режимов работы трехфазных цепей с электрическими машинами в основном применяется метод симметричных составляющих, который будет рассмотрен далее.

При заданных линейных напряжениях наиболее просто рассчитываются трехфазные цепи при соединении в треугольник. Пусть в схеме на рис. 2,а . Тогда при известных комплексах линейных напряжений в соответствии с законом Ома

; ; .

По найденным фазным токам приемника на основании первого закона Кирхгофа определяются линейные токи:

Обычно на практике известны не комплексы линейных напряжений, а их модули. В этом случае необходимо предварительное определение начальных фаз этих напряжений, что можно осуществить, например, графически. Для этого, приняв , по заданным модулям напряжений, строим треугольник (см. рис.5), из которого (путем замера) определяем значения углов a и b.

Тогда

Искомые углы a и b могут быть также найдены аналитически на основании теоремы косинусов:

При соединении фаз генератора и нагрузки в звезду и наличии нейтрального провода с нулевым сопротивлением фазные напряжения нагрузки равны соответствующим напряжениям на фазах источника. В этом случае фазные токи легко определяются по закону Ома, т.е. путем деления известных напряжений на фазах потребителя на соответствующие сопротивления. Однако, если сопротивление нейтрального провода велико или он отсутствует, требуется более сложный расчет.

Рассмотрим трехфазную цепь на рис. 6,а. При симметричном питании и несимметричной нагрузке ей в общем случае будет соответствовать векторная диаграмма напряжений (см. рис. 6,б), на которой нейтральные точки источника и приемника занимают разные положения, т.е. .

Разность потенциалов нейтральных точек генератора и нагрузки называется напряжением смещения нейтральной точки (обычно принимается, что ) или просто напряжением смещения нейтрали. Чем оно больше, тем сильнее несимметрия фазных напряжений на нагрузке, что наглядно иллюстрирует векторная диаграмма на рис. 6,б.

Для расчета токов в цепи на рис. 6,а необходимо знать напряжение смещения нейтрали. Если оно известно, то напряжения на фазах нагрузки равны:

Тогда для искомых токов можно записать:

Соотношение для напряжения смещения нейтрали, записанное на основании метода узловых потенциалов, имеет вид

(1)

При наличии нейтрального провода с нулевым сопротивлением , и из (1) . В случае отсутствия нейтрального провода . При симметричной нагрузке с учетом того, что , из (1) вытекает .

В качестве примера анализа несимметричного режима работы цепи с использованием соотношения (1) определим, какая из ламп в схеме на рис. 7 с прямым чередованием фаз источника будет гореть ярче, если .

Запишем выражения комплексных сопротивлений фаз нагрузки:

Тогда для напряжения смещения нейтрали будем иметь

Напряжения на фазах нагрузки (здесь и далее индекс N у фазных напряжений источника опускается)

Таким образом, наиболее ярко будет гореть лампочка в фазе С.

В заключение отметим, что если при соединении в звезду задаются линейные напряжения (что обычно имеет место на практике), то с учетом того, что сумма последних равна нулю, их можно однозначно задать с помощью двух источников ЭДС, например, и . Тогда, поскольку при этом , соотношение (1) трансформируется в формулу

(2)

Литература

Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

Контрольные вопросы и задачи

Какой многофазный приемник является симметричным?
Какой режим работы трехфазной цепи называется симметричным?
В чем заключается специфика расчета симметричных режимов работы трехфазных цепей?
С помощью каких приемов трехфазная симметричная схема сводится к расчетной однофазной?
Что такое напряжение смещения нейтрали, как оно определяется?
Как можно определить комплексы линейных напряжений, если заданы их модули?
Что обеспечивает нейтральный провод с нулевым сопротивлением?
В цепи на рис. 6,а ; ; ; . Линейное напряжение равно 380 В.

Определить ток в нейтральном проводе.

Ответ: .

В схеме предыдущей задачи ; . Остальные параметры те же.

Определить ток в нейтральном проводе.

Ответ: .

В задаче 8 нейтральный провод оборван.

Определить фазные напряжения на нагрузке.

Ответ: ; ; .

В задаче 9 нейтральный провод оборван.

Определить фазные напряжения на нагрузке.

Ответ: ; ; .

Лекция N 18

Применение векторных диаграмм для анализа

несимметричных режимов

Несимметричные режимы в простейших характерных случаях (короткое замыкание и холостой ход) могут быть проанализированы на основе построения векторных диаграмм.

Рассмотрим режимы обрыва и короткого замыкания фазы при соединении в звезду для трех- и четырехпроводной систем. При этом будем проводить сопоставление с симметричным режимом работы цепи, фазные напряжения и токи в которой будут базовыми. Для этой цепи (см. рис.1,а) векторная диаграмма токов и напряжений приведена на рис. 1,б (принято, что нагрузка носит активно-индуктивный характер). Здесь

При обрыве фазы А нагрузки приходим к векторной диаграмме на рис. 2.

В этом случае

При коротком замыкании фазы А (трехпроводная система) имеет место векторная диаграмма на рис. 3. Из нее вытекает: ; ; ; ; .

При обрыве фазы А в четырехпроводной системе (нейтральный провод на рис. 1,а показан пунктиром, а вектор тока — пунктиром на рис. 1,б) ; ; .

Симметричный трехфазный приемник при соединении в треугольник и соответствующая этому случаю векторная диаграмма напряжений и токов приведены на рис. 4.

Здесь при том же способе соединения фаз генератора ; ; ; ; ; .

При обрыве провода в фазе А-В нагрузки, как это видно из схемы на рис. 5, ; , при этом сами токи и в силу автономности режима работы фаз при соединении нагрузки в треугольник такие же, как и в цепи на рис. 4,а. Таким образом,
; ; .

Цепь при обрыве линейного провода А-А’ и соответствующая этому случаю векторная диаграмма приведены на рис.6.

Здесь

; ; .

Мощность в трехфазных цепях

Мгновенная мощность трехфазного источника энергии равна сумме мгновенных мощностей его фаз:

Активная мощность генератора, определяемая как среднее за период значение мгновенной мощности, равна

Соответственно активная мощность трехфазного приемника с учетом потерь в сопротивлении нейтрального провода

реактивная

и полная

Суммарная активная мощность симметричной трехфазной системы

(1)

Учитывая, что в симметричном режиме для звезды имеют место соотношения

и для треугольника —

на основании (1) для обоих способов соединения фаз получаем

где j — угол сдвига между фазными напряжением и током.

Аналогично

Докажем теперь указанное ранее свойство уравновешенности двухфазной системы Тесла и симметричной трехфазной системы.

1. Двухфазная система Тесла

В соответствии с рис. 7

(2)

(3)

С учетом (2) и (3)

Таким образом, суммарная мгновенная мощность фаз есть величина постоянная, равная суммарной активной мощности источника.

2. Симметричная трехфазная цепь

Тогда

Отсюда

т.е. и для симметричной трехфазной цепи свойство уравновешенности доказано.

Измерение мощности в трехфазных цепях

Ниже рассмотрены практические схемы включения ваттметров для измерения мощности в трехфазных цепях.

1. Четырехпроводная система, несимметричный режим.

Представленная на рис. 8 схема называется схемой трех ваттметров.

Суммарная активная мощность цепи определяется как сумма показаний трех ваттметров

2. Четырехпроводная система, симметричный режим.

Если режим работы цепи симметричный, то для определения суммарной активной мощности достаточно ограничиться одним ваттметром (любым), включаемым по схеме на рис. 8. Тогда, например, при включении прибора в фазу А,

(4)

3. Трехпроводная система, симметричный режим.

При отсутствии доступа к нейтральной точке последняя создается искусственно с помощью включения трех дополнительных резисторов по схеме «звезда», как показано на рис. 9 – схема ваттметра с искусственной нейтральной точкой. При этом необходимо выполнение условия , где — собственное сопротивление обмотки ваттметра. Тогда суммарная активная мощность трехфазной системы определяется согласно (4).

4. Трехпроводная система, симметричный режим; измерение реактивной мощности.

