При несимметричном напряжении

Расчет режима симметричной трехфазной нагрузки

при несимметричном напряжении

Пусть к симметричному трехфазному приемнику, например электродви­гателю, при­ложена несимметричная система напряжений При несимметричном напряжении - student2.ru UA, UB, UC. Для по­лучения общих закономер­ностей введем в схему нулевой провод с сопротивле­нием ZN. Схема цепи примет вид (рис. 108):

 
  При несимметричном напряжении - student2.ru

Разложим несимметричную систему напряжений UA, UB, UC на симмет­ричные состав­ляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей:

При несимметричном напряжении - student2.ru При несимметричном напряжении - student2.ru ,

При несимметричном напряжении - student2.ru ,

При несимметричном напряжении - student2.ru .

Применим к расчету схемы метод наложения и выполним расчет токов отдельно для каждой симметричной составляющей напряжения. Так как для каждой из симметричных со­ставляющих трехфазная схема генератор-приемник полностью симметрична, то расчет ре­жима можно выполнять только для одной фазы А, соответственно трехфазную схему следует заменить тремя однофаз­ными отдельно для каждой составляющей (рис. 109а, б, в). В симмет­ричном режиме для прямой и обратной последовательностей ток в нулевом проводе равен нулю и, следовательно, напряжение При несимметричном напряжении - student2.ru . Это означает, что сопро­тивление в нейтраль­ном проводе ZN не оказывает влияния на фазные токи и не должно включаться в схемы для этих последовательностей (рис. 109а, б). Токи нулевой последовательности во всех фазах сов­падают и могут замкнуться только через нулевой провод: IN = IA0 + IB0 + IC0 = 3IA0. По 2-му закону Кирх­гофа для нулевой последовательности (рис. 3) получим: При несимметричном напряжении - student2.ru

UA0 = IA0Z0 + IN×ZN = IA0(Z0 + 3ZN)

Согласно полученному уравнению схема замещения для нулевой после­довательно­сти получит вид (рис. 109в), в которой последовательно с сопротив­лением фазы Z0 включается утроенное сопротивление нейтрали 3ZN.

В схемах для отдельных симметричных составляющих (рис. 4а, б, в) обозначены Z1, Z2, Z0 - комплексные сопротивления фазы приемника для токов соответственно прямой, об­ратной и нулевой последовательностей. Для прием­ников с вращающимся магнитным полем эти сопротивления существенно от­личаются.

 
  При несимметричном напряжении - student2.ru

По закону Ома в каждой из схем рис. 109а, б, в производится расчет токов прямой, об­ратной и нулевой последовательностей:

При несимметричном напряжении - student2.ru ; При несимметричном напряжении - student2.ru ; При несимметричном напряжении - student2.ru .

Действительные токи в исходной схеме (рис. 108) определяются по ме­тоду наложения, как векторные суммы токов прямой, обратной и нулевой по­следовательностей:

IA = IA1 + IA2 + IA0 ,

IB = IB1 + IB2 + IB0 = a2×IA1 +a×IA2 + IA0 ,

IC = IC1 + IC2 + IC0 =a×IA1 + a2×IA2 + IA0 .

Комплексные сопротивления фаз статичных трехфазных приемников (ос­ветительная нагрузка, нагревательные приборы и др.) не зависят от вида после­довательности, для таких приемников При несимметричном напряжении - student2.ru . Расчет токов таких приемни­ков может выполняться обычными методами. Для трехфазных приемников, в которых существует вращающееся магнитное поле (электродвигатели, генера­торы), сопротивления фаз для токов разных последовательностей существенно отличаются ( При несимметричном напряжении - student2.ru ). Расчет токов таких приемников при несимметрич­ном напряжении должен производиться исключительно методом симметрич­ных составляющих.

Наши рекомендации