27.2. Источники переменного трехфазного тока
Для выработки электрической энергии на электростанциях используют синхронный генератор трехфазного тока, вырабатывающий переменный ток частотой 50 Гц
Система трехфазного тока была разработана выдающимся русским инженером М. О. Доливо-Добровольским в 1891 г. Впервые в мире он осуществил передачу электроэнергии при помощи трехфазной системы на расстояние 175 км. При этом были продемонстрированы сконструированные им трехфазные машины и аппараты — генератор, электродвигатель и трансформатор. Рассмотрим принцип получения переменного тока с помощью генератора, состоящего из двух основных частей: неподвижной — статора и вращающейся — ротора.
Поместим в постоянное магнитное поле три проводника, согнутых в виде рамок (рис. 27.3, а). Начала рамок обозначим аъ а2, а3, концы — бъ б2, бъ. Начало второй рамки аг сдвинуто на угол 120° относительно начала первой ах. Аналогично третья рамка сдвинута относительно второй. При вращении блока рамок с постоянной скоростью в направлении, указаннбд на рисунке 27.3, а стрелкой, в проводниках рамок вследствие электромагнитной индукции создается электродвижущая сила (ЭДС). В рамке а\ — б\ в начальный момент ЭДС равна нулю, при дальнейшем вращении она возрастает и достигает максимального значения при повороте рамки на угол 90° (рис. 27.3, б), так как проводник в этот момент пересекает наибольшее число силовых линий. При дальнейшем вращении рамки ЭДС будет уменьшаться (сокращается число пересекаемых силовых линий) и достигнет нулевого значения при повороте рамки на угол 180° (точка г).
При повороте рамки щ — б\ от 180 до 270° значение ЭДС Е\ в ней будет возрастать, но направлена она в этот период будет в противоположную сторону и достигнет максимального значения в момент прохождения 270°.
Дальнейшее вращение рамки от 270 до 360° приведет к уменьшению значения Е\ до нулевого в момент прохождения 360°. В этот же момент изменяется в проводнике и направление ЭДС. При продолжении вращения рамки в магнитном поле цикл повторяется. В такой же последовательности будет возбуждаться ЭДС и в других рамках блока, но так как они сдвинуты одна относительно другой на угол 120°, то значения ЭДС, индуцируемые в них, окажутся сдвинутыми на такой же угол. Поэтому синусоида Ех начинается в точке 0, синусоида Е2 — в точке 120°, а синусоида Е3 — в точке 240°.
Система трех синусоидальных ЭДС одинаковой частоты, сдвинутых на 120°, называется системой трехфазного тока. Трехфазный переменный ток вырабатывается специальными машинами, называемыми синхронными генераторами. Вместо рамок в них использованы обмотки на роторе. Если к каждой из обмоток присоединить потребитель, образуются три замкнутые цепи, называемые фазами, которые в трехфазной системе обозначаются буквами А, В, С или цифрами 1, 2, 3.
В трехфазной системе сумма ЭДС (или напряжений) в любой момент равна нулю (см. рис. 27.3, б).
Если к обмоткам каждой фазы трехфазного генератора подключить потребители с одинаковым сопротивлением, то по фазам потекут токи равной силы /ь /2, /з, сдвинутые на угол 120°. В этом случае также справедливо утверждение, что сумма трех одинаковых токов трехфазной системы равна нулю.
Фазные обмотки генератора соединяют по двум основным схемам, названным «звезда» и «треугольник». Если концы всех трех обмоток генератора Г (рис. 27.4) сведены в одну точку 0, а начала обмоток подключены к линейным проводам, питающим электроэнергией нагрузку Н, состоящую из трех одинаковых потребителей, то образуется соединение «звезда» (условное обозначение Y). При этом концы токоотводящих проводников можно соединить (при одинаковых потребителях) в одной точке 0) и подключить трехпроводной линией. По этой схеме подключают потребители, имеющие одинаковое сопротивление фаз, например трехфазные электродвигатели, трансформаторы, нагревательные элементы печей и т. д. Но есть целый ряд потребителей трехфазного тока, которые имеют разную мощность фаз, и тогда добиться равномерной нагрузки по фазам невозможно. В этом случае токи, неодинаковые по значению, при сложении в точкене дадут в сумме ноль. Для отвода токов трех фаз из точкизвезд потребителей соединяют точки 0 и 0] специальным дополнительным проводом (рис. 27.5). Такую систему соединения называют трехфазной четырехпроводной. При этом точки соединения 0 и 0! называют нулевыми, провода от начала обмоток генератора до потребителя — линейными, а провод, соединяющий нулевые точки генератора и потребителя, — нулевым.