С помощью одного ваттметра при симметричном режиме работы цепи можно измерить ее реактивную мощность. В этом случае схема включения ваттметра будет иметь вид по рис. 10,а. Согласно векторной диаграмме на рис. 10,б измеряемая прибором мощность

Таким образом, суммарная реактивная мощность

5. Трехпроводная система, несимметричный режим.

Представленная на рис. 11 схема называется схемой двух ваттметров. В ней сумма показаний приборов равна суммарной активной мощности цепи.

Действительно, показания приборов в данной схеме:

Тогда

В заключение отметим, что если в схеме на рис. 11 имеет место симметричный режим работы, то на основании показаний приборов можно определить суммарную реактивную мощность цепи

(5)

Литература

Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

Контрольные вопросы и задачи

В симметричной трехпроводной цепи произошел обрыв фазы. Что покажет вольтметр, включенный между найтральными точками источника и приемника?

Ответ: .

Во сколько раз мощность в цепи на рис. 6,а меньше мощности в цепи на рис. 4,а?

Ответ: в два раза.

В цепи на рис. 10,а симметричная нагрузка составлена из резистивных элементов. Что покажет ваттметр?

Ответ: .

В цепи на рис. 10,а симметричная нагрузка с фазным сопротивлением соединена в звезду. Линейное напряжение .

Определить показание ваттметра.

Ответ: .

В цепи на рис. 11 нагрузкой служат два одинаковых конденсатора с ХС=100 Ом, включенные между линейными проводами А и В, В и С соответственно. Линейное напряжение .

Определить показания ваттметров.

Ответ: .

На основе построения векторной диаграммы токов и напряжений для симметричного режима работы цепи на рис. 11 доказать соотношение (5).

Лекция N 19

Метод симметричных составляющих

Метод симметричных составляющих относится к специальным методам расчета трехфазных цепей и широко применяется для анализа несимметричных режимов их работы, в том числе с нестатической нагрузкой. В основе метода лежит представление несимметричной трехфазной системы переменных (ЭДС, токов, напряжений и т.п.) в виде суммы трех симметричных систем, которые называют симметричными составляющими. Различают симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей, которые различаются порядком чередования фаз.

Симметричную систему прямой последовательности образуют (см. рис. 1,а) три одинаковых по модулю вектора и со сдвигом друг по отношению к другу на рад., причем отстает от , а — от .

Введя, оператор поворота , для симметричной системы прямой последовательности можно записать

Симметричная система обратной последовательности образована равными по модулю векторами и с относительным сдвигом по фазе на рад., причем теперь отстает от , а — от (см. рис. 1,б). Для этой системы имеем

Система нулевой последовательности состоит из трех векторов, одинаковых по модулю и фазе (см. рис. 1,в):

При сложении трех указанных систем векторов получается несимметричная система векторов (см. рис. 2).

Любая несимметричная система однозначно раскладывается на симметричные составляющие. Действительно,

;

(1)

;

(2)

(3)

Таким образом, получена система из трех уравнений относительно трех неизвестных , которые, следовательно, определяются однозначно. Для нахождения сложим уравнения (1)…(3). Тогда, учитывая, что , получим

(4)

Для нахождения умножим (2) на , а (3) – на , после чего полученные выражения сложим с (1). В результате приходим к соотношению

(5)

Для определения с соотношением (1) складываем уравнения (2) и (3), предварительно умноженные соответственно на и . В результате имеем:

(6)

Формулы (1)…(6) справедливы для любой системы векторов , в том числе и для симметричной. В последнем случае .

В заключение раздела отметим, что помимо вычисления симметричные составляющие могут быть измерены с помощью специальных фильтров симметричных составляющих, используемых в устройствах релейной защиты и автоматики.

Свойства симметричных составляющих токов
и напряжений различных последовательностей

Рассмотрим четырехпроводную систему на рис. 3. Для тока в нейтральном проводе имеем

Тогда с учетом (4)

(7)

т.е. ток в нейтральном проводе равен утроенному току нулевой последовательности.

Если нейтрального провода нет, то и соответственно нет составляющих тока нулевой последовательности.

Поскольку сумма линейных напряжений равна нулю, то в соответствии с (4) линейные напряжения не содержат составляющих нулевой последовательности.

Рассмотрим трехпроводную несимметричную систему на рис. 4.

Здесь

Тогда, просуммировав эти соотношения, для симметричных составляющих нулевой последовательности фазных напряжений можно записать

Если система ЭДС генератора симметрична, то из последнего получаем

(8)

Из (8) вытекает:

в фазных напряжениях симметричного приемника отсутствуют симметричные составляющие нулевой последовательности;
симметричные составляющие нулевой последовательности фазных напряжений несимметричного приемника определяются величиной напряжения смещения нейтрали;
фазные напряжения несимметричных приемников, соединенных звездой, при питании от одного источника различаются только за счет симметричных составляющих нулевой последовательности; симметричные составляющие прямой и обратной последовательностей у них одинаковы, поскольку однозначно связаны с соответствующими симметричными составляющими линейных напряжений.

При соединении нагрузки в треугольник фазные токи и могут содержать симметричные составляющие нулевой последовательности . При этом (см. рис. 5) циркулирует по контуру, образованному фазами нагрузки.

Сопротивления симметричной трехфазной цепи
для токов различных последовательностей

Если к симметричной цепи приложена симметричная система фазных напряжений прямой (обратной или нулевой) последовательностей, то в ней возникает симметричная система токов прямой (обратной или нулевой) последовательности. При использовании метода симметричных составляющих на практике симметричные составляющие напряжений связаны с симметричными составляющими токов той же последовательности. Отношение симметричных составляющих фазных напряжений прямой (обратной или нулевой) последовательности к соответствующим симметричным составляющим токов называется комплексным сопротивлением прямой

обратной

и нулевой

последовательностей.

Пусть имеем участок цепи на рис. 6. Для фазы А этого участка можно записать

(9)

Тогда для симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей с учетом, того, что , на основании (9) имеем

Отсюда комплексные сопротивления прямой и обратной последовательностей одинаковы и равны:

Для симметричных составляющих нулевой последовательности с учетом равенства соотношение (9) трансформируется в уравнение

откуда комплексное сопротивление нулевой последовательности

В рассмотренном примере получено равенство сопротивлений прямой и обратной последовательностей. В общем случае эти сопротивления могут отличаться друг от друга. Наиболее типичный пример – различие сопротивлений вращающейся машины для токов прямой и обратной последовательностей за счет многократной разницы в скольжении ротора относительно вращающегося магнитного поля для этих последовательностей.

Применение метода симметричных составляющих
для симметричных цепей

Расчет цепей методом симметричных составляющих основывается на принципе наложения, в виду чего метод применим только к линейным цепям. Согласно данному методу расчет осуществляется в отдельности для составляющих напряжений и токов различных последовательностей, причем в силу симметрии режимов работы цепи для них он проводится для одной фазы (фазы А). После этого в соответствии с (1)…(3) определяются реальные искомые величины. При расчете следует помнить, что, поскольку в симметричном режиме ток в нейтральном проводе равен нулю, сопротивление нейтрального провода никак ни влияет на симметричные составляющие токов прямой и обратной последовательностей. Наоборот, в схему замещения для нулевой последовательности на основании (7) вводится утроенное значение сопротивления в нейтральном проводе. С учетом вышесказанного исходной схеме на рис. 7,а соответствуют расчетные однофазные цепи для прямой и обратной последовательностей (рис. 7,б) и нулевой последовательности (рис. 7,в).

Существенно сложнее обстоит дело при несимметрии сопротивлений по фазам. Пусть в цепи на рис. 3 . Разложив токи на симметричные составляющие, для данной цепи можно записать

(10)

В свою очередь

(11)

Подставив в (11) значения соответствующих параметров из (10) после группировки членов получим

(12)

где ;

Из полученных соотношений видно, что если к несимметричной цепи приложена несимметричная система напряжений, то каждая из симметричных составляющих токов зависит от симметричных составляющих напряжений всех последовательностей. Поэтому, если бы трехфазная цепь на всех участках была несимметрична, рассматриваемый метод расчета не давал бы преимуществ. На практике система в основном является симметричной, а несимметрия обычно носит локальный характер. Это обстоятельство, как будет показано в следующей лекции, значительно упрощает анализ.

