13. Расчет параллельной цепи переменного тока. Последовательная эквивалентная схема заме­щения. Резонанс токов. Особенности цепи.

1. Определить параметры последовательной эквивалентной схемы замещения.

2. Определить токи в ветвях и в неразветвлённой части.

3. Построить векторную диаграмму (методом проводимости).

1) Комплексная проводимость. ,- полная проводимость,,- активная проводимость,- реактивная проводимость (индуктивная или емкостная),. .

Методика расчёта.

1. Определяются комплексные соединения ветвей.

	R-L
	R-C

2.Определяются комплексные проводимости ветвей.

	R-L	, .
	R-C	.

3. Определяется комплексная проводимость всей цепи (разветвлённая).

. При сложении используют алгебраическую форму записи комплексных чисел.

,,.

В зависимости от соотношения реактивных проводимостей, то есть и, возможно три режима электрической цепи:

. Характер цепи – индуктивный.

. Характер цепи – емкостной.

. Цепь обладает резистивным характером. Режим работы цепи называется резонансом токов..

4. Определяется комплексное соединение параллельной цепи.

,- угол сдвига фаз по всей цепи.

,. .

5. Определяются токи в ветвях и токи в разветвлённой части.

,,,,.

6. Определяются параметры последовательной схемы замещения.

,,.

7. Построение векторной диаграммы.

Наиболее просто строится с вектора напряжения, общего для всех ветвей.

1. ,.

2. ,.

3. ,.

Резонанс токов.

Возникает в параллельной цепи переменного тока, содержащей ветвь с индуктивностью и ёмкостью при условии: .

В простейшем случае двух ветвей:

,,.

Способы получения резонанса токов.

1. Изменением индуктивности .

2. Изменением ёмкости .

3. Изменением частоты питающего тока .

4. Изменением сопротивления резисторов .

Особенности цепи при резонансе токов.

1. Вся цепь (разветвлённая) обладает активным характером: ,, , .

2. Полная (комплексная) проводимость минимальна. , так как.

3. Полное (комплексное) сопротивление максимально: .

4. Ток в разветвлённой части минимален: .

5. Цепь потребляет от источника (от цепи) только активную мощность: , так как. Вся мощность преобразуется в работу.

6. Цепь не потребляет от сети реактивной мощности: , так как.

Однако в цепи происходит обмен реактивной энергией между реактивными элементами.

14. Преимущества трехфазных систем. Трех- и четырехпроводные системы. Основные опреде­ления. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» и «Треугольник» (схемы и основные соотношения).

В современных электрических снабжениях при передаче и распределении электроэнергии (ЭЭ) практически всегда используются 3-х фазные цепи, которые по сравнению с 1-но фазными имеют следующие преимущества:

1. Меньший расход (приблизительно на 30%) проводникового материала, что обуславливает более низкую стоимость ЛЭП.

2. Два различных эксплуатационных напряжения в одной сети: ().

3. Простое получение вращающегося магнитного поля на использовании которого основана работа основных промышленных потребителей электроэнергии (ЭЭ) – это асинхронные и синхронные двигатели.

Основные понятия и элементы 3-х фазной цепи.

3-х фазная цепь – это сложная электрическая цепь, содержащая как и любая сложная цепь 3 компонента:

1) 3-х фазный источник электроэнергии (синхронный генератор);

2) 3-х фазный потребитель электроэнергии;

3) соединительные провода или ЛЭП.

3-х фазный источник электроэнергии (ИЭЭ) служит для преобразования механической энергии в электрическую и получения 3-х фазной системой ЭДС.

3-х фазная система ЭДС – это совокупность 3-х синусоидальных ЭДС одинаковой частоты и амплитуды и сдвинутых друг относительно друга на 13 периода или на 120°.

- фазные ЭДС.

3-х фазный потребитель. В зависимости от схемы соединения в простейшем случае различают 3 способа соединения фаз потребителя:

1. Звезда с нейтралью. .

2. Звезда без нейтрали. .

3. Треугольник. .

В зависимости от величины и характера фаз нагрузки в простейшем случае различают:

1. Симметричную нагрузку (с z) – 3-х фазная нагрузка, у которой комплексы полных сопротивлений всех фаз равны:

,. Примером симметричной нагрузки являются 3-х фазные потребители электроэнергии.

