Генератор трехфазового тока

Генератор трехфазного тока

Цели:
1) понять принцип действия трехфазного генератора
2) выяснить преимущества трехфазных систем
3) рассмотреть соединения в трехфазных цепях
4) сравнить фазное(Uф) и линейное(Uл) напряжения
5) рассмотреть схемы,графики для изучения и закрепления знания темы.
6) проделать опыт, применив полученные знания
7) сделать практические выводы

История возникновения…
Михаи́л О́сипович Доли́во-Доброво́льский - русский электротехник польского происхождения, один из создателей техники трёхфазного переменного тока, немецкий предприниматель.
Творческая и инженерная деятельность М. О. Доливо-Добровольского была направлена на решение задач, с которыми неизбежно пришлось бы столкнуться при широком использовании электроэнергии. Работа в этом направлении, на основе полученного Николой Теслой трёхфазного тока, в необычайно короткий срок привела к разработке трёхфазной электрической системы и совершенной, в принципе, не изменившейся до настоящего времени конструкции асинхронного электродвигателя.
Таким образом, были получены токи с разностью фаз 120 градусов, была найдена связанная трёхфазная система, отличительной особенностью которой являлось использование для передачи и распределения электроэнергии только трёх проводов.

Устройство генератора трехфазного тока
Принцип действия генератора основан на явлении электромагнитной индукции - возникновении электрического напряжения в обмотке статора, находящейся в переменном магнитном поле. Оно создается с помощью вращающегося электромагнита - ротора при прохождении по его обмотке постоянного тока.
Основные элементы:
Индуктором в генераторе трехфазного тока служит электромагнит, обмотка которого питается постоянным током. Индуктором является ротор, якорь генератора – статором.
В пазах статора расположены три независимые электрич. обмотки, сдвинутые в пространстве на 120гр.
При вращении ротора с угл.скоростью возникает ЭДС индукции,изменяющ. по гармоническому закону с частотой ω
Вследствие сдвига обмоток в пространстве фазы колебаний сдвинуты на 2п/3 и 4п/3.

Сдвиг фаз колебаний в генераторе трехфазного тока

Соединения в трехфазных цепях
Фазное напряжение – напряжение между началом и концом каждой фазной обмотки генератора.
Линейное напряжение – напряжение между началами любых двух фазных обмоток.

Опыт
Три катушки с сердечниками размещаются по окружности под углом 120° по отношению друг к другу. Каждая катушка соединена с гальванометром. В центре окружности на оси укрепляется прямой магнит. Если вращать магнит, то в каждой из трех цепей возникает переменный ток. При медленном вращении магнита можно заметить, что наибольшее и наименьшее значения токов и их направления будут в каждый момент во всех трех цепях различными.

Преимущества трехфазных систем:
1) экономичность производства и передачи электроэнегии
2) возможность получения относительно простого кругового вращающ. магнитного поля
3) возможность получения в одной установки двуч эксплутационных напряжений:
фазного и линейного
4) использование меньшего кол-ва проводов в производстве
Вывод: Благодаря этим преимуществам, трёхфазные системы наиболее распространённые в современной электроэнергетике.

Список используемой литературы:
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.;
Глазунов А.Т., Кабардин О.Ф., Малинин А.Н., Орлов В.А., Пинский А.А., С.И. Кабардина «Физика. 11 класс». – М.: Просвещение, 2009 г.
Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.