На всех участках цепи, где сопротивления по фазам одинаковы, для i¹k. Тогда из (12) получаем

Литература

Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

Контрольные вопросы и задачи

В каких случаях отсутствуют составляющие нулевой последовательности в линейных токах?
Для каких цепей сопротивления прямой и обратной последовательностей одинаковы, а для каких – различны?
Для анализа каких цепей возможно применение метода симметричных составляющих?
Как при использовании метода симметричных составляющих учитывается сопротивление в нейтральном проводе?
В чем заключается упрощение расчета цепи при использовании метода симметричных составляющих?
Определить коэффициент несимметрии линейных напряжений , если , .

Ответ: .

До короткого замыкания в фазе А в цепи на рис. 4 был симметричный режим, при котором ток в фазе А был равен .
Разложить токи на симметричные составляющие.

Ответ: ; .

Линейные напряжения на зажимах двигателя и . Определить действующие значения токов в фазах двигателя, если его сопротивления прямой и обратной последовательностей соответственно равны: ; . Нейтральный провод отсутствует.

Ответ: ; ; .

Лекция N 20

Теорема об активном двухполюснике

для симметричных составляющих

В тех случаях, когда трехфазная цепь в целом симметрична, а несимметрия носит локальный характер (местное короткое замыкание или обрыв фазы, подключение несимметричной нагрузки), для расчета удобно применять теорему об активном двухполюснике.

При мысленном устранении несимметрии (несимметричного участка) для оставшейся цепи имеет место симметричный режим холостого хода. В соответствии с методом эквивалентного генератора теперь необходимо определить эквивалентные ЭДС и входные сопротивления симметричной цепи. В общем случае – при несимметрии в системе фазных напряжений источника – помимо эквивалентной ЭДС прямой последовательности будут также иметь место эквивалентные ЭДС обратной и нулевой последовательностей. Однако обычно напряжения генераторов симметричны – тогда . Величина , соответствующая напряжению холостого хода на зажимах подключения локальной несимметрии, определяется при отключении локальной несимметричной нагрузки любым известным методом расчета линейных цепей, причем в силу симметрии цепи расчет проводится для одной фазы.

В отдельности рассчитываются входные сопротивления симметричной цепи для различных последовательностей, которая предварительно преобразуется известными методами в пассивную цепь. При этом при расчете входного сопротивления нулевой последовательности необходимо учитывать только те участки цепи, которые соединены с нейтральным проводом или заземленной нейтральной точкой, т.е. принимать во внимание только те ветви, по которым могут протекать токи нулевой последовательности. Схемы для расчета входных сопротивлений прямой и обратной последовательностей одинаковы, однако в случае вращающихся машин величины этих сопротивлений различны.

Поскольку в отдельности для каждой симметричной последовательности имеет место симметричный режим, расчет указанным методом ведется на одну фазу с использованием расчетных схем для прямой (рис. 1,а), обратной (рис. 1,б) и нулевой (рис. 1,в) последовательностей.

Данным схемам соответствуют соотношения

;

(1)

;

(2)

(3)

Поскольку соотношений три, а число входящих в них неизвестных шесть , необходимо составление трех дополнительных уравнений, учитывающих конкретный вид несимметрии.

Рассмотрим некоторые типовые примеры применения метода.

Однополюсное короткое замыкание на землю (рис. 2).

Поскольку фаза А замкнута на землю, то дополнительные уравнения имеют вид

;

(4)

;

Тогда

С учетом последних соотношений уравнения (1)…(3) можно записать в виде

;

(5)

;

(6)

(7)

Принимая во внимание (4), а также то, что источник питания симметричный , просуммируем (5), (6) и (7):

откуда получаем

Двухполюсное короткое замыкание без земли (рис. 3).

Для рассматриваемого случая можно записать

Последнее равенство объясняется отсутствием пути для протекания токов нулевой последовательности.

Из двух последних соотношений вытекает, что . При этом , так как и .

Подставив полученные выражения для напряжений и токов прямой и обратной последовательностей в (1) и (2), запишем

;

(8)

(9)

Вычитая из (8) соотношение (9) и учитывая, что в силу симметрии источника , получим

откуда

Обрыв линейного провода (рис. 4) – определить напряжение в месте разрыва.

В рассматриваемом случае дополнительные уравнения имеют вид

;

(10)

;

(11)

(12)

Из соотношений (11) и (12) вытекает равенство:

(13)

На основании (1)…(3) с учетом (13) запишем

Принимая во внимание симметричность источника , подставим последние выражения в (10):

— откуда

Таким образом, искомое напряжение

Подключение несимметричной нагрузки к симметричной цепи (рис. 5).

Учитывая, что , подставим в уравнения (1)…(3) определенные в предыдущей лекции выражения и (см. соотношение (12) в лекции №19):

Решая данную систему уравнений, находим и . Тогда

и .

В рассмотренных примерах предполагалось, что необходимые для анализа цепи параметры и предварительно определены. Рассмотрим их расчет на примере предыдущей задачи для некоторой схемы на рис. 6.

Поскольку при отключении несимметричной нагрузки оставшаяся часть схемы будет работать в симметричном режиме, для определения получаем расчетную однофазную схему на рис. 7.

Из нее

Схема для определения входных сопротивлений прямой и обратной последовательностей одна и та же и соответствует цепи на рис. 8,а. В соответствии с ней

Схема для определения , полученная с учетом возможных путей протекания токов нулевой последовательности, приведена на рис. 8,б. Из нее

Выражение мощности через симметричные составляющие

Комплекс полной мощности в трехфазной цепи

(14)

Для фазных напряжений имеем

(15)

Учитывая, что комплекс, сопряженный , равен и наоборот, для сопряженных комплексов токов запишем:

(16)

Подставляя (15) и (16) в (14), после соответствующих преобразований получим

Отсюда

где — разности фаз соответствующих симметричных составляющих напряжений и токов.

Литература

Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

Контрольные вопросы и задачи

В каких случаях целесообразно применение теоремы об активном двухполюснике для симмметричных составляющих?
Как рассчитываются эквивалентные параметры симметричной цепи, к которой подключается локальная несимметричная нагрузка?
В чем заключаются особенности расчета входного сопротивления нулевой последовательности?
Какова последовательность анализа трехфазной цепи с использованием теоремы об активном двухполюснике для симметричных составляющих?
Определить напряжения и в цепи на рис. 3, если фазная ЭДС , а сопротивления прямой и обратной последовательностей равны: .

Ответ: .

Фазы А и С симметричного трехфазного источника замкнуты накоротко. Определить ток короткого замыкания, если , а сопротивления прямой и обратной последовательностей .

Ответ: .

Трековый шинопровод и светильники

Трековый шинопровод — одна из двух основных частей трековой системы освещения. Он представляет собой направляющий профиль, который используется для крепления приборов освещения и подачи питания к светильникам. Внутри профиля располагаются медные жилы, которые являются токопроводами и которые определяют тип шинопровода.

К шинопроводу подключаются особые светильники, которые так и называются — трековые. Трековые светильники могут быть светодиодными, галогенными, металлогалогенными, люминесцентными. Светильники могут перемещаться вдоль шинопровода и устанавливаться в любом месте на треке, а благодаря поворотным механизмам дают возможность направить световой луч туда, куда необходимо и сделать это можно очень просто и быстро. В одной системе может стоять оборудование разной мощности и дизайна.

Многие собирали, а потом играли в электрическую детскую железную дорогу. Так вот, принцип построения и работы осветительной трековой системы схож. Вы соединяли секции железного полотна (треки), использовали стрелки (разнообразные соединения), чтобы потом, по получившейся железной дороге, при помощи электричества, передвигались миниатюрные поезда (светильники). Правда, светильники сами не перемещаются, только вручную, но работают они от электричества.

Существуют разнообразные стандарты трековых систем, но самой распространенной в мире является Global Track Pro.

