ЭДУ при переменном токе в трёхфазной сети

В трёхфазной сети при отсутствии апериодической составляющей токи сдвинуты по фазе на 120⁰

Рассмотрим силы, действующие между параллельными проводниками.

При переменном токе i₁ = Im sinωt= √2 Im sinωt ,

I₂ = √2 Im sin(ωt-120⁰)

I₃ = √2 Im sin(ωt-240⁰)

где Im - амплитудное значение тока;

w - угловая частота

Рассмотрим случай, когда проводники расположены в одной плоскости (рис. 19).

В отличие от однофазного тока при трёхфазном токе с ЭДУ меняется не только во времени , но и по знаку. При положительных значениях sin2ωt и cos2ωt получим силу, притягивающую проводник 1 к двум другим. При отрицательных значениях sin2ωt и cos2ωt получим силу, отталкивающую проводник 1 от двух других.

Силы, действующие на проводники 1 и 3 одинаковы по значению, но разные по направлению Р₁= - Р₃

На проводник 2 оказывают силовое воздействие 1 и 3. И это силовое воздействие будет максимальным. Таким образом, при расположении проводников в одной плоскости сила, действующая на средний проводник, оказывается большей, чем сила, действующая на крайний проводник

 

 

ЭДУ при переменном токе в трёхфазной сети при наличиипри наличии КЗ в цепи

 

 

Иногда включение аппарата происходит при наличии КЗ в цепи нагрузки. Если включение происходит в момент времени, когда принужденная составляющая тока i пр= 0,

то свободной составляющей в цепи не возникает и апериодическая составляющая отсутствует (рис. 1.16, а) На этом рисунке е — ЭДС источника;

φ — угол сдвига фаз между ЭДС и током.

 

Если включение происходит в любой другой момент времени, то возникает свободная апериоди­ческая составляющая, которая в момент t =0 равна и обратна по знаку принужденной составляющей (рис. 1.16,6). Причина возникновения апериодической составляющей — наличие в цепи индуктивности L. Поскольку энергия в ин­дуктивности L i²/ 2 не может меняться скачком, ток в цепи всегда нарастает с нулевого значения. Если при t = 0 ток i _опр ≠ 0, то возникает свободный ток i _св = - i _опр.

 

Наибольшая апериодическая составляющая появляется при условии t=0 (рис. 1.16,в).

Через время t = π / ω ток в цепи достигает наибольшего значения, которое называется ударным.

i =k _уд I _{m 3}

Ударный коэффициент k уд зависит от постоянной вре­мени Т а. Т а = L/R.

Чем больше индуктивность L, и меньше активное сопротивление R тем больше

k уд.

Если имеется апериодическая составляющая , то через время t = π / ω ток в цепи достигает наибольшего значения, которое называется ударным. I = k _уд I _{m пр}

Р_мах = к · к _уд^{2 ·}I² ,

где к _уд^{2 -}ударный коэффициент

Причина возникновения апериодической составляющей —наличие в цепи индуктивности L - поскольку энергия в ин­дуктивности L не может меняться скачком, ток в цепи всегда нарастает с нулевого значения. Если при t = 0 ток i _опр ≠ 0, то возникает свободный ток i _св = - i _опр - апериодический ток обратного направления, величина которого

i _a0 = i _нo -^·I _{п max}

где i _нo -мгнов. значение тока нагрузки,

I _{п max} -периодическая составляющ. тока КЗ.

Благодаря инерции магнитного потока не происходит мгновенное значение тока, т е возникает апериодическая составляющая, которая не позволит в начальный момент тока КЗ мгновенно измениться току от i _нo до I _{п max}

 

Г)Электродинамическая стойкость аппаратов.

Механическая прочность элементов конструкции электрических аппаратов зависит от значения ЭДУ, его направления, длительности воздействия и крутизны нарастания. Поэтому расчёты прочности конструкций ведутся по максимальному значению ЭДУ, хотя действует оно кратковременно.

В однофазных установках расчёт ЭДУ ведётся по ударному току КЗ. Если КЗ произошло вблизи генератора, то за расчётное значение берётся амплитуда ударного тока генератора в переходном режиме.

Для трёхфазного аппарата за расчётный ток берётся i =k _уд I _{m 3, ,} где I m 3- амплитуда периодической составляющей тока трёхфазного КЗ.