2. Несимметричную нагрузку – такая нагрузка, при которой комплексы полных сопротивлений фаз различны. Несимметричные нагрузку в 3-х фазной системе создают однофазные потребители. .

3. Соединительные провода или ЛЭП служат для передачи электроэнергии от источника к потребителю. В зависимости от числа проводов в ЛЭП различают 3-х и 4-х проводные электросистемы.

Электрическая схема трёхфазной четырехпроводной ЛЭП.

A,B,C– фазы источника (синхронного генератора),

a,b,c– начала фаз потребителя,

n– нейтральная точка,

x,y,z– концы фаз потребителя,

z_a,z_b,z_c– сопротивление фаз потребителя,

A-a,B-b,C-c– линейные провода или фазы ЛЭП.

N-n– нейтральный провод.

Напряжения между линейными проводами: ,,, называются линейными. Токи в линейных проводах (в фазах ЛЭП) называются линейными:,,.

Напряжения между фазой ЛЭП и нейтральным проводом или между началом и концом нагрузки называются фазными: ,,. Токи в фазах потребителя, называются фазными:,,.

Способы соединения фаз потребителя.

В простейшем случае различают три способа:

1. Звезда с нейтралью. .

2. Звезда без нейтрали. .

3. Треугольник. .

Нейтральный проводслужит для сохранения симметрии системы фазных напряжений, то есть равенства напряжений на фазах несимметричной нагрузки. При этом, что обеспечивает нормальный режим работы однофазных потребителей. При этом сохраняется соотношение:.

15. Трехфазные цепи. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» (основные определения и соотношения). Нейтральный провод. Методы построения вектор­ных диаграмм (симметричная и несимметричная нагрузки).

В современных электрических снабжениях при передаче и распределении электроэнергии (ЭЭ) практически всегда используются 3-х фазные цепи, которые по сравнению с 1-но фазными имеют следующие преимущества:

1. Меньший расход (приблизительно на 30%) проводникового материала, что обуславливает более низкую стоимость ЛЭП.

2. Два различных эксплуатационных напряжения в одной сети: ().

3. Простое получение вращающегося магнитного поля на использовании которого основана работа основных промышленных потребителей электроэнергии (ЭЭ) – это асинхронные и синхронные двигатели.

Основные понятия и элементы 3-х фазной цепи.

3-х фазная цепь – это сложная электрическая цепь, содержащая как и любая сложная цепь 3 компонента:

1) 3-х фазный источник электроэнергии (синхронный генератор);

2) 3-х фазный потребитель электроэнергии;

3) соединительные провода или ЛЭП.

3-х фазный источник электроэнергии (ИЭЭ) служит для преобразования механической энергии в электрическую и получения 3-х фазной системой ЭДС.

3-х фазная система ЭДС – это совокупность 3-х синусоидальных ЭДС одинаковой частоты и амплитуды и сдвинутых друг относительно друга на 13 периода или на 120°.

- фазные ЭДС.

3-х фазный потребитель. В зависимости от схемы соединения в простейшем случае различают 3 способа соединения фаз потребителя:

1. Звезда с нейтралью. .

2. Звезда без нейтрали. .

3. Треугольник. .

В зависимости от величины и характера фаз нагрузки в простейшем случае различают:

1. Симметричную нагрузку (с z) – 3-х фазная нагрузка, у которой комплексы полных сопротивлений всех фаз равны:

,. Примером симметричной нагрузки являются 3-х фазные потребители электроэнергии.

2. Несимметричную нагрузку – такая нагрузка, при которой комплексы полных сопротивлений фаз различны. Несимметричные нагрузку в 3-х фазной системе создают однофазные потребители. .

3. Соединительные провода или ЛЭП служат для передачи электроэнергии от источника к потребителю. В зависимости от числа проводов в ЛЭП различают 3-х и 4-х проводные электросистемы.

Соединение фаз потребителя по схеме «звезда».