Шинопровод производится длиной в один, два, три или четыре метра. Размеры трекового шинопровода стандарта Global Track Pro — 31,5 мм ширина и 32,5 мм высота. Однако, максимальное количество светильников, которое можно использовать в одной трековой системе, зависит от мощности вашей электросистемы.

Конструкция трехфазного шинопровода

Трековый шинопровод бывает однофазным и трехфазным. Конструктивные отличия заключаются в том, что внутри профиля однофазного трека проходят два токопровода, один из которых фаза, а другой – ноль. Шинопровод трехфазный трековый содержит 4 токопроводящих жилы: три фазы и ноль. Отсюда вытекают преимущества трехфазного перед однофазным осветительным шинопроводом. Однофазный осветительный шинопровод позволяет включать и выключать установленные на трек светильники исключительно одновременно. Шинопровод для трековых светильников трехфазный позволяет управлять включением и выключением трех групп светильников.

Все трехфазные трековые светильники и шинопровод, представленные в каталоге Академии света, совместимы (за исключением диммируемого шинопровода). Если определить какой шинопровод находится перед вами не представляет сложности, просто посчитав количество токопроводящих жил, то с трековыми светильниками немного сложнее. Узнать трехфазный светильник можно по переключателю фаз и по количеству токоприемников на адаптере, соответствующему количеству фаз.

Если необходимо диммируемое, т.е. регулируемое освещение, то можно использовать специальный шинопровод, например по стандарту DALI. DALI расшифровывается как Digital Addressable Lighting Interface, то есть цифровой интерфейс освещения с возможностью адресации. Шинопровод DALI отличается от стандартного наличием двух дополнительных информационных жил, что требует от трековых светильников наличия соответствующего адаптера. Трековые системы по стандарту DALI имеют много преимуществ, однако их стоимость существенно выше.

Набирает популярность еще один вид трековых систем — магнитный шинопровод и светильники. Главное отличие светильников заключается в адаптере, который обладает магнитами для удержания светильника в шине. И соответственно, сами треки конструктивно отличаются от классического шинопровода. Преимущества магнитного шинопровода заключаются в простоте и удобстве эксплуатации, а также в безопасности. Чтобы подключить светильник к магнитному шинопроводу, нужно просто вставить светильник в трек. Благодаря магнитам, светильник удерживается без необходимости дополнительной фиксации, что позволяет, при необходимости, легко переместить магнитный светильник. Еще одно преимущество таких систем — большая безопасность при эксплуатации т.к. рабочее напряжение составляет 48 В. Монтаж шинопровода может быть осуществлен накладным или подвесным способом.

При использовании трекового шинопровода могут понадобиться комплектующие: соединения, токоподводы, крепления, адаптеры и т.д.

Токоподводы используются для подключения осветительной трековой системы к электропитанию. Для удобства подвода питания к трековой системе с разных сторон, производятся правые и левые токоподводы.

Монтаж шинопровода на поверхность потолка или стены производится с помощью скобы крепления.

При монтаже системы подвесным способом, необходим комплект подвеса с тросом. Комплект содержит скобу, тросик и колпачок. Стандартные длины троса составляют пять, три или полтора метра. На тросиках имеются фиксаторы, позволяющие регулировать высоту.

Для соединения двух шинопроводов, между собой, используются различные соединения.

Линейный коннектор

Линейный коннектор предназначен для линейного соединения секций, например для создания линии в 4,5 метра, к секции длиной в 4 метра присоединяется 0,5 метровый отрезок, с помощью центрального токоподвода. К нему можно подключить, необходимые для питания трековой системы, провода.

Внутренний стык похож, по своей сути, на центральный токоподвод, хотя есть свои нюансы. Поскольку он используется для скрытого непрерывного соединения треков, он не может использоваться в качестве токоподвода.

Угловые соединения необходимы при объединении секций шинопровода под углом в 90°. Может использоваться в качестве токоподвода.

Жесткий поворотный угол

Если понадобится соединить два трека под углом отличным от 90 градусов, то используется жесткий поворотный угол, который позволяет монтировать секции под углом до 130°.

В случае, если возникла потребность соединить два шинопровода находящихся на разных высотах, применяется гибкое соединение. Может применяться для создания осветительной трековой системы любой геометрии. Ну или почти любой…

Для соединения трех «палок» шинопровода используется так называемое Т-образное соединение. Может использоваться в качестве токоподвода.

Ну а если вами завладели грандиозные планы и вы хотите создать серьезную осветительную трековую систему, то в таком случае, не обойтись без Х-соединения, которое позволяет объединить сразу 4 секции в одну систему.

Для создания законченного образа осветительной системы, используются заглушки, которые помимо декоративной функции, защищают людей от поражения электрическим током.

Если планируется установка большого количества светильников, то необходимо укреплять систему усилителями стыка, что поможет осветительной системе избежать выхода из строя и не подвергать людей возможной опасности получения травм.

При подключении светильников к трехфазному осветительному шинопроводу может потребоваться адаптер. Он необходим для обеспечения питания светильника и его установки на трек. Адаптер дает возможность выбора одной из трех фаз, что поможет, независимо, включать или выключать светильники. Переключение фаз осуществляется при помощи поворота колесика.

Стоит иметь ввиду, что для однофазного, трехфазного и магнитного шинопровода нужны соответствующие комплектующие.

Монтаж осветительного шинопровода осуществляется подвесным, накладным или встраиваемым способом. Монтаж шинопровода подвесным или накладным способом можно произвести в любой момент без особых трудностей, что, впоследствии, позволяет менять конфигурацию трековой системы, адаптируя ее под сиюминутные нужды. Для монтажа трековой системы подвесным или накладным способом потребуются соответствующие комплектующие: комплект подвесов или креплений.

Самый простой способ монтажа – крепление к поверхности потолка или стены. Для такого способа монтажа, в некоторых треках, имеются специальные крепежные отверстия. Остается только, при необходимости, просверлить отверстия в поверхности, на которой планируется разместить шинопровод и прикрепить трек винтами или саморезами. В случае монтажа с помощью подвесов, подвесы, с одной стороны, крепятся к поверхности потолка, а с другой, при помощи скобы, прикрепляются к треку. В дальнейшем, процесс установки трековой системы одинаков, вне зависимости от способа монтажа. В токоподвод, предварительно сняв крышку, прикрепляются провода, подводящие электрический ток. Токоподвод устанавливается в одну из сторон трека. Существуют модели токоподводов, которые можно устанавливать в любое место трека. В токоподводах для трехфазных трековых систем, каждая клемма, обычно, имеет подпись, для упрощения процесса монтажа. Питание для трековой системы готово и теперь можно устанавливать и пользоваться светильниками.

В настоящее время, сложно представить объект, которому необходимо акцентное освещение, без трековых светильников. Все большее распространение трековые системы получают в домашних и офисных интерьерах.

Почему же трековые системы столь популярны? Удобство и вариативность монтажа, а также возможность покраски осветительной системы, дают большое поле для деятельности проектировщикам и дизайнерам. Гибкость освещения позволяет сделать необходимые акценты на товарах и выставочных образцах или предоставляет возможность зонировать помещение. Уже в процессе эксплуатации, без дополнительных инструментов и сложных манипуляций, можно изменить освещение за считанные минуты, добавив или убрав светильники или направив их под нужным углом. А если необходим редизайн помещения или просто потребовалось изменить расстановку мебели, при этом сохранив требуемое освещение, то для трековой системы освещения это не проблема, благодаря, опять-таки, ее приспособляемости. При соблюдении условий, указанных в инструкции по эксплуатации, шинопровод и трековые светильники прослужат десятки лет.

Отпугнуть от установки трековой системы может высокая цена, однако, преимущества такой осветительной системы с лихвой перекрывают этот недостаток. Если вам нужно акцентное освещение, нравятся или необходимы изменения, например при подсветке товаров в магазине и зонировании, вы любите частые косметические ремонты или перестановки мебели, то в этом случае, использование, в качестве системы освещения, треков будет наиболее актуально.

Купить трековый шинопровод по лучшим ценам вы можете на нашем сайте. В нашем каталоге вы можете найти все необходимое для создания трековой системы: однофазные и трехфазные трековые светильники, шинопровод и комплектующие.

