heim · elektrische Sicherheit · Die Gesamtleistung s des Drehstromkreises ist gleich. Symmetrischer Modus des Dreiphasenstromkreises

Die Gesamtleistung s des Drehstromkreises ist gleich. Symmetrischer Modus des Dreiphasenstromkreises

  • 3. Grundlegende elektrische Messgeräte. Methoden zur Messung elektrischer Größen und zur Berechnung von Parametern elektrischer Schaltungselemente.
  • 4. Grundlegende elektrische Messgeräte. Schaltschemata. Erweiterung der Messgrenzen (Shunts, zusätzliche Widerstände). Merkmale der Arbeit mit Multi-Limit-Geräten.
  • 5. Genauigkeitsklassen elektrischer Messgeräte. Fehler bei elektrischen Messungen und Möglichkeiten zu deren Minimierung bei der Auswahl eines Messgeräts.
  • Elektrische Messfehler
  • Merkmale der Arbeit mit Multi-Limit-Geräten.
  • Hauptmerkmale (Parameter) von Wechselstrom
  • Effektivwert des Wechselstroms
  • Anwendung komplexer Zahlen zur Analyse von Wechselstromkreisen
  • 9. Ideale Elemente (resistiv, induktiv und kapazitiv) in einem Wechselstromkreis. Definitionen, grundlegende Zusammenhänge und Merkmale der Schaltung. Das Konzept der Wirk-, Blind- und Scheinleistung.
  • 10. Echte Spule und echter Kondensator in einem Wechselstromkreis. Definitionen, grundlegende Zusammenhänge und Merkmale der Schaltung. Das Konzept der Wirk-, Blind- und Scheinleistung.
  • 1. Spule (aktiv-induktives R-L-Element) in einem Wechselstromkreis
  • 2. Kondensator (aktiv-kapazitives RC-Element) in einem Wechselstromkreis
  • 11. Ein Reihenwechselstromkreis, der ohmsche, induktive und kapazitive Elemente enthält. Grundlegende Beziehungen und Merkmale der Kette.
  • 12. Berechnung eines Reihenwechselstromkreises. Substitutionsschema. Spannungsresonanz. Merkmale der Kette.
  • Spannungsresonanzphänomen
  • Merkmale der Schaltung bei Spannungsresonanz:
  • 13. Berechnung des parallelen Wechselstromkreises. Sequentielle Ersatzschaltung. Resonanz von Strömen. Merkmale der Kette.
  • 1. Die komplexen Widerstände der Zweige und die Ströme in den Zweigen werden bestimmt
  • 2. Die komplexen Leitfähigkeiten und Parameter der Leitfähigkeitsdreiecke der Zweige werden bestimmt
  • V1. Erstellen eines Vektordiagramms einer Parallelschaltung
  • 14. Vorteile von Dreiphasensystemen. Drei- und Vierleitersysteme. Grundlegende Definitionen. Anschluss der Verbraucherphasen nach den Schaltungen „Stern“ und „Dreieck“ (Schaltungen und Grundbeziehungen).
  • Elektrisches Diagramm einer dreiphasigen vieradrigen Stromleitung
  • Methoden zum Anschluss von Verbraucherphasen und Betriebsarten eines Drehstromkreises
  • Anschluss der Verbraucherphasen nach dem „Stern“-Schema (Dreileitersystem)
  • 15. Dreiphasenstromkreise. Grundlegende Definitionen. Anschluss der Verbraucherphasen nach der „Stern“-Schaltung (grundlegende Definitionen und Zusammenhänge). Neutralleiter. Strom im Dreiphasenstromkreis.
  • Elektrisches Diagramm einer dreiphasigen vieradrigen Stromleitung
  • Methoden zum Anschluss von Verbraucherphasen und Betriebsarten eines Drehstromkreises
  • Anschluss der Verbraucherphasen nach dem „Stern“-Schema (Dreileitersystem)
  • Anschluss der Verbraucherphasen nach dem Stern-Neutral-Schema (Vierleitersystem)
  • Dreiphasenstromkreis
  • 16. Dreiphasenstromkreise. Grundlegende Definitionen. Verbindung von Verbraucherphasen nach dem „Dreieck“-Schema (grundlegende Definitionen und Beziehungen). Strom im Dreiphasenstromkreis.
  • Elektrisches Diagramm einer dreiphasigen vieradrigen Stromleitung
  • Dreiphasenstromkreis
  • 17. Vorteile von Dreiphasensystemen. Strom im Dreiphasenstromkreis. Methoden zur Messung der Wirk- und Blindleistung in Drehstromkreisen.
