Lineárne a fázové prúdy a napätia v trojfázových obvodoch

Trojfázový systém napájania je štandardom vo väčšine krajín sveta, Rusko nie je výnimkou. Každý dom v krajine je pripojený k takejto sieti, ale spravidla jeden fázový drôt prichádza do samostatného bytu. Ak je to žiaduce, môžete vykonať ďalšie dve fázy, ktoré sa často vykonávajú na miestach určených pre IZhS. Sú potrebné na prevádzku zariadení obsahujúcich elektrický motor. Pri pripojení k trojfázovému obvodu sa často vyskytujú otázky týkajúce sa takých konceptov ako fázový a prúdový prúd, ako aj príslušné indexy stresu.

AC reťazce

Ako viete, elektrická energia v Rusku sa uskutočňuje prostredníctvom obvodov striedavého prúdu s frekvenciou 50 Hz. Na jednu sekundu sa vykonáva 50 cyklov. Celý cyklus je kruh, ktorého uhlová veľkosť sa dá merať v stupňoch a radiánoch - 360 ° radián alebo 2π radiány. Podľa toho bude polovica tohto cyklu 180 alebo π radiány, tretia - 120 alebo 2 π / 3 atď. Špecifický okamih tohto cyklu sa nazýva fáza. Reťazce v krajine sú synchronizované do jedného systému.

Fázový posun v reťazci

Tento výraz nemá nič spoločné so zdravím mozgu. Tento termín vysvetľuje nesúlad medzi prúdovými a napäťovými grafmi, ku ktorému dochádza v oblastiach s cievkami alebo kondenzátormi, ako aj porovnanie fáz v rôznych drôtoch. S trojfázovým napájacím systémom je posuv 120 stupňov alebo 2 π / 3 radiány.

Týmto spôsobom vyzerá prekrytie kriviek napätia v troch vodičoch z transformátorovej krabice. Naľavo to dokonca jasne dokazuje, ako to možno získať jednoduchou turbínou.

Možno si niektorí pamätajú toto cvičenie pri kreslení grafu funkcie y = sin (x) pri kreslení z kruhu.

Aktuálne indikátory prúdu a napätia

Maximálna amplitúda napätia v obvode pochádzajúce z transformovne vo dvore je 310 V. Z 1 je 100 krát - v dolnej časti a v hornej časti grafu. Okamžité hodnoty tohto parametra závisia od fázy, v ktorej je graf umiestnený. Prirodzene, pre spotrebiteľov je takéto zastúpenie mimoriadne nepríjemné, preto sa používa koncept aktívneho napätia.

Jeho vzorec bol experimentálne odvodený na základe zákona Joule-Lenz. Podstatou odvodenie tohto vzorca je, že efektívna hodnota prúdu sa rovná konštantnú hodnotu pre rovnaký uvoľňovanie tepla. Koeficient, ktorý sa používa pri výpočte, je √2. Ak to viete, môžete použiť pravidlo:

I = I m / √2, U = um / √2,

kde am a Um sú amplitúda. Dosadíme je v druhom vzorci je hodnota amplitúdy, ukazuje sa, že prevádzkové napätie fázového vodiča s ohľadom na zem v byte 230 V. To je tiež nazýva fázou. No veľkosť prúdu závisí od zaťaženia, podľa Ohmovho zákona:

I = U / R.

Prúd vo fázovom vodiči sa tiež nazýva fázou.

Pripojenia hviezdy a trojuholníka

V domácej zásuvke je okrem fázy aj vždy nula. Jeho správny názov je neutrálny. Niektorí to mýlia s uzemnením, ale v skutočnosti má inú funkciu. Ak chcete lepšie pochopiť, musíte sa oboznámiť s takými pojmami ako "hviezda" a "trojuholník".

Úloha neutrálnej v reťazci

V rozvodni, kde prívodné vedenie prechádza do bytu, sú všetky tri fázy pripojené na jednom konci. Druhý koniec jednej z fáz prechádza do jedného bytu, druhý do druhého a tretí k tretiemu. Ak sa v každom apartmáne použije uzemnenie ako druhý drôt, môže dôjsť k nepríjemnej situácii.

Ale rovnováha v tomto systéme je možná len vtedy, keď všetci traja spotrebitelia súčasne zahŕňajú rovnaké zaťaženie - nazýva sa to symetrická. V skutočnosti je možné zapnúť televízor a ďalšie - elektrickú rúru. Výsledkom bude fázový sklon, keď majiteľ televízora v zásuvke bude 380 a majiteľ rúry je 30 s malou. Aby sa tomu zabránilo, od spojenia koncov fázových vodičov vystupuje neutrál, ktorý prechádza do každého bytu. Pre väčšiu opatrnosť je tiež uzemnená.

Neutral (neutrálna) je zaťaženie nevyváženosť kompenzátor v takom okruhu, ktorý sa nazýva "hviezda". V takejto spojenia medzi jednou z fáz a neutrálne napätie približne 220 V, a medzi týmito dvoma fázami - 380. To je mezipovrchové napätie a nazýva lineárne.

Jeho hodnota sa vypočíta z aktívnej fázy a hodnoty úhlu šmyku medzi nimi. Pamätá si poučenie z geometrie v škole možno vyvodiť z toho:

AB = 2x230x3 / 2 = 230x3 = 400.

Vzhľadom k tomu, že reťaz je vždy niečo, čo ďalej, a nemeria, dostaneme čistý EMF domov:

220x√3 = 380.

Teda fázové a lineárne napätia a prúdy hviezdneho spojenia podliehajú nasledujúcim pravidelnostiam:

U (l) = √3U (f), I (l) = I (f) - fázový prúd je lineárny.

Pripojenie typu "hviezda k neutrálu" je veľmi výhodné na distribúciu káblov rôznym spotrebiteľom. Je možné uviesť jeho výhody:

• stabilita pracovného režimu elektrických spotrebičov v podmienkach rôznych zaťažení;
• motory, ktorých vinutia sú spojené týmto spôsobom, nie sú prehriate;
• kvôli neschopnosti zvýšiť prúd - motor sa štartuje hladko;
• možnosť využitia lineárneho aj fázového napätia.

Schéma trojuholníka a maximálny výkon

Táto potreba vzniká, ak chcete maximalizovať účinnosť elektrického motora. To sa dá dosiahnuť pripojením fázových drôtov k trojuholníku. A napätie fáza v trojfázových obvodoch tohto typu bude zhodný a rovný 380 V. Ale lineárny prúd pretekajúci fáz motora sú dodávané byť odlišný od toho, ktorý tečie cez vinutia. Fázový prúd môže vypočítať z odporu a napätia vo vinutie, je veľkosť je známa. Lineárny prúd sa však vypočíta podľa rovnakého diagramu ako napätie v hviezdnom okruhu:

I (l) = I (f) x3, U (f) = U (l).

Či už stojí za to urobiť takýto prechod je samostatná otázka. Na to musíte brať do úvahy niekoľko dôležitých bodov:

• Napájanie sa samozrejme zvýši o 1,5 krát. Možnosť prehriatia - taky.
• Ak má motor ťažký rotor, potom pri odstreďovaní bude prúd 7 krát vyšší ako pri stabilnej prevádzke.
• To isté nastane, keď sa snažia, aby fyzická záťaž na rotačné časti, napríklad na pílkou niečo tuhé pri zdvíhaní gravitáciu (ak je motor používaný ako navijak).

Preto pred vykonaním experimentov stojí za to zoznámiť sa s pasom motora a schopnosťami vašej siete.

Je možné, že je lepšie si kúpiť elektrický motor s reostatickým nastavením štartovacieho prúdu.