Definiții de bază
Circuitul trifazat este un set de trei circuite electrice în care EMF-urile sinusoidale de aceeași frecvență sunt deplasate unul față de celălalt în fază cu 120 °. generate de o sursă comună. Secțiunea sistemului trifazic, asupra căreia se derulează același curent, se numește fază.
Circuitul trifazat constă dintr-un generator trifazat, care conectează cabluri și receptoare sau încărcături, care pot fi monofazate sau trifazate.
Un generator trifazat este un aparat sincron. Statorul generatorului conține o înfășurare constând din trei părți sau faze dispuse spațial unul față de celălalt cu 120 °. În fazele generatorului este indus un sistem simetric trifazat EMF, în care forțele electromotoare sunt egale în amplitudine și diferă în fază cu 120 °. Să scriem valorile instantanee și complexele valorilor efective ale EMF.
Suma forțelor electromotoare ale unui sistem simetric trifazat este zero în orice moment.
Pe diagramele circuitelor trifazate, începutul fazelor este marcat prin primele litere ale alfabetului latin (A, B, C), iar capetele prin ultimele litere (X, Y, Z). Direcțiile Emf indică de la sfârșitul fazei de înfășurare a generatorului până la începutul acestuia.
Fiecare fază de încărcare este conectată la faza generatorului prin două fire: înainte și înapoi. Acest lucru are ca rezultat un sistem trifazat nelegat, în care există șase fire de conectare. Pentru a reduce numărul de cabluri de conectare, se utilizează circuite trifazate conectate printr-o stea sau un triunghi.
Se alătură într-o stea. Schema, definiții
Dacă capetele tuturor fazelor generatorului sunt conectate la un nod comun și fazele sunt conectate la sarcina care formează steaua de rezistență cu trei fascicule, se va obține un circuit trifazat conectat printr-o stea. În acest caz, cele trei fire de retur se îmbină într-una, numită zero sau neutră. Un lanț trifazat conectat printr-o stea este prezentat în Fig. 7. 1.
Cablurile care provin de la sursă la sarcină sunt numite cabluri liniare, firul care conectează punctele neutre ale sursei N și receptorul N 'se numește firul neutru (zero).
Tensiunile între pornirea fazelor sau între firele liniare se numesc tensiuni de linie. Tensiunile dintre începutul și sfârșitul fazei sau între firele liniare și neutre se numesc tensiuni de fază.
Curenții din fazele receptorului sau sursei se numesc curenți de fază, curenții în firele liniare sunt curenți liniari. Deoarece firele liniare sunt conectate în serie cu fazele sursei și receptorului, curenții de linie în legătură cu steaua sunt simultan curenți de fază.
ZN este rezistența firului neutru.
Tensiunile liniare sunt egale cu diferențele geometrice ale tensiunilor de fază corespunzătoare
În Fig. 6.2 prezintă o diagramă vectorică a tensiunilor de fază și liniară a unei surse simetrice.
Din diagrama vectorială este clar că
Cu un sistem simetric al sursei EMF, tensiunea de linie este mai mare decât faza
în √ de 3 ori.
Conectarea într-un triunghi. Schema, definiții
Dacă sfârșitul fiecărei faze a înfășurării generatorului este conectat la începutul următoarei faze, se formează o conexiune în triunghi. La punctele de îmbinare, conectați trei fire liniare care conduc la sarcină.
În Fig. 6.3 prezintă un circuit trifazat conectat printr-un triunghi. După cum se poate observa
din fig. 6.3, într-un circuit trifazat conectat printr-un triunghi, tensiunile de fază și liniar sunt aceleași.
Curenții de încărcare liniară și fază sunt interconectați prin prima lege Kirchhoff pentru nodurile a, b, c.
Curentul liniar este egal cu diferența geometrică a curenților de fază corespunzători.
În Fig. 7.4 prezintă o diagramă vectorică a unui circuit trifazat conectat printr-un triunghi sub o sarcină simetrică. Sarcina este simetrică dacă rezistențele de fază sunt aceleași. Vectorii curenților de fază coincid în direcția cu vectorii tensiunilor de fază corespunzătoare, deoarece sarcina constă în rezistențe active.
Din diagrama vectorială este clar că
I л = √3 I φ - pentru o sarcină simetrică.