  • Dreiphasenstromkreis
  • 2. Messung der Wirkleistung mit der Zwei-Wattmeter-Methode
  • 3. Messung der Wirkleistung nach der Drei-Wattmeter-Methode
  • 4. Wirkleistungsmessung mit einem dreiphasigen Wattmeter
  • 1. Messung der Blindleistung mit der Ein-Wattmeter-Methode
  • 2. Messung der Blindleistung mit der Zwei- und Drei-Wattmeter-Methode
  • Übertragung elektrischer Energie und Verlustleistungen auf Stromleitungen
  • Übertragung elektrischer Energie und Verlustleistungen auf Stromleitungen
  • Maßnahmen zur Reduzierung der Blindleistung von Verbrauchern
  • Übertragung elektrischer Energie und Verlustleistungen auf Stromleitungen
  • Maßnahmen zur Reduzierung der Blindleistung von Verbrauchern
  • Übertragung elektrischer Energie und Verlustleistungen auf Stromleitungen
  • Maßnahmen zur Kompensation der Blindleistung der Verbraucher
  • Bestimmung der Leistung von Kompensationsgeräten
  • Merkmale des Verhaltens ferromagnetischer Materialien in einem magnetischen Wechselfeld
  • Hysterese-Phänomen
  • 23. Anwendung ferromagnetischer Materialien in der Elektrotechnik. Magnetische weiche und magnetische Hartmaterialien. Energieverluste bei der Ummagnetisierung von Ferromagneten und Möglichkeiten zu deren Reduzierung.
  • 24. Übertragung elektrischer Energie und Leistungsverluste auf Stromleitungen. Der Zweck der Spannungsumwandlung. Aufbau und Funktionsprinzip eines Transformators.
  • 25. Betriebsarten und Wirkungsgrad des Transformators. Experimente zu Leerlauf und Kurzschluss. Äußere Eigenschaften des Transformators. Betriebsarten des Transformators
  • Wirkungsgrad des Transformators. Verlustleistung und Transformatoreffizienz
  • Äußere Eigenschaften des Transformators
  • 26. Elektrischer Antrieb. Aufbau und Vorteile des Elektroantriebs. Heizung und thermische Funktionsweise des Elektromotors. Nennleistung. Eigenschaften der Lastbetriebsarten des Elektromotors.
  • Blockschaltbild des Elektroantriebs
  • Thermische Betriebsbedingungen und Motornennleistung
  • 28. Grundeigenschaften von Drehstrom-Asynchron-Elektromotoren. Methoden zum Starten und Regeln der Drehzahl. Reversierung und Methoden zum elektrischen Bremsen von Asynchron-Elektromotoren.
  • 1) Direktstart
  • 2) Starten Sie mit reduzierter Spannung zum Teufel
  • 4. Umkehrhölle (Änderung der Drehrichtung)
  • Die Hölle der Frequenzkontrolle
  • Polregulierung
  • 6. Methoden zur elektrischen Bremsung der Hölle
  • 1) Notbremsung
  • 2) Dynamisches Bremsen
  • 3) Generatorisches (regeneratives) Verfahren mit Energierückführung in das Versorgungsnetz
  • 29. Elektrischer Antrieb. Aufbau und Vorteile des Elektroantriebs. Gleichstrommotoren, ihre Vor- und Nachteile. Gerät und Funktionsprinzip.
  • Blockschaltbild des Elektroantriebs
  • Gleichstrommotordesign
  • Funktionsprinzip des Gleichstrommotors
  • Drehmomentcharakteristik
  • Mechanische Eigenschaften
  • Energiebezogene (wirtschaftliche) Eigenschaften
  • Starten von Gleichstrommotoren
  • Direktstart
  • Gleichstrom mit reduzierter Spannung starten
  • Rheostat-Startmethode
  • Gleichstromumkehrmotoren
  • Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren
  • Pole-Methode
  • Blockschaltbild des Elektroantriebs
  • Bildung eines Elektron-Loch-Übergangs
  • Eigenschaften eines Elektron-Loch-Übergangs bei Vorhandensein einer externen Spannung. Einschalten eines Elektron-Loch-Übergangs in Vorwärtsrichtung
    1. Geringerer Verbrauch an Leitermaterial, geringere Kosten und höhere Effizienz der Stromübertragungsleitung bei gleicher Leistung und Spannung der Stromleitung.

      Möglichkeit, zwei Betriebsspannungen (linear und Phase) in einem dreiphasigen Vierleitersystem zu erhalten.

      Möglichkeit, leicht eine rotierende zu erhalten Magnetfeld(VMP), auf dessen Nutzung die Arbeit der gängigsten Verbraucher basiert elektrische Energie- Dreiphasen-Asynchron- und Synchron-Elektromotoren.

    Dreiphasenstromkreis

    Leistung Dreiphasenschaltung ist die Summe der entsprechenden Leistungen aller drei Phasen (Leistungsverluste im Neutralleiter werden meist vernachlässigt):

    Wie bei einem einphasigen Stromkreis hängen Wirk-, Blind- und Scheinleistung eines dreiphasigen Stromkreises durch die Beziehung zusammen:

    .

    Die Leistung einer der Phasen wird durch die übliche Formel ausgedrückt:

    Bei symmetrischer Belastung die Kraft aller drei Phasen jeweils gleich:

    und für die Leistung eines Dreiphasenstromkreises können wir schreiben: .

    In einem Drehstromkreis mit symmetrischer Belastung: ,

    Daher können wir für die Leistung eines dreiphasigen Stromkreises schreiben:

    Außerdem wann symmetrische Belastung Die Beziehungen zwischen linearen und Phasenspannungen und -strömen sind bekannt: I L = I Ф, U L

    U F - bei Anschluss nach dem „Stern“-Schema, I L

    I Ф, U Л = U Ф - bei Anschluss nach dem „Dreieck“-Schema.

    Nachdem wir diese Ausdrücke in die Formel für die Leistung eines Drehstromkreises eingesetzt haben, im allgemeinen Fall mit einer symmetrischen Last, erhalten wir: .

    Bei unsymmetrischer Belastung ergibt sich die Leistung eines Drehstromkreises als Summe der entsprechenden Leistungen aller drei Phasen (d. h. als Summe der entsprechenden Phasenleistungen):

    Messung der Wirkleistung eines Drehstromkreises

    Wirkleistung im Stromkreis Wechselstrom P = I U cos φ wird mit einem elektrodynamischen Wattmeter gemessen, dessen Messwerk aus zwei Spulen besteht, von denen eine rotieren kann.

    Feste Spulenwicklung – sequentiell oder aktuelle Wicklung – niederohmig ist und in den Messkreis einbezogen wird der Reihe nach , und die bewegliche Spulenwicklung ist Spannungswicklung - hat einen hohen Widerstand und schaltet ein parallel zu den Last-(Verbraucher-)Klemmen. Dabei ist k der Auslegungskoeffizient und I der Strom in der Reihenwicklung des Wattmeters.

    Beim Anschluss eines Wattmeters an einen Stromkreis sollten Sie auf den korrekten Anschluss der Wattmeterwicklungen achten, deren Anfänge (Generatorklemmen) durch Sternchen (*) gekennzeichnet sind. Beide Generatoranschlüsse müssen auf der Seite der elektrischen Energiequelle (Generator) mit demselben Kabel verbunden sein.

    Um die Wirkleistung eines dreiphasigen Stromkreises zu messen, wird häufig ein einphasiges Wirkleistungs-Wattmeter verwendet, das nach verschiedenen Stromkreisen angeschlossen ist.

      Wirkleistungsmessung mit der Einzelwattmeter-Methode

    Die Ein-Wattmeter-Methode wird in Drehstromkreisen nur bei symmetrischer Belastung der Phasen angewendet. Bei einer symmetrischen Last ist die von jeder der drei Phasen aufgenommene Leistung gleich. Daher reicht es aus, die Leistung einer Phase zu messen und das Messergebnis mit der Anzahl der Phasen zu multiplizieren, um die Leistung der drei Phasen zu erhalten Schaltkreis: .

