A háromfázisú áram fázis- és vonalértékeinek kiszámítása

A háromfázisú generátor három egyfázisú, független állórész tekercsel rendelkezik, amelyek kezdete és vége 120 el-rel van eltolva. jégeső, vagy 2/3 pólusra való felosztással, pl. az ellentétes pólusok középpontjai közötti távolság 2/3-ával (1. ábra). Mindhárom tekercsben egyfázisú váltakozó áram keletkezik. Az egyfázisú tekercs áramait 120 el-rel ellensúlyozzák. jégeső, vagyis az időszak 2/3-ára. Így a háromfázisú áram három egyfázisú áram, amely az idő 2/3-ával (120 °) tolódik el.

Bármely időpillanatban a három pillanatnyi: érték algebrai összege a. stb. c) az egyes fázisok nullák. Ezért hat kapocs helyett (három független egyfázisú tekercshez) csak három kapocs van a generátoron, vagy négy, amikor a nulla pontot jelzi. Attól függően, hogy az egyes fázisok hogyan csatlakoznak, és hogyan csatlakoznak a hálózathoz, csillag vagy delta kapcsolat érhető el.

A tekercsek elejét az alábbiakban A, B, C betűkkel, a végeit pedig X, Y, Z betűkkel jelöljük.

Rizs. 1. Háromfázisú generátor

a) Csillagkapcsolat.

Csillagba kapcsolva az X, Y, Z fázisok végeit (2. ábra) összekötjük, és a csatlakozási csomópontot nullapontnak nevezzük. A csomópont lehet kapocs – az úgynevezett nulla vezeték (272. ábra), szaggatott vonallal jelölve – vagy lehet kapocs nélkül.

Ha semleges vezetékkel csillaghoz csatlakozik, akkor kaphat két feszültség: Ul hálózati feszültség a különálló fázisok vezetői között és Uf fázisfeszültség a fázis és a nullavezető között (2. ábra). A vonal- és fázisfeszültség közötti összefüggést a következőképpen fejezzük ki: Ul = Uph ∙ √3.

Rizs. 2. Csillagcsatlakozás

A vezetékben (hálózatban) folyó áram a fázistekercsen is áthalad (2. ábra), i.e. Il = Iph.

b) Összekapcsolás háromszögben.

A fázisok háromszögben történő összekapcsolása a fázisok végeinek és elejének összekapcsolásával érhető el az ábra szerint. 3, azaz AY, BZ, CX. Ilyen csatlakozásnál nincs nullavezető, és a fázisfeszültség megegyezik a vonal két vezetéke közötti hálózati feszültséggel Ul = Uf. Azonban az Il vezetékben (hálózatban) az áram nagyobb, mint az Iph fázis árama, nevezetesen: Il = Iph ∙ √3.

Rizs. 3. Delta csatlakozás

Egy háromfázisú rendszerben bármely pillanatban, ha az egyik tekercsben a végétől a végéig folyik az áram, akkor a másik kettőben a végétől a végéig folyik. Például az 1. A 2 középső tekercsben az AX A-ból X-be, a külső tekercsekben Y-ből B-be és Z-ből C-be fut.

A diagramon (4. ábra) látható, hogyan csatlakozik három azonos tekercs a motorkapcsokhoz csillaggal vagy delta alakban.

Rizs. 4. Tekercsek csatlakoztatása csillagban és delta-ban

Számítási példák

1. Egy generátor csatlakoztatott állórész tekercseléssel, ahogy az ábra mutatja. 5 áramkör, 220 V hálózati feszültség mellett három egyforma, 153 Ohm ellenállású lámpát lát el árammal.Milyen feszültséggel és árammal rendelkezik az egyes lámpák (5. ábra)?

Rizs. 5.

A bekötésnek megfelelően a lámpák fázisfeszültsége Uf = U / √3 = 220 / 1,732 = 127 V.

Lámpa árama If = Uph / r = 127/153 = 0,8 A.

2. Határozza meg a három lámpa bekapcsolásának áramkörét a 3. ábrán. 6, az egyes 500 Ohm ellenállású lámpák feszültsége és áramerőssége, 220 V hálózati feszültségű hálózatra csatlakoztatva.

A lámpa árama I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Rizs. 6.

3. Hány voltot kell mutatnia az 1. voltmérőnek, ha a 2. voltmérő 220 V feszültséget mutat (7. ábra)?

Rizs. 7.

Fázisfeszültség Uph = Ul / √3 = 220 / 1,73 = 127 V.

4. Milyen áramerősséget mutat az 1. ampermérő, ha a 2. ampermérő 20 A-es áramerősséget jelez deltába kapcsolva (8. ábra)?

Rizs. nyolc.

Ha = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

Delta csatlakozásnál a fogyasztó fázisában kisebb az áram, mint a vezetékben.

5. Milyen feszültséget és áramerősséget mutatnak a fázisra kapcsolt 2. és 3. mérőkészülékek, ha az 1. voltmérő 380 V-ot mutat, és a fogyasztó fázisának ellenállása 22 Ohm (9. ábra)?

Rizs. kilenc.

A 2. voltmérő az Uf = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 220 V fázisfeszültséget mutatja, a 3. ampermérő pedig a fázisáramot Ha = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Hány ampert mutat az 1 ampermérő, ha a fogyasztó egyik fázisának ellenállása 19 ohm, 380 V feszültségesés mellett, amit a 2. ábra szerint csatlakoztatott voltmérő mutat. tíz.

Rizs. tíz.

Fázisáram Iph = Uph / r = Ul / r = 380/19 = 20 A.

A felhasználói áram az ampermérő leolvasása szerint 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (A fázis, azaz a háromszög oldala egy gép, transzformátor vagy egyéb ellenállás tekercsét jelentheti.)

7. Aszinkron motor az ábrán.2 csillagkötésű tekercselése van, és háromfázisú hálózatra csatlakozik, amelynek hálózati feszültsége Ul = 380 V. Mekkora lesz a fázisfeszültség?

A fázisfeszültség a nulla pont (X, Y, Z kapcsok) és az A, B, C kapcsok bármelyike ​​között lesz:

Uph = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 219,4≈220 V.

8. Az előző példa aszinkronmotorjának tekercselését háromszögben zárjuk le a motor árnyékolás bilincseinek összekapcsolásával az ábra szerint. 3 vagy 4. A vezetékre csatlakoztatott ampermérő Il = 20 A áramot mutat. Milyen áram folyik át az állórész tekercsén (fázison)?

Vonaláram Il = Iph ∙ √3; Ha = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,56 A.