В линейном проводе протекает линейный ток, а в обмотке (фазе) генератора — фазный. Между линейными проводами действуют линейные напряжения, обозначаемые 1/л. Напряжения между линейными провопами и нулевым проводом называют фазными и обозначают Uл. Пренебрегая падением напряжения внутри обмоток трехфазного генератора, можно считать, что фазные напряжения равны фазным ЭДС.
При нормальной работе трехфазной электроустановки Iл=Iф,
а линейные напряжения Uл = Uф*√3
Если конец первой обмотки трехфазного генератора соединить с началом второй, конец второй — с началом третьей и конец третьей — с началом первой (рис. 27.6), то получится соединение треугольником (условное обозначение А). К общим точкам соединения обмоток генератора подключают шнейные провода. При соединении в треугольник нулевой точки не бывает и каждая фаза потребителя подключена к двум линейным проводам, поэтому Uф = Uл, а Iл=Iф*√3
- 8.2. Машины для внесения минеральных удобрений и извести
- 8.1. Техническая характеристика машин для внесения минеральных удобрений
- 8.3. Машины для внесения органических удобрений
- Глава 9 посевные и посадочные машины
- 9.1. Схемы посева и посадки, агротехнические требования и классификация машин
- 9.2. Рядовые зерновые сеялки
- Техническая характеристика зерновых сеялок
- 9.3. Сеялки для посева пропашных культур
- 9.4. Овощные сеялки
- Картофелепосадочные и рассадопосадочные машины
- Глава 10 машины для химической защиты растений
- 10.1. Методы и способы защиты растений, агротехнические требования
- 10.2. Машины для химической защиты растений
- Техническая характеристика опрыскивателей
- 10.3. Машины для приготовления и транспортировки рабочих жидкостей
- Г л а в а 11 машины для заготовки кормов
- 11.1. Технологические процессы заготовки кормов и агротехнические требования
- 11.2. Косилки
- 11.3. Косилки-плющилки
- 11.4. Косилки-измельчители
- 11.5. Грабли
- 11.6. Машины для уборки рассыпного сена
- 11.7. Машины для заготовки прессованного сена
- 11.8. Агрегаты для приготовления травяной муки
- Глава 12 машины для уборки и послеуборочной обработки зерна
- 12.1. Способы уборки зерновых культур и агротехнические требования
- 12.2. Валковые жатки
- 12.3. Зерноуборочные комбайны
- 12.2. Техническая характеристика комбайнов.
- 12.4. Уборка незерновой части урожая
- 12.5. Зерноочистительные машины
- 12.6. Машины для сушки зерна
- 12.7. Машины для уборки кукурузы на зерно
- Глава 13 машины для уборки картофеля
- 13.1. Способы уборки и агротехнические требования
- 13.2. Картофелекопатели
- 13.3. Картофелеуборочные комбайны
- 13.4. Машины для послеуборочной доработки картофеля
- Г л а в а 14 машины для уборки сахарной свеклы
- 14.1. Технологии уборки сахарной свеклы и агротехнические требования
- 14.2. Машины для уборки ботвы
- 14.3. Корнеуборочные машины
- Глава 15 машины для уборки овощей
- 15.1. Комплекс машин для уборки и послеуборочной обработки лука
- 15.2. Машины для уборки столовых корнеплодов
- 15.3. Капустоуборочные машины
- 15.4. Самоходный томатоуборочный комбайн
- Глава 16 машины для орошения
- 16.1. Способы орошения и агротехнические требования
- 16.2. Основные элементы дождевальных систем
- 16.3. Дождевальные установки и машины
- 16.4. Машины для поверхностного полива
- Контрольные вопросы и задания к разделу II
- Раздел III
- 17.2. Тяговый баланс трактора и сопротивление рабочей машины
- 17.3. Комплектование машинно-тракторных агрегатов
- 17.4. Кинематика движения машинно-тракторного агрегата
- 17.5. Производительность машинно-тракторного агрегата
- 17.6. Эксплуатационные затраты при работе агрегата. Расход топлива и смазочных материалов
- 17.7. Транспорт в сельскохозяйственном производстве
- 17.8. Основы технологии механизированных работ
- Глава 18 основы технического обслуживания и ремонта машинно-тракторного парка
- 18.1. Система технического обслуживания и ремонта
- 18.2. Организация технического обслуживания
- 18.3. Эксплуатация нефтехозяйства