    Um die Leistung unter symmetrischer Last zu messen, reicht daher ein Wattmeter aus, dessen Stromwicklung in Reihe mit der Phasenlast geschaltet ist und dessen Spannungswicklung mit der Phasenspannung verbunden ist.


    Wenn der Sternpunkt der Last nicht verfügbar ist, erfolgt die Messung der Phasenleistung in einer Sternschaltung nach einer Schaltung mit einem künstlichen Sternpunkt, der durch eine zu einem Stern geschaltete Wattmeter-Spannungswicklung erzeugt wird Z V und zwei zusätzliche Widerstände mit gleichem Widerstand Z 2 Und Z 3 :

    .

  • Wirkleistung– die Summe der Wirkleistungen der Lastphasen der Wirkleistung im Neutralleiter, falls vorhanden aktiver Widerstand ungleich Null: .

    Blindleistung– die Summe der Blindleistungen der Lastphasen und der Blindleistung im Neutralleiter, wenn dessen Blindwiderstand nicht Null ist.

    Die Nutzleistung wird durch die Formel bestimmt: .

    Wenn die Last symmetrisch und gleichmäßig ist, sind die Wirk- und Blindleistungen des Neutralleiters gleich Null, die Wirkleistungen der Lastphasen sind gleich und werden anhand der Werte ermittelt Phasenstrom und Phasenspannung, d. h. die Blindleistungen der Lastphasen sind ebenfalls gleich und werden anhand der Werte von Phasenstrom und Phasenspannung bestimmt:, wobei Winkel-Winkel zwischen Phasenspannungen oder Lastphasenspannungen und Phasenstrom oder Strom, der durch die Lastphase fließt. Dann kann die Wirkleistung der Last durch die Formel bestimmt werden, und die Blindleistung der Last kann durch die Formel bestimmt werden:

    Bei gleichmäßiger Belastung der Phasen gilt unabhängig von der Anschlussart folgende Gleichheit: Dann lässt sich also die Gesamtlastleistung nach folgender Formel ermitteln:.

    Messung der Wirkleistung eines Drehstromkreises.

    Im Allgemeinen, wenn die Last ungleichmäßig ist und dies der Fall ist Neutralleiter, müssen drei Wattmeter in den Stromkreis einbezogen werden, und die Wirkleistung des Stromkreises entspricht der Summe der Messwerte dieser drei Wattmeter.

    Bei gleichmäßiger Belastung reicht es aus, die Leistung einer Phase zu messen und das Ergebnis zu verdreifachen.

    Fehlt der Neutralleiter, kann die Leistung mit zwei Wattmetern gemessen werden. Die Summe der Messwerte zweier Wattmeter bestimmt Wirkleistung den gesamten Stromkreis, unabhängig von der Art des Anschlusses der Last.

    Das erste Wattmeter zeigt den Wert der Menge an, das zweite den Wert der Menge.

    Nachdem wir die Messwerte der Wattmeter zusammengefasst haben, erhalten wir: .

    36. Transformator – ein elektrisches Gerät, das dazu bestimmt ist, durch ein Magnetfeld elektrische Wechselstromenergie einer Spannung in elektrische Wechselstromenergie einer anderen Spannung umzuwandeln, sofern die Frequenz beibehalten wird. In einem Transformator wird Elektrizität durch ein magnetisches Wechselfeld im Kern vom Primärkreis zum Sekundärkreis übertragen.

    Transformator - ein statisches elektromagnetisches Gerät mit zwei oder mehr induktiv gekoppelten Spulen, das dazu bestimmt ist, Wechselstrom einer Spannung in Wechselstrom einer anderen Spannung derselben Frequenz mittels elektromagnetischer Induktion ohne nennenswerten Leistungsverlust umzuwandeln.

    37. Transformator - ein Gerät, das Wechselstrom einer Spannung in Wechselstrom einer anderen Spannung derselben Frequenz umwandelt.

    Einstufung:

      nach Verwendungszweck:

      Strom (in Stromverteilungsnetzen);

      Messen (als Elemente von Messgeräten):

      Schweißen (beim Elektroschweißen);

      Ofen (als Elemente elektrothermischer Geräte);

    von Entwurf:

    • einzelphase

      Drei Phasen

      Mehrwicklung

    nach Kühlmethode:

    • Luft

      Öl

    Instrumententransformatoren werden unterteilt in Stromtransformatoren Und Spannungswandler.

    Symmetrischer Modus des Dreiphasenstromkreises

    In Abb. Abbildung 7 zeigt ein topografisches Diagramm und ein Vektordiagramm von Strömen im symmetrischen Modus für eine Schaltung basierend auf Reis. 4 und die induktive Natur der Last ( j > 0).
    Im Neutralleiter fließt kein Strom:

    Daher wird bei einem symmetrischen Empfänger der Neutralleiter nicht verwendet. Netzspannungen werden als Differenzen definiert Phasenspannungen:

    Aus dem gleichschenkligen Dreieck ANB ergibt sich:

    In Abb. 8 sind gegeben Vektordiagramme Spannungen und Ströme im symmetrischen Modus und J > 0 für Schaltung Leitungsströme sind definiert als die Unterschiede in den Phasenströmen:

    Wirkleistung symmetrisch Dreiphasenempfänger

    Berücksichtigen Sie, dass beim Anschluss der Empfängerzweige ein Stern vorhanden ist

    und wenn die Empfängerzweige mit einem Dreieck verbunden werden

    Wir erhalten unabhängig von der Art der Verbindung

    Es sollte daran erinnert werden, dass in diesem Ausdruck j - Phasenverschiebung zwischen Phasenspannung und Phasenstrom.
    Ähnliches gilt für die Blind- und Scheinleistung eines symmetrischen Dreiphasenempfängers

    Lassen Sie uns die Summe ermitteln sofortige Kraft Dreiphasenempfänger im symmetrischen Modus. Schreiben wir die Momentanwerte der Phasenspannungen und -ströme auf und nehmen dabei die Anfangsphase der Spannung u A gleich Null:

    und Ausdrücke für die momentanen Leistungswerte jeder Phase des Empfängers:

    Bei der Summierung der Momentanleistungswerte einzelner Phasen ergeben die zweiten Terme der Summe Null. Daher die gesamte Momentanleistung

    ist zeitunabhängig und entspricht der Wirkleistung.
    Man spricht von mehrphasigen Stromkreisen, bei denen der Momentanleistungswert konstant ist ausgewogen.
    Beachten Sie, dass in einem zweiphasigen symmetrischen Stromkreis (Abb. 9) mit einem asymmetrischen System die EMF der Stromquelle ( siehe Abb. 3, geb) Das Stromsystem ist ebenfalls unsymmetrisch, die Schaltung ist jedoch ausgeglichen, da die Summe der Momentanleistungswerte in den Phasen konstant ist. Dies kann auf die gleiche Weise dargestellt werden, wie die Bilanz eines symmetrischen Drehstromkreises dargestellt wurde.
    Die Konstanz der momentanen Leistungswerte entsteht Bevorzugte Umstände für den Betrieb von Generatoren und Motoren hinsichtlich ihrer mechanischen Belastung, da bei einphasigen Generatoren und Motoren keine Drehmomentpulsation zu beobachten ist.
    Betrachtet man die symmetrischen Modi gekoppelter Drehstromkreise, lässt sich der wirtschaftliche Vorteil der letzteren gegenüber unverbundenen Drehstromkreissystemen leicht aufzeigen. Ein nicht angeschlossenes Dreiphasen-Stromkreissystem verfügt über sechs stromführende Drähte.
    Ich l = ich F. Drehstromschaltung ohne Neutralleiter, der die gleichen sterngeschalteten Empfänger speist, gibt es nur drei Leitungen mit den gleichen Strömen Ich l = ich f und lineare Spannungen, die Wurzel ist dreimal größer als die linearen Spannungen in einem nicht verbundenen Dreiphasensystem Schaltungen für die U l = U F. Bei der Verbindung von Empfängern mit einem Dreieck gibt es auch halb so viele Drähte wie in einem nicht angeschlossenen Drehstromkreissystem (drei statt sechs), während die Ströme in den linearen Drähten nicht doppelt so groß sind wie die Phasenströme. aber nur bis zur Wurzel von drei. Dadurch können Sie die Materialkosten für Drähte reduzieren.