Звезда с нейтралью. .	Звезда без нейтрали. .
По IIправилу Кирхгофа:. ,,,. По Iправилу Кирхгофа (для токов): .
	, так как нейтральный провод отсутствует.
Особенности:
Четырехпроводная система «звезда с нейтралью» используется всегда при несимметричной нагрузке, создаваемой, например, осветительной сетью, поскольку наличие нейтрального провода N-nобеспечивает сохранение симметричной системы фазовых напряжений. . Нейтральный проводслужит для сохранения симметрии системы фазных напряжений, то есть равенства напряжений на фазах несимметричной нагрузки. При этом, что обеспечивает нормальный режим работы однофазных потребителей. При этом сохраняется соотношение:.	3-х фазная проводная система «звезда» применяется только при симметричной 3-х фазной нагрузке (3-х фазные двигатели, печи и так далее), так как при симметричной нагрузке сохраняется симметричная система фазных напряжений, то есть: (сZ!!!)/ В случае несимметричной нагрузки, в 3-х проводной цепи нарушается симметричная система фазных напряжений, то есть напряжений на фазах потребителя будут различными и отличными от номинального, что приводит к нарушению режима работы фаз потребителя: ,, при этом.
Преимущества:
Получение симметричной фазной системы напряжений
Недостатки:
Наличие четвёртого провода.	Не может использоваться при несимметричной нагрузке.
Векторная диаграмма.
1. Начинают построение с меньшего напряжения. . 2. Нейтральная точка определяется методом засечек по заданному значению . 3. Откладываем токи по известной величине и сдвигу фаз. Принимаем, что нагрузка – активная. .
	Симметричная нагрузка (cZ): ,,. Несимметричная нагрузка (н Z):

16. Трехфазные цепи. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Треуголь­ник» (основные определения и соотношения). Методы построения векторных диаграмм (симметричная и несимметричная нагрузки).

В современных электрических снабжениях при передаче и распределении электроэнергии (ЭЭ) практически всегда используются 3-х фазные цепи, которые по сравнению с 1-но фазными имеют следующие преимущества:

1. Меньший расход (приблизительно на 30%) проводникового материала, что обуславливает более низкую стоимость ЛЭП.

2. Два различных эксплуатационных напряжения в одной сети: ().

3. Простое получение вращающегося магнитного поля на использовании которого основана работа основных промышленных потребителей электроэнергии (ЭЭ) – это асинхронные и синхронные двигатели.

Основные понятия и элементы 3-х фазной цепи.

3-х фазная цепь – это сложная электрическая цепь, содержащая как и любая сложная цепь 3 компонента:

1) 3-х фазный источник электроэнергии (синхронный генератор);

2) 3-х фазный потребитель электроэнергии;

3) соединительные провода или ЛЭП.

3-х фазный источник электроэнергии (ИЭЭ) служит для преобразования механической энергии в электрическую и получения 3-х фазной системой ЭДС.

3-х фазная система ЭДС – это совокупность 3-х синусоидальных ЭДС одинаковой частоты и амплитуды и сдвинутых друг относительно друга на 13 периода или на 120°.

- фазные ЭДС.

3-х фазный потребитель. В зависимости от схемы соединения в простейшем случае различают 3 способа соединения фаз потребителя:

1. Звезда с нейтралью. .

2. Звезда без нейтрали. .

3. Треугольник. .

В зависимости от величины и характера фаз нагрузки в простейшем случае различают:

1. Симметричную нагрузку (с z) – 3-х фазная нагрузка, у которой комплексы полных сопротивлений всех фаз равны:

,. Примером симметричной нагрузки являются 3-х фазные потребители электроэнергии.

2. Несимметричную нагрузку – такая нагрузка, при которой комплексы полных сопротивлений фаз различны. Несимметричные нагрузку в 3-х фазной системе создают однофазные потребители. .

3. Соединительные провода или ЛЭП служат для передачи электроэнергии от источника к потребителю. В зависимости от числа проводов в ЛЭП различают 3-х и 4-х проводные электросистемы.

Соединение потребителя по схеме «треугольник».

, .

.

В соединении «треугольник» и сохраняет симметричную систему фазных напряжений, поскольку линейные напряжения формируются на зажимах генератора и система линейных напряжений принимается симметричной, поэтому при соединении «треугольник» фазные потребители всегда работают при номинальном напряжении:,. Это преимущество «треугольника».

В «треугольнике» отсутствует 4-й провод, что делает всю систему передач более дешёвой.

Уравнения токов:

,,,.

Недостатком «треугольника» является одно эксплуатационное напряжение.

Векторная диаграмма.

1. Строится диаграмма линейных напряжений системы, которая принимается симметричной.