- Глава 19 основы оптимального планирования, проектирования и управления машинно-тракторным парком
- 19.1. Определение состава и структуры машинно-тракторного парка, планирование" его работы
- 19.2. Выбор средств технического обслуживания машинно-тракторного парка и планирование их работы
- 19.3. Организация инженерно-технической службы
- 19.4. Анализ эффективности использования машинно-тракторного парка
- 19.5. Методологические подходы к оценке технического уровня сельскохозяйственной техники
- 19.6. Общие методические принципы оценки эффективности сельскохозяйственных техники и технологий
- Р аз дел IV
- 20.2. Производственные процессы на фермах
- 20.3. Комплексная механизация в животноводстве
- Глава 21 механизация водоснабжения животноводческих ферм
- 21.1. Общая схема водоснабжения животноводческих ферм
- 21.2. Водоподъемные машины и установки
- 21.3. Водопроводная сеть и напорно-регулирующие устройства
- 21.4. Машины и оборудование для поения животных
- Глава 22 механизация подготовки кормов к скармливанию
- 22.1. Виды кормов. Способы и схемы приготовления кормов
- 22.2. Машины для измельчения кормов резанием
- 22.3. Машины для дробления и резания кормов
- 22.4. Машины для запаривания, смешивания и дозирования кормов
- 22.5. Технологические линии приготовления кормов. Кормоприготовительные цехи
- Глава 23 механизация раздачи кормов
- 23.1. Кормораздаточные устройства
- 23.2. Мобильные кормораздатчики
- 23.3. Кормораздатчики непрерывного транспортирования кормов (стационарные)
- Глава 24 механизация доения коров
- 24.1. Общие принципы и способы машинного доения
- 24.2. Доильные аппараты
- 24.3. Виды доильных установок
- 24.4. Элементы вакуумной системы доильных установок
- 24.5. Аппараты и механизмы для первичной обработки молока
- Глава 25 механизация удаления навоза
- 25.1. Способы удаления навоза
- 25.2. Стационарные механизмы и устройства для удаления навоза из помещений
- 25.3. Гидравлические системы удаления навоза
- 25.4. Пневматические системы удаления навоза
- Глава 26 механизация стрижки овец
- 26.1. Комплекты технологического оборудования для стрижки овец
- 26.2. Устройство стригальной машинки
- Контрольные вопросы и задания к разделу IV
- Раздел V
- 27.2. Источники переменного трехфазного тока
- 27.3. Электростанции, линии электропередач, трансформаторы
- 27.4. Энергетические системы
- 27.5. Внешние и внутренние электропроводки
- Глава 28 электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий
- 28.1. Типы электропривода и его основные части
- 28.2. Трехфазный асинхронный электродвигатель
- 28.3. Электрические двигатели сельскохозяйственного назначения
- 28.4. Аппаратура управления и защиты электроустановок
- 28.5. Режимы работы и выбор типа электродвигателя
- Глава 29 использование энергии оптического излучения в сельском хозяйстве
- 29.1. Основные понятия оптического излучения и его свойства
- 29.2. Источники электрического света
- 29.3. Системы электрического освещения. Осветительные приборы
- 29.4. Производственное использование электрического света
- 29.5. Использование ультрафиолетовых и инфракрасных излучений
- Глава 30 применение электрической энергии для нагрева
- 30.1. Электрические источники тепла
- 30.2. Электрический нагрев воды
- 30.3. Электрокалориферные установки
- 30.4. Электрообогреваемые полы и коврики
- 30.5. Электроподогрев защищенного грунта
- Глава 31 электротехнологии в сельском хозяйстве
- 31.1. Электротехнологии в растениеводстве
- 31.2. Электротехнологии в животноводстве
- Г л а в а 32 элементы системы автоматического управления
- 32.1. Основные понятия автоматизации
- 32.2. Элементы автоматики и их функции
- 32.3. Принципиальные, функциональные и структурные схемы автоматических систем
- 32.4. Оценка использования электроэнергии потребителями
- 32.5. Применение средств автоматизации
- Контрольные вопросы и задания к разделу V
- Раздел I. Тракторы и автомобили сельскохозяйственного назначения 5
- Раздел IV. Механизация производственных процессов