«Ту», самолеты (первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолетТу-144)

Роль А.Н. Туполева в развитии отечественного самолетостроения очень велика. Именно он сделал выбор в пользу моноплана, отказавшись от компромиссных вариантов создания бипланов. Кроме того, именно он настоял на использовании дюралюминия при производстве самолетов. Все машины, сконструированные в КБ А.Н. Туполева, отличались надежностью и высокими летными качествами. На самолетах конструкции Туполева установили 78 мировых рекордов, выполнили 28 сверхдальних перелетов.

Самолет АНТ-25 занимал особое место среди машин-рекордсменов. Это был трехместный металлический моноплан с крылом, имевшим очень большое удлинение. Конструкция обладала многими техническими новинками: шасси с помощью электропривода убиралось в крыло; радиатор был скрыт в фюзеляже, а баки — в крыльях; кабина бьша полностью закрыта. На АНТ-25 экипаж во главе с В.П. Чкаловым совершил перелет по маршруту «Москва — Северный полюс — Ванкувер» (Канада).

Опыт строительства рекордных самолетов был использован конструктором при разработке бомбардировщиков, которые успешно действовали против вражеской авиации в годы войны. Пикирующий бомбардировщик Ту-2 имел скорость 547 км/ч на высоте 5400 м. Он обладал мощным оборонительным вооружением (двумя 20-миллиметровыми пушками и 5 пулеметами) и надежной бронезащитой.

В конце Великой Отечественной войны конструкторы начали разрабатывать принципиально новые авиадвигатели — реактивные. С появлением таких двигателей открывались иные возможности для освоения небесного пространства. Вначале АН. Ту-полев принял решение испытать реактивный двигатель на своей надежной, проверенной в эксплуатации машине — Ту-12.

Летом 1947 г. состоялся полет первого отечественного реактивного бомбардировщика, который сохранил от своего предшественника крыло, центроплан, хвостовую часть фюзеляжа и оперение. Были заменены двигатели и носовая часть фюзеляжа. Скорость са-молета возросла до 783 км/ч, потолок высоты достигал 11 000 М.

Следующим шагом было создание самолета Ту-16, который имел два двигателя АМ-03 мощностью 8000 л. с. Оригинальность компоновки потребовала новых решений в проектировке узлов самолета. Реактивный бомбардировщик Ту-16 развивал скорость около 1000 км/ч. Американцы назвали его «Баджер» («Барсук»), поскольку в профиль самолет АН. Туполева действительно напоминал мордочку этого животного.

С документацией на Ту-16 связан забавный эпизод. Различные организации требовали от АН. Туполева все новых и новых документов. Он отправил в каждую из них фотографию человека рядом со всеми требуемыми документами, уложенными в колонну выше человеческого роста.

После военных машин пришло время пассажирских лайнеров с реактивными двигателями. В мире еще не было подобных самолетов. Приступая к решению этой задачи, А.Н. Туполев взял за основу конструкцию самолета Ту-16, изменив только фюзеляж. В 1955 г. прошли испытания новой машины, получившей название Ту-104. 24 марта 1956 г. пассажирский лайнер совершил первый вылет за границу. В Лондоне Ту-104 вызвал восхищение англичан, на которых особое впечатление произвел дизайн машины (в особенности пышность внутренней отделки). Главное преимущество нового пассажирского самолета с реактивным двигателем состояло в том, что он мог доставлять пассажиров в любую точку Земли.

Нумерация самолетов в ОКБ Туполева велась по наличию опытных разработок. Считались даже те модели, которые не были завершены. С постройкой Ту-104 было принято решение о том, чтобы в номерах моделей всех пассажирских самолетов обязательно присутствовала цифра «4».

Ту-114 создавался как межконтинентальный самолет. На нем было установлено восемь двигателей НК-12, в которых использовался винт с регулятором. Создаваемый самолет с гигантским размахом крыльев не мог уместиться даже в цехах авиазавода. Длина его составляла 54 м, крылья в размахе достигали 73 м, а высота киля — 15 м. На Парижском авиасалоне 1957 г. Ту-114 произвел подлинную сенсацию, так как у французов не оказалось трапа, способного дотянуться до дверей самолета. Первые пассажирские рейсы новый самолет начал совершать по маршруту «Москва — Хабаровск». Позднее были организованы рейсы в Гавану, Дели, Вашингтон, Нью-Йорк, Токио.

Следующий самолет этой серии — Ту-124 — по сравнению с ТУ-114 был уменьшен на одну треть. На нем использовались компактные двухконтурные двигатели Д-20-П конструкции П.А. Соловьева. Самолет создавался с расчетом на более короткие маршруты и обладал более высокой скоростью. Преимуществом ТУ-124 была возможность посадки на воду, благодаря герметичности фюзеляжа в случае аварии самолет мог держаться на плаву около 2 ч.

Самолет Ту-154 сочетал в своей конструкции скорость Ту-104, дальность Ил-12, неприхотливость Ан-10. Первый полет Ту- 154 состоялся в 1967 г. Однако вершиной конструкторского творчества считается самолет Ту-144, работа над которым про-должалась до 1968 г.

Ту-144 был первым в мире сверхзвуковым пассажирским самолетом. На его проектирование в ОКБ А.Н. Туполева ушло около 5 лет. Самолет имел кабину для катапультирования. Его конструкция отличалась нестандартным видом, носовая часть фюзеляжа напоминала загнутый книзу «клюв», который в полете отклонялся вверх и не мешал пилоту контролировать самолет в воздухе. Длина проводов, которые позволяли управлять самолетом, составляла 300 000 м. 31 декабря 1968 г. Ту-144 отправился в первый полет. «Конкорд», сверхзвуковой самолет, созданный на Западе, взлетел позже.

До конца своих дней А.Н. Туполев сохранял верность авиации, через его школу прошли многие авиаконструкторы нашей страны. Вся его жизнь была в самолетах. Недаром книга, которую написал о нем JI.JI. Кербер, называется «Ту — человек и самолет».

100 великих русских изобретений, Вече 2008

Преимущества трехфазных систем перед однофазными

Преимущества трехфазной системы

В многофазной системе переменного тока можно использовать две, три или более отдельных цепей, работающих на одной частоте, их напряжения и токи не совпадают по фазе друг с другом.

Однофазная система имеет свои ограничения и была заменена трехфазной системой.

Преимущества трехфазной системы перед однофазной системой

Преимущества многофазной системы по сравнению с однофазной системой приведены ниже:

Выдаваемая мощность постоянная.В однофазной цепи подаваемая мощность пульсирует и неприемлема для многих приложений.
При заданном размере корпуса многофазная машина дает более высокую производительность, чем однофазная машина.
Многофазные асинхронные двигатели имеют самозапуск и более эффективны. Однофазный двигатель не имеет пускового момента и требует вспомогательных средств для запуска.
По сравнению с однофазным двигателем, трехфазный асинхронный двигатель имеет более высокий коэффициент мощности и КПД.
Трехфазные двигатели очень прочные, относительно дешевые, обычно меньше по размеру, обладают самозапускаемыми свойствами, обеспечивают более стабильную мощность и не требуют значительного обслуживания по сравнению с однофазными двигателями.
Для передачи того же количества энергии при одинаковом напряжении трехфазная линия передачи требует меньше проводящего материала, чем однофазная линия. Трехфазная система передачи настолько дешевле.
Для заданного количества мощности, передаваемой через систему, трехфазной системе требуются проводники с меньшей площадью поперечного сечения.
Это означает экономию меди и, следовательно, меньшие первоначальные затраты на установку.
Многофазные двигатели имеют равномерный крутящий момент, тогда как большинство однофазных двигателей имеют пульсирующий момент.
Параллельная работа трехфазных генераторов проще, чем однофазных генераторов.
Многофазная система может создавать вращающееся магнитное поле в неподвижных обмотках.

Каковы преимущества трехфазного питания перед однофазным?

Сравнение однофазной системы питания и трехфазной системы питания резюмируется в таблице ниже.

