План-конспект урока по ОП.03 Электротехника "Трехфазные электрические цепи. Общие понятия и определения. Мощность трехфазной электрической цепи"

План – конспект урока

по ОП.03 Электротехника.

Раздел 1.Электрические и магнитные цепи.

Тема 1.2. Электрические цепи переменного тока.

Тема урока: Трехфазные электрические цепи. Общие понятия и определения. Мощность трехфазной электрической цепи.

Цель урока: ознакомить обучающихся с трехфазными электрическими цепями.

1. Трехфазная электрическая цепь: определение и мощность.

В промышленности наибольшее распространение получили трехфазные электрические системы как наиболее простые и экономичные для передачи электрической энергии на дальние расстояния с наименьшими потерями.

Заслуга открытия трехфазного тока и его первого практического применения принадлежит талантливому русскому инженеру-электрику М.О. Доливо-Добровольскому (1862 —1913). Он создал первые генераторы и двигатели трехфазного тока, получившие широкое распространение. Современная электрификация также многим обязана этому замечательному русскому изобретателю.

Трехфазная цепь представляет собой совокупность трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одной и той же частоты, синхронизированные таким образом, что их начальные фазы отличаются на угол Т = 2я/3 =120°.

Каждую отдельную цепь трехфазной системы называют фазой.

В симметричной трехфазной системе сумма мгновенных значений ЭДС в любой момент времени равна нулю: ел + ев + ес = 0.

То же и для действующих значений векторов ЭДС: ЁА + Ёв + Ёс =0.

Схемы соединения обмоток трехфазного генератора. При соединении фаз генератора по схеме «звезда» (рис. 4.14, а учебник Ярочкина Г.В., Основы электротехники, с. 90) концы фаз объединяют в одну точку N, которая называется нулевой, или нейтральной. Нагрузку можно подключать к зажимам: N—A; N—В; N—С ИЛИ А — В; В — С; С—А.

Такое соединение возможно лишь при симметричном источнике. В этом случае фазы образуют замкнутый контур, ток в котором отсутствует.

Полная мощность генератора переменного тока, В • А, определяется произведением тока на напряжение: S=IU, где I—действующая сила тока, на которую рассчитана обмотка генератора, A; U—действующее значение напряжения генератора, В.

Размеры генератора переменного тока зависят от полной мощности, на которую он рассчитывается. Это связано с тем, что поперечное сечение проводов обмотки определяется силой тока, а толщина изоляции и число витков обмотки — напряжением, которое будет вырабатывать генератор.

Мощность, расходуемая в активном сопротивлении, преобразуется в полезную работу или теплоту, рассеиваемую в пространство.

Реактивная часть мощности обусловлена колебаниями энергии при создании и исчезновении магнитных и электрических полей. Энергия то запасается в полях реактивных сопротивлений, то возвращается генератору, включенному в цепь.

Причиной низкого коэффициента мощности может быть работа электродвигателей станков или машин вхолостую; недогрузка станка, связанная с тем, что на станке большой мощности обрабатываются мелкие детали; неправильный выбор мощности двигателя, устанавливаемого на станке; низкое качество ремонта двигателя; плохая смазка и т. д.

При нормальной нагрузке двигателя его коэффициент мощности составляет 0,83—0,85. При холостом ходе двигателя его коэффициент мощности понижается и составляет 0,1 —0,3.

Для повышения коэффициента мощности параллельно к индуктивной нагрузке подключают конденсаторы. Емкостное сопротивление этих конденсаторов подбирают с таким расчетом, чтобы оно было примерно равно индуктивному сопротивлению. При этом емкостный ток будет также примерно равен индуктивному току. В этом случае угол сдвига фаз между током и напряжением уменьшается, а коэффициент мощности возрастает до 0,85—0,9.

Вопросы для закрепления:

1. Назовите что представляет собой трехфазная цепь?

2. Перечислите причины низкого коэффициента мощности?

Преподаватель:                                         Денисов В.Г.

Дата проведения: 26.01.2024