Circuitele trifazate conectate printr-o stea au devenit mai răspândite decât circuitele trifazice conectate printr-un triunghi. Acest lucru se datorează faptului că, în primul rând, într-un lanț conectat printr-o stea, este posibil să se obțină două tensiuni: liniare și faze. În al doilea rând, dacă fazele de înfășurare a unei mașini electrice conectate printr-un triunghi sunt în condiții inegale, curenți suplimentari apar în bobinaj, care îl încarcă. Astfel de curenți lipsesc în fazele mașinii electrice conectate prin schema "stea". Prin urmare, în practică, evitați conectarea înfășurărilor mașinilor electrice trifazate într-un triunghi.
Calcularea unui lanț trifazat conectat de o stea
Un lanț trifazat conectat printr-o stea este cel mai convenabil calculat prin metoda a două noduri.
În Fig. 7.5 prezintă un circuit trifazat cu o conexiune stea. În general, rezistența fazei de sarcină nu este aceeași (Z A ≠ ZB ≠ ZC)
Sârmă neutră are o rezistență finală Z N.
În circuitul dintre punctele neutre ale sursei și a sarcinii există o tensiune de nod sau o tensiune de polarizare neutră.
Această tensiune este determinată de formula (6.2).
Curenții de fază sunt determinați de formulele (în conformitate cu legea lui Ohm pentru ramura activă):
Curentul în firul neutru
1. Încărcare simetrică. Rezistența fazei de sarcină este aceeași și egală cu o anumită rezistență activă Z A = ZB = ZC = R.
Tensiunea nodală
deoarece sistemul EMF trifazat este simetric.
Fazele de tensiune ale sarcinii și ale generatorului sunt aceleași:
Curenții de fază sunt aceiași în magnitudine și coincid în fază cu tensiunile lor de fază. Nu există curent în firul neutru
Într-un sistem trifazat conectat printr-o stea, cu o sarcină simetrică, nu este nevoie de un fir neutru.
În Fig. 6.6 este o diagramă vectorică a unui circuit trifazat pentru o sarcină simetrică.
2. Sarcina este asimetrică. RA Tensiunile de fază ale sarcinii și ale generatorului sunt aceleași Curenții de fază sunt determinați prin formule Vectorul curentului din firul neutru este egal cu suma geometrică a vectorilor curenților de fază. În Fig. 6.7 prezintă o diagramă vectorică a unui lanț trifazat conectat printr-o stea, cu un fir neutru având rezistență zero, a cărui sarcină este diferită în mărimea rezistențelor active. 3. Sarcina este dezechilibrată, R A Sistemul de tensiuni de fază ale generatorului rămâne simetric. Acest lucru se explică prin faptul că sursa de EMF trifazat are practic putere infinit de mare. Dezechilibrul sarcinii nu afectează sistemul de tensiune al generatorului. În Fig. 6.8 este o diagramă vectorică a unui circuit trifazat cu o sarcină asimetrică și un fir neutru suspendat. Vectorii curenților de fază coincid în direcție cu vectorii tensiunilor de sarcină de fază corespunzătoare. Un fir neutru cu rezistență zero într-un circuit cu sarcină asimetrică echilibrează asimetria tensiunilor de sarcină de fază, adică Prin includerea acestui fir neutru, tensiunile de sarcină de fază devin aceleași. Un circuit trifazat este un circuit de curent sinusoidal convențional cu mai multe surse. Formula (6.5) este utilizată pentru a calcula puterea activă într-un circuit trifazat cu o sarcină asimetrică. Atunci când o sarcină simetrică este conectată la un triunghi Când vă conectați la o stea În ambele cazuri. ȘTIRI ALE FORUMULUI Touche - puterea circuitului trifazat și metodele de măsurare a acestuia Atunci când este necesar să schimbați lanțul de cereale în școală și ce se schimbă împreună cu el
În circuit apare tensiunea de polarizare a neutrului, calculată prin formula:
Datorită tensiunii de polarizare a neutrului, tensiunile de sarcină de fază devin inegale.
Tensiunile de fază ale generatorului și sarcinile diferă una de cealaltă. În absența unui fir neutru, suma geometrică a curenților de fază este zero.
Fig. 6.8Putere în circuite trifazate
Puterea activă a circuitului trifazat este egală cu suma puterilor active ale fazelor
Cu o sarcină simetrică:
Cavalerii teoriei eterului
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: