Изменение мощности приемника при переключении его фаз со звезды на треугольник

Рассмотрим, как изменяется мощность приемника при пересоединении его фаз со звезды в треугольник. Как было показано, мощность симметричного приемника независимо от схемы его соединения можно определить по формуле (11.3).

Если линейное напряжение источника питания U_а = const (рис. 11.1), что обычно характерно для реальных условий, и сопротивление фаз приемника остается постоянным (Z_ф = const), то отношение мощности приемника при соединении его фаз треугольником (Р_D) к мощности приемника при соединении его фаз звездой (Р_U) определяется отношением линейных токов:

где I_лD, I_лU ¾ линейные токи при соединении фаз приемника треугольником и звездой соответственно.

Рис. 11. 1. Схема переключения трехфазного приемника со звезды в треугольник

При соединении фаз приемника треугольником

а при соединении фаз приемника звездой

Тогда отношение линейных токов I_лD / I_лU = 3.

Таким образом, при неизменном линейном напряжении, переключая приемник со звезды в треугольник, его мощность увеличивают в три раза:

P_D = 3P_Y.

Действительно, при соединении фаз приемника треугольником фазное напряжение становится равным линейному, т. е. увеличивается в раза по сравнению с фазным напряжением при соединении фаз приемника звездой. Следствием этого является увеличение фазного тока I_ф -U_ф / Z_ф также в раза. Фазная мощность увеличится в три раза, во столько же раз увеличится мощность трехфазного приемника. Этим свойством можно воспользоваться, если приемник допускает увеличение напряжения на его зажимах в раза.

Таким образом, изучив однофазные и трех фазные цепи, можно отметить преимущества последних.

 

Рекомендация:

Для самоконтроля полученных знаний выполните тренировочные задания
из набора объектов к текущему параграфу

 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ПРИНЦИПЫ АНАЛИЗА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ. ЗАКОНЫ КОММУТАЦИИ

В предыдущих темах было показано, что если к цепи приложено постоянное напряжение U, то в цепи протекает постоянный ток I = U/R, а если к цепи приложено синусоидальное напряжение u = U_msinwt, то в цепи с постоянными параметрами протекает синусоидальный ток i = I_msin(wt- j). Такие токи устанавливаются лишь через некоторое время после включения цепи или после изменения ее параметров и могут существовать все время, пока к ней приложено напряжение и параметры остаются неизменными.

Эти токи называются установившимися токами, а соответствующие напряжения на отдельных участках цепи ¾ установившимися напряжениями. Каждому установившемуся режиму электрической цепи соответствует строго определенное энергетическое состояние, т. е. определенные значения энергии электрического поля конденсатора и магнитного поля индуктивной катушки:

Любое изменение состояния электрической цепи (включение, отключение, изменение параметров цепи и др.) называется коммутацией.Будем считать, что процесс коммутации осуществляется мгновенно. Энергетическое же состояние цепи не может измениться мгновенно.

Рис. 12.1. Схема анализа влияния коммутации

Пусть, например, в цепи (рис. 12.1) при разомкнутом выключателе В протекает установившийся ток I₁ = U / (R₁ + R₂), определяемый только сопротивлением R цепи. При замыкании выключателя, т. е. при шунтировании резистора R₁, установившийся ток в цепи

I₂ = U / R₂ ³ I₁.

Если предположить, что ток в цепи изменяется мгновенно от I₁ до I₂, то это будет означать, что в индуктивной катушке в этот момент времени переменным током индуцируется э. д. с. самоиндукции

Но любая э. д. с. самоиндукции препятствует изменению тока в цепи. Поэтому предположение о мгновенном изменении тока в цепи неверно. Только в идеальном случае, когда L = 0, можно рассматривать изменение тока как мгновенное.

Таким образом, ток в цепи с индуктивностью не может измениться скачком. В этом заключается первый закон коммутации.

Согласно второму закону коммутации, напряжение на зажимах конденсатора или другого емкостного элемента не может измениться скачком.

Индуктивные и емкостные элементы являются инерционными, вследствие чего для изменения энергетического состояния электрической цепи требуется некоторый промежуток времени, в течение которого происходит переходный процесс. Длительность переходного процесса, как будет показано далее, зависит от параметров цепи. Хотя такой процесс обычно длится несколько секунд или даже доли секунды, токи и напряжения в это время на отдельных участках цепи могут достигать очень больших значений, иногда опасных для электроустановок. Поэтому нужно уметь рассчитывать токи и напряжения переходных процессов и на основании этих расчетов разрабатывать меры защиты электрической цепи.

Как и любой динамический процесс в материальных системах переходный процесс в электрических цепях описывается дифференциальным уравнением. Режим линейных электрических цепей с постоянными параметрами R, L и С описывается линейным дифференциальным уравнением с постоянными коэффициентами. Так, режим цепи синусоидального тока при последовательной соединении элементов R, L и С и напряжении источника питания u = U_msinwt описывается дифференциальным уравнением с постоянными коэффициентами

(12.1)

Полное решение такого неоднородного линейного дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами ищут в виде

где i' ¾ частное решение данного неоднородного уравнения;

i'' ¾ общее решение однородного дифференциального уравнения.

Ток i' поддерживается в цепи напряжением источника питания и является установившимся током. Ток i» находят при решении уравнения без свободного члена. Физически это означает, что приложенное к цепи напряжение, равно нулю, т. е. цепь представляет собой замкнутый контур, состоящий из последовательно соединенных элементов R, L и С. Ток в такой цепи может поддерживаться только за счет запасов энергии в магнитном поле индуктивной катушки или в электрическом поле конденсатора. Так как эти запасы ограничены и при протекании тока i» по элементам с сопротивлением R происходит рассеяние энергии в виде теплоты, то через некоторое время этот ток становится равным нулю.

Ток i''называется свободным, так как его определяют в свободном режиме цепи.

Таким образом полное решение дифференциального уравнения позволяет определить ток i в цепи в переходном режиме или напряжение на элементах цепи u = u' + u''.

 

Рекомендация:

Для самоконтроля полученных знаний выполните тренировочные задания
из набора объектов к текущему параграфу

 

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. Оценка будущей стоимости денежного потока с позиции текущего момента времени
2. A. Смещение суставной головки через вершину суставного бугорка на передний его скат
3. A.16.15.3. Экран принудительной изоляции для использования в депо
4. A.27. Процедура ручной регулировки зеркала заднего вида
5. B. С нарушением непрерывности только переднего полукольца
6. Cинтетический учет поступления основных средств, в зависимости от направления приобретения
7. Cмыкание с декоративно-прикладным искусством
8. Cсрочный трудовой договор и сфера его действия.
9. E) Ценность, приносящая доход, депозит.
10. F) объема производства при отсутствии циклической безработицы
11. F) показывает, во сколько раз увеличивается денежная масса при прохождении через банковскую систему
12. F)по критерию максимизации прироста чистой рентабельности собственного капитала