Phasen- und Netzspannung in Drehstromkreisen

Über ein Drehstromnetz werden Städte, Gewerbe und Wohnungen mit Strom versorgt. Historisch ist es so, dass Drehstrommaschinen zur Stromerzeugung und zum Verbrauch (in Elektroinstallationen) verwendet werden. Diese Menge wurde gewählt, um die Kosten für die Erzeugung eines rotierenden Magnetfelds oder die Nutzung dieser Energie zur Stromerzeugung zu minimieren. Es gibt auch spezielle 6-Phasen-Generatoren, zum Beispiel in Autos, aber dort werden sie für andere Zwecke benötigt. In diesem Artikel werden wir darüber sprechen, was die Phasen- und Netzspannung in Drehstromkreisen ist, wie sie angeschlossen sind und was der Unterschied ist.

Wechselspannung und ihre Größen

Spannung unterscheidet sich durch die Art des Stroms: Wechselstrom und Gleichstrom. Eine Variable kann verschiedene Formen haben, der Hauptpunkt ist, dass sich ihr Vorzeichen und ihre Größe im Laufe der Zeit ändern. Eine Konstante hat ein Vorzeichen immer gleicher Polarität und der Wert kann stabilisiert oder nicht stabilisiert werden.

In unseren Steckdosen ist die Spannung alternierend sinusförmig. Seine verschiedenen Bedeutungen werden unterschieden, am häufigsten werden die Konzepte von Momentan, Amplitude und Handeln verwendet. Wie der Name schon sagt, ist die Momentanspannung die Anzahl der Volt zu einem bestimmten Zeitpunkt. Amplitude ist die Schwingung der Sinuskurve relativ zu Null in Volt, der Effektivwert ist das Integral der Funktion Spannung über der Zeit, das Verhältnis zwischen ihnen ist wie folgt: Wirkung √2 oder 1,41 mal weniger Amplitude. So sieht es in der Grafik aus:

Spannung in Drehstromkreisen

In Drehstromkreisen werden zwei Spannungsarten unterschieden - linear und Phase. Um die Unterschiede zu erkennen, müssen Sie sich das Vektordiagramm und die Grafik ansehen. Unten sehen Sie drei Vektoren Ua, Ub, Uc - das sind Spannungs- oder Phasenvektoren. Der Winkel zwischen ihnen beträgt 120 °, manchmal sagen sie 120 elektrische Grad. Dieser Winkel entspricht dem bei einfachsten elektrischen Maschinen zwischen den Wicklungen (Polen).

Wenn Sie den Vektor Ub so spiegeln, dass sein Neigungswinkel erhalten bleibt, aber Anfang und Ende vertauscht sind, ändert sich sein Vorzeichen in das Gegenteil. Dann setzen wir den Anfang des Vektors –Ub auf das Ende des Vektors Ua, der Abstand zwischen dem Anfang von Ua und dem Ende von –Ub entspricht dem Vektor der Netzspannung Ul.

In einfachen Worten sehen wir, dass der Wert der Netzspannung größer ist als die Phasenspannung. Schauen wir uns den Spannungsverlauf in einem Drehstromnetz an.

Die rote senkrechte Linie markiert die Netzspannung zwischen Phase 1 und Phase 2 und die gelbe Linie markiert die Phasenamplitude von Phase 2.

KNAPP:Die Netzspannung wird zwischen Phase und Phase gemessen, und die Phasenspannung wird zwischen Phase und Null gemessen.

Aus rechnerischer Sicht wird die Differenz zwischen den Spannungen durch die Lösung dieser Formel bestimmt:

Die Netzspannung ist √3 oder 1,73 mal größer als die Phasenspannung.

Die Last an ein Drehstromnetz kann mit drei oder vier Drähten angeschlossen werden. Der vierte Leiter ist Null (Neutral). Je nach Typ kann das Netz einen isolierten Neutralleiter und einen fest geerdeten haben. Im Allgemeinen können bei gleichmäßiger Last drei Phasen ohne Neutralleiter versorgt werden. Es wird benötigt, damit Spannungen und Ströme gleichmäßig verteilt werden und kein Phasenungleichgewichtund auch als Schutz. In fest geerdeten Netzen schlägt im Falle eines Gehäuseausfalls der Leistungsschalter durch oder die Sicherung in der Schalttafel brennt durch, sodass Sie die Gefahr eines Stromschlags vermeiden.

Das Tolle ist, dass wir in einem solchen Netz gleichzeitig zwei Spannungen haben, die je nach Lastanforderung verwendet werden können.

Beispielsweise: Achten Sie auf die Schalttafel am Eingang Ihres Hauses. Drei Phasen kommen zu Ihnen, und eine davon und Null wird in die Wohnung gebracht. Somit erhalten Sie 220V (Phase) in den Steckdosen und 380V (linear) zwischen den Phasen am Eingang.

Diagramme zum Anschluss von Verbrauchern an drei Phasen

Alle Motoren, Hochleistungsheizer und andere Drehstromverbraucher können in Stern- oder Dreieckschaltung angeschlossen werden. Außerdem haben die meisten Elektromotoren in Borno einen Satz Jumper, die je nach Position aus den Wicklungen einen Stern oder ein Dreieck bilden, aber dazu später mehr. Was ist Sternverbindung?

Bei der Sternschaltung werden die Generatorwicklungen so verbunden, dass die Enden der Wicklungen an einem Punkt angeschlossen sind und die Last am Anfang der Wicklungen angeschlossen ist. Die Wicklungen des Motors und der leistungsstarken Heizungen sind ebenfalls durch einen Stern verbunden, nur anstelle von Wicklungen wirken Heizelemente in ihnen.

Denken wir an das Beispiel eines Elektromotors. Beim Verbinden der Wicklungen mit einem Stern wird an zwei Wicklungen eine Netzspannung von 380 V angelegt usw. mit jedem Phasenpaar.

In der Abbildung sind A, B, C der Anfang der Wicklungen und X, Y, Z die Enden, die an einem Punkt verbunden sind und dieser Punkt geerdet ist. Hier sehen Sie ein Netzwerk mit fest geerdetem Neutralleiter (N-Leiter). In der Praxis sieht es wie auf dem Foto des Elektromotors aus:

Die Enden der Wicklungen sind in einem roten Quadrat hervorgehoben, sie sind durch Jumper miteinander verbunden. Eine solche Anordnung der