Однофазное питание	Трехфазное питание
Выдаваемая мощность пульсирует	Мощность постоянная
Однофазные асинхронные двигатели не запускаются автоматически, так как у них нет пускового момента.	Трехфазные асинхронные двигатели с самозапуском.
Параллельная работа — это непросто.	Параллельная работа — это просто.
КПД однофазного двигателя меньше.	Высокая эффективность.
Однофазные двигатели имеют пульсирующий момент.	Трехфазные двигатели имеют равномерный крутящий момент.
Однофазные двигатели имеют меньший коэффициент мощности.	Трехфазные двигатели имеют более высокий коэффициент мощности.

Спасибо за чтение о преимуществах трехфазной системы …

Возможно, вам будет интересно прочитать о:

Как контролировать скорость параллельных двигателей постоянного тока?
Разница между механическим и электронным коммутатором
Разница между соединением звезды и треугольника в электрических цепях

Пожалуйста, оставьте свои комментарии ниже ….

Преимущества трехфазной системы перед однофазной

Трехфазная система имеет три токоведущих провода, которые подают напряжение 440 В на крупных потребителей.В то время как однофазная система имеет один токоведущий провод, который используется в бытовых целях. Ниже приведены основные преимущества трехфазной системы по сравнению с однофазной системой.

Более высокая мощность
Номинальная мощность, то есть мощность трехфазной машины, почти в 1,5 раза превышает номинальную мощность (мощность) однофазной машины того же размера.

Постоянная мощность
В однофазных цепях подаваемая мощность пульсирует.Даже когда напряжение и ток совпадают по фазе, мощность равна нулю дважды в каждом цикле. В то время как в многофазной системе передаваемая мощность почти постоянна, когда нагрузки находятся в сбалансированном состоянии.

Экономика передачи энергии
Трехфазная система требует только 75% веса проводящего материала от веса, необходимого однофазной системе для передачи такого же количества энергии на фиксированное расстояние при заданном напряжении.

Превосходство трехфазных асинхронных двигателей
Трехфазные асинхронные двигатели имеют широкую область применения в промышленности, поскольку ниже приведены следующие преимущества.

1. Трехфазные асинхронные двигатели являются самозапускающимися , тогда как однофазные асинхронные двигатели не запускаются автоматически. Это означает, что однофазный двигатель не имеет пускового момента и, следовательно, ему необходимы вспомогательные средства для запуска на начальной стадии.

2. Трехфазные асинхронные двигатели имеют на более высокий коэффициент мощности и КПД на , чем у однофазных асинхронных двигателей.

Размер и вес генератора переменного тока
Трехфазный генератор переменного тока имеет небольшие размеры и легкий вес по сравнению с однофазным генератором переменного тока.

Требования к меди и алюминию
Трехфазная система требует меньше меди и алюминия для системы передачи по сравнению с однофазной системой передачи.

Частота вибрации
В трехфазном двигателе частота колебаний меньше по сравнению с однофазным двигателем, поскольку в однофазном двигателе передаваемая мощность зависит от тока и постоянно изменяется.

Зависимость
Однофазная нагрузка может эффективно питаться от трехфазной нагрузки или системы, но трехфазная система не может зависеть или питаться от однофазной системы.

Крутящий момент
В трехфазной системе создается равномерный или постоянный крутящий момент, тогда как в однофазной системе создается пульсирующий крутящий момент.

11 Различия между однофазной и трехфазной системой

Вам интересно, почему трехфазная система более популярна и широко используется по сравнению с однофазной системой?

В чем основное отличие однофазной системы от трехфазной?

В области электроснабжения наиболее важной и интересной темой является электрическая система переменного тока.В этой теме я описываю преимущество трехфазной системы перед однофазной системой.

Система электроснабжения подразделяется на две части.

Однофазная система
Трехфазная система

Давайте вкратце изучим эти термины.

Что такое однофазная система переменного тока?

Устройство однофазной системы отличается простой схемой подключения. Для завершения электрической цепи требуется два провода (например, фаза и нейтраль).

В Индии под напряжением 230 В или 220 В переменного тока понимается однофазная система. Этот однофазный источник питания используется как для коммерческой, так и для бытовой нагрузки.

Что такое трехфазная система переменного тока?

Трехфазная система включает четыре провода — одну нейтраль и три фазы. Эти 3 фазы разделены одинаковой величиной и разностью фаз в 120º.

По симметричному подключению или разводке трехфазная система делится на две части.

Соединение звездой трехфазной системы переменного тока
Соединение треугольником трехфазной системы переменного тока

В соответствии с требованиями и спецификациями, мы можем использовать соединение звездой или треугольником. Это основные концепции одно- и трехфазной системы.

После объяснения, есть ли у вас в голове следующий вопрос?

Преимущества трехфазной системы над однофазной

Короче да! Трехфазная система лучше однофазной.

В настоящее время трехфазная система переменного тока очень популярна и полезна для систем производства, распределения и передачи электроэнергии.

Трехфазная система обычно более экономична, чем однофазная. Требуется передавать большие объемы по линиям электропередачи.

Теперь посмотрим подробное объяснение —

Почему трехфазная система лучше однофазной?
В чем преимущества трехфазной системы?

11 Разница между однофазным и трехфазным режимами | Преимущества

Давайте сравним трехфазную систему с однофазной по очереди.

1. Работа схемы в системе переменного тока

Параллельная работа трехфазной системы проще, чем однофазная система, особенно в генераторе переменного тока.

2. Источник питания

В однофазной системе мгновенная мощность переменного тока изменяется синусоидально от нуля до пикового значения. Такой пульсирующий характер мощности не подходит для системы нагрузки.

А В трехфазной системе питания постоянная электрическая мощность переменного тока получается за счет сбалансированной и совокупной трехфазной системы.

3. Производительность машины

Трехфазная машина дает больше мощности, чем однофазная машина.

4. Экономика передачи электроэнергии

Трехфазная система более экономична, чем однофазная, для передачи электроэнергии по воздушной линии или подземному кабелю.

Максимальное количество мощности передается через трехфазный источник переменного тока по сравнению с однофазным источником переменного тока.

5. Рабочая роль

В частности, бытовое применение, такое как электродвигатели, работает от трехфазной системы.

Для нормального рабочего состояния три фазы асинхронного двигателя лучше, чем однофазный асинхронный двигатель. Три фазы асинхронного двигателя самозапускаются.

6. Размер устройства

Если вы сравните одну и ту же машину с номинальной мощностью, размер трехфазной машины меньше, чем однофазной машины.

7. Энергоэффективность

По мощности трехфазная система более эффективна, чем однофазная.

8. Коэффициент мощности

Трехфазные двигатели имеют более высокий коэффициент мощности по сравнению с однофазными двигателями.

9. Надежность при неисправности

В однофазной системе, если неисправность происходит в сети, то полностью выходит из строя блок питания. Это потому, что он состоит только из одной фазы.

В трехфазной системе сеть состоит из трех фаз. Если неисправность происходит на одной из фаз, две другие фазы могут непрерывно подавать питание.

Из этого ясно, что трехфазная система имеет более высокую надежность, чем однофазная, в случае любого отказа.

10. Выпрямительная система

Для выпрямителя трехфазный переменный ток более плавный, чем однофазная система. Трехфазное напряжение питания легко отфильтровывает составляющие пульсации.

11. Техническое обслуживание

Мы уже видели, насколько надежнее трехфазная система. Трехфазная сеть требует меньшего обслуживания по сравнению с однофазной.

Из приведенных выше 11 причин трехфазная система лучше, чем однофазная. Таким образом, в линии передачи используется трехфазная система, а в линии распределения — однофазная система.

Если у вас есть какой-либо конкретный момент для обсуждения разницы между однофазным и трехфазным, дайте мне знать в комментарии.

Прочтите соответствующие отличия:

Спасибо за чтение!

Если вы цените то, что я делаю здесь, в DipsLab, вам следует принять во внимание:

DipsLab — это самый быстрорастущий и пользующийся наибольшим доверием сайт сообщества инженеров по электротехнике и электронике.Все опубликованные статьи доступны БЕСПЛАТНО всем.

Если вам нравится то, что вы читаете, пожалуйста, купите мне кофе (или 2) в знак признательности.

Это поможет мне продолжать оказывать услуги и оплачивать счета.

Я благодарен за вашу бесконечную поддержку.

Я получил степень магистра в области электроэнергетики. Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию MATLAB и электричеству на DipsLab.com портал.

Я счастлив, поделившись своими знаниями в этом блоге. А иногда вникаю в программирование на Python.

Почему мы используем трехфазное питание?

Большинство электроприборов, используемых в домах и на предприятиях, работают с переменным током (AC), что означает, что подаваемое напряжение является пульсирующим, в отличие от постоянной выходной мощности батареи (постоянный ток, DC). В США напряжение, подаваемое коммунальными предприятиями, имеет частоту 60 Гц, что означает, что оно переключается между положительной и отрицательной полярностью 60 раз в секунду.

Большинство источников питания переменного тока можно разделить на однофазные или трехфазные, в зависимости от характеристик подаваемого напряжения. Как следует из названия, трехфазная система имеет три отдельных напряжения переменного тока, каждое с частотой 60 Гц. Однако эти напряжения чередуются между положительным и отрицательным в последовательности, а не одновременно, обеспечивая постоянный источник питания, который невозможен в однофазной системе.

Планируете строительный проект? Получите профессиональный электротехнический дизайн.

Как трехфазное питание снижает стоимость электроустановок

Емкость систем питания переменного тока измеряется в вольт-амперах (ВА) и рассчитывается путем умножения напряжения на ток.

Например, цепь 120 В с проводкой 20 А может выдерживать 2400 ВА.
Трехфазная цепь с проводкой 20 А может выдерживать 7200 ВА.

Учтите, что в обоих случаях вам понадобятся нейтральный провод и заземляющий провод, в дополнение к одному токоведущему проводнику для каждого выхода напряжения.Это означает, что вам нужно три провода для однофазной системы и пять проводов для трехфазной системы. Другими словами, трехфазная система имеет 300% мощности однофазной системы, при этом используются только два дополнительных провода (всего на 67% больше меди). Если учесть сокращение проводки за счет использования трехфазного питания в большом коммерческом или промышленном объекте, экономия будет значительной.

Однофазное питание обычно используется в жилых помещениях, где нагрузка слишком мала, чтобы оправдать сложность трехфазной системы.Однако однофазные источники питания для индивидуальных жилых домов обычно поступают от трехфазной системы большего размера.

Дома на одну семью и другие небольшие постройки получают однофазное питание от трехфазной распределительной системы, принадлежащей коммунальной компании.
Более крупные многоквартирные дома обычно имеют собственный трехфазный служебный вход.

Преимущества работы трехфазного оборудования

Помимо экономии на электропроводке, трехфазные системы имеют заметные преимущества в производительности по сравнению с однофазными аналогами.Особенно это касается электродвигателей:

Для данной номинальной мощности трехфазные двигатели имеют более высокий КПД, чем однофазные. Учитывая высокие цены на киловатт-час в Нью-Йорке, это значительное преимущество.
Трехфазные двигатели также имеют более высокий коэффициент мощности, что означает, что они потребляют меньше вольт-ампер при заданной нагрузке и КПД. Некоторые тарифы на электроэнергию включают плату за недостаточный коэффициент мощности, и трехфазные двигатели могут помочь снизить их.
Поскольку однофазные системы выдают пульсирующую мощность, двигатели, как правило, испытывают повышенную вибрацию, в то время как постоянное питание трехфазных систем обеспечивает более стабильную работу.
Однофазные двигатели не могут запуститься сами по себе, требуются внешние устройства. С другой стороны, трехфазные двигатели могут запускаться только от источника питания, и он может даже изменить направление, если вы переключите два проводника друг с другом.

Трехфазная система также более универсальна, чем однофазная.Если вам нужно запустить однофазное устройство с трехфазным питанием, вы можете использовать только один из трех проводов. Однако обратное не действует: трехфазные приборы не могут работать от однофазного источника питания. Исключение составляют двигатели: трехфазный двигатель может работать от однофазного источника питания, но его механическая мощность резко снижается, а срок его службы резко сокращается.

Требования к цвету проводки

Национальный электротехнический кодекс устанавливает требования к цвету проводки для электрических систем.Это упрощает идентификацию проводников, снижает вероятность человеческой ошибки и повышает безопасность. Требования приведены в следующей таблице.

Проводник Описание	Трехфазные системы, Номинальное напряжение 120/208/240 В	Трехфазные системы, Номинальное напряжение 277/480 В
Токоведущий провод № 1	Черный	Коричневый
Токоведущий провод №2	Красный	Оранжевый
Токоведущий провод № 3	Синий	Желтый
Нейтральный провод	Белый	Серый
Заземляющий провод	Зеленый, голый или зеленый и желтый	Зеленый, голый или зеленый и желтый

Когда трехфазная система питает как трехфазные, так и однофазные нагрузки, рекомендуется уравновешивать однофазные нагрузки между тремя фазами.Несбалансированное напряжение питания может быть вредным для некоторых типов оборудования. Нейтральный проводник также пропускает более высокий ток, когда система плохо сбалансирована, и это вызывает потерю мощности в виде рассеивания тепла.

Обратите внимание, что проводка — не единственный элемент схемы, который меняется между однофазной и трехфазной установками. Такие компоненты, как защитные устройства, распределительные щиты и трансформаторы, также построены по-другому. В случае трансформаторов вы можете использовать три однофазных блока для повышения или понижения трехфазного напряжения, но трехфазный трансформатор в большинстве случаев дешевле и компактнее.

Преимущества трехфазной системы по сравнению с однофазной системой

Трехфазная система широко используется в производстве, передаче и распределении электроэнергии. Однофазная система используется только для управления небольшими электрическими приборами на концах потребителей, где номинальная мощность очень низка.

Некоторые преимущества трехфазной системы или многофазной системы по сравнению с однофазной системой описаны ниже.

Преимущества трехфазной системы:

Мощность трехфазной машины всегда выше, чем у однофазной машины того же размера.Производительность будет примерно в 1,5 раза больше, чем у однофазной машины. Таким образом, для данного размера и напряжения трехфазный генератор переменного тока или электрические машины занимают меньше места и меньше затрат по сравнению с однофазными машинами того же номинала
Для передачи электроэнергии для трехфазного источника питания требуется меньше меди или меньше проводящего материала, чем для однофазной системы для данных вольт-ампер и номинальных значений напряжения. Следовательно, трехфазная система более экономична по сравнению с однофазной системой
Однофазные машины не являются самозапускающимися машинами.С другой стороны, трехфазные машины самозапускаются из-за вращающегося магнитного поля. Поэтому для запуска однофазной машины требуется вспомогательное устройство, чего нет в случае трехфазной машины.
Коэффициент мощности однофазных машин низкий по сравнению с трехфазными машинами.
В однофазной системе мгновенная мощность зависит от времени. Следовательно, колеблется во времени. Колебания мощности вызовут значительные вибрации в однофазных машинах.Следовательно, производительность однофазных машин оставляет желать лучшего. В то время как мгновенная симметричная трехфазная система всегда постоянна
Трехфазная система обеспечивает стабильную мощность
Однофазная система может быть получена от трехфазной сети, наоборот невозможно
Для систем преобразования, таких как выпрямители, форма волны постоянного напряжения становится более плавной с увеличением количества фаз в системе. Следовательно, трехфазная система более выгодна по сравнению с однофазной системой
Трехфазные двигатели будут иметь равномерный крутящий момент, тогда как однофазные двигатели будут иметь пульсирующий момент
Параллельная работа трехфазных генераторов будет проще по сравнению с однофазными генераторами из-за пульсирующей реакции в однофазном генераторе

Какие преимущества и недостатки трехфазной системы? — sluiceartfair.com

Каковы преимущества и недостатки трехфазной системы?

— Недорого: по сравнению с однофазными трансформаторами трехфазные трансформаторы дешевле. Он имеет более низкую стоимость по сравнению с тремя единицами однофазного трансформатора. — Легкий вес: трехфазные трансформаторы легче и меньше по размеру, чем однофазные трансформаторы, что означает, что они занимают меньше места.

Каковы преимущества и недостатки трехфазного асинхронного двигателя?

Может также эксплуатироваться в опасных условиях.В отличие от синхронных двигателей, трехфазный асинхронный двигатель имеет высокий пусковой момент, хорошее регулирование скорости и приемлемую перегрузочную способность. Асинхронный двигатель — это высокоэффективная машина с КПД при полной нагрузке от 85 до 97 процентов.

В чем преимущество трехфазной системы?

Трехфазная цепь обеспечивает большую удельную мощность, чем однофазная, при той же силе тока, что позволяет снизить размер проводки и снизить затраты. Кроме того, трехфазное питание упрощает балансировку нагрузок, сводит к минимуму токи гармоник и необходимость в больших нейтральных проводах.

Каковы недостатки трехфазного трансформатора?

В трехфазном трансформаторе общий сердечник используется всеми тремя блоками. Следовательно, если блок неисправен или поврежден, весь трехфазный трансформатор должен быть отключен. Стоимость ремонта: Затраты на ремонт трехфазных трансформаторов выше, потому что замена каждого компонента очень затратна.

Каковы преимущества трехфазного источника питания?

Ключевые преимущества системы 3-Φ перед системой 1-Φ Многофазный или трехфазный источник питания имеет следующие преимущества перед однофазной системой электроснабжения.Для передачи определенной мощности на определенное расстояние при заданном номинальном напряжении трехфазной системе требуется меньше проводникового материала по сравнению с однофазной системой.

Что лучше трехфазное или однофазное?

Трехфазная система обеспечивает постоянную мощность, а однофазная система обеспечивает пульсирующую мощность, что приводит к плавной и безвибрационной работе машины 3-Φ по сравнению с машинами 1-Φ с шумом и вибрацией. Номинальная мощность машин может быть увеличена за счет увеличения количества фаз в системе.

Можно ли использовать трехфазный трансформатор в разомкнутом соединении треугольником?

Трехфазный трансформатор не может временно работать в режиме открытого треугольника, в то время как это возможно с трехфазным трансформатором (в случае неисправности одного блока). В случае отказа необходимо было заменить весь блок, в то время как в случае однофазных трансформаторов только неисправные должны быть заменены на новые.

Преимущества и недостатки трехфазных трансформаторов

Трехфазные трансформаторы используются в большинстве электрических систем для выработки, распределения и передачи электроэнергии.Они используются для увеличения или уменьшения напряжения в трехфазной системе. Сегодня на рынке присутствует множество различных производителей трехфазных трансформаторов, которые гарантируют, что их трансформаторы сэкономят больше при распределении электроэнергии в широком масштабе. Они даже предлагают индивидуальные автотрансформаторы в соответствии с вашими требованиями.

Давайте посмотрим на некоторые преимущества и недостатки трехфазного трансформатора:

1. Преимущества трехфазных трансформаторов перед однофазными трансформаторами

— Недорого: По сравнению с однофазными трансформаторами, трехфазные трансформаторы дешевле.Он имеет более низкую стоимость по сравнению с тремя единицами однофазного трансформатора.

— Легкий вес: Трехфазные трансформаторы легче и меньше по размеру, чем однофазные трансформаторы, что означает, что они занимают меньше места.

— Сборка за минимальное время: Очень легко собрать. Мы можем получить однофазный источник от трехфазных трансформаторов, тогда как обратное не действует.

— Более высокий КПД: Трехфазный трансформатор более эффективно выполняет свои функции и обеспечивает большую мощность, чем однофазный трансформатор.

— Простота установки: Предварительно смонтированный трехфазный трансформатор готов к установке, что делает установку очень простой и беспроблемной.

— Простота транспортировки: Чтобы обеспечить такую же мощность, материал, используемый для изготовления сердечника трехфазного трансформатора, очень мал по сравнению с материалом трех однофазных трансформаторов. Таким образом, они не только удобны в транспортировке, но и снижают стоимость доставки.

Трехфазный трансформатор открытого типа

2.Недостатки 3-х фазных трансформаторов

Более значительная стоимость резервных устройств: Индивидуальная стоимость резервного оборудования высока и затрудняет ремонт или устранение любых проблем. В трехфазном трансформаторе общий сердечник используется всеми тремя блоками. Следовательно, если блок неисправен или поврежден, весь трехфазный трансформатор должен быть отключен.
Стоимость ремонта: Затраты на ремонт трехфазных трансформаторов выше, поскольку замена каждого компонента очень затратна.Следовательно, для восстановления обслуживания стоимость запасного блока выше по сравнению с однофазными трансформаторами.
Пониженная мощность: Поскольку трехфазный трансформатор имеет самоохлаждение, одновременно снижается и мощность трансформатора.
Устранение неисправности: В случае неисправности любой фазы трехфазного трансформатора неисправность передается на две другие фазы. Следовательно, необходимо заменить весь блок.

Статьи по теме:

Устройство и принцип действия 3-х фазного трансформатора

3.Вывод

Хотя большинство вспомогательных инструментов подключаются с помощью однофазных трансформаторов, они не подходят для широкого распределения электроэнергии. По сравнению с однофазным трансформатором трехфазный трансформатор имеет много преимуществ. Есть и недостатки, но преимущества перевешивают их. Это причина того, что трехфазные трансформаторы теперь используются для широкого распределения электроэнергии.

MBT — это бренд трансформаторной продукции, пользующийся высокой репутацией на рынке.Обладая сильным опытом и технологическими линиями в области производства, хорошей командой инженеров, квалифицированными техническими работниками и многочисленными партнерами-заказчиками во многих областях, мы всегда являемся лидерами в отношении качества обслуживания и цены.

Мы проектируем, производим и поставляем все виды электрических трансформаторов с помощью специального менеджера проекта и 24-месячной гарантии с момента отправки.

С девизом бизнеса: «Довольный клиент — лучшая бизнес-стратегия» и более чем 11-летним опытом проектирования и производства трансформаторов.Мы, MBT, уверены, что являемся лучшим производителем трансформаторов во Вьетнаме.

25. Получение трехфазной системы ЭДС.

Теория / ТОЭ / Лекция N 16

Расчет трехфазных цепей

Применение векторных диаграмм для анализа

Метод симметричных составляющих

Теорема об активном двухполюснике

Трековый шинопровод и светильники

«Ту», самолеты (первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолетТу-144)

Преимущества трехфазных систем перед однофазными

Преимущества трехфазной системы

Преимущества трехфазной системы перед однофазной системой

Возможно, вам будет интересно прочитать о:

Преимущества трехфазной системы перед однофазной

11 Различия между однофазной и трехфазной системой

Что такое однофазная система переменного тока?

Что такое трехфазная система переменного тока?

Преимущества трехфазной системы над однофазной

11 Разница между однофазным и трехфазным режимами | Преимущества

1. Работа схемы в системе переменного тока

2. Источник питания

3. Производительность машины

4. Экономика передачи электроэнергии

5. Рабочая роль

6. Размер устройства

7. Энергоэффективность

8. Коэффициент мощности

9. Надежность при неисправности

10. Выпрямительная система

11. Техническое обслуживание

Почему мы используем трехфазное питание?

Планируете строительный проект? Получите профессиональный электротехнический дизайн.

Как трехфазное питание снижает стоимость электроустановок

Преимущества работы трехфазного оборудования

Требования к цвету проводки

Преимущества трехфазной системы по сравнению с однофазной системой

Какие преимущества и недостатки трехфазной системы? — sluiceartfair.com

Каковы преимущества и недостатки трехфазной системы?

Каковы преимущества и недостатки трехфазного асинхронного двигателя?

В чем преимущество трехфазной системы?

Каковы недостатки трехфазного трансформатора?

Каковы преимущества трехфазного источника питания?

Что лучше трехфазное или однофазное?

Можно ли использовать трехфазный трансформатор в разомкнутом соединении треугольником?

Преимущества и недостатки трехфазных трансформаторов

1. Преимущества трехфазных трансформаторов перед однофазными трансформаторами

2.Недостатки 3-х фазных трансформаторов

3.Вывод

Добавить комментарий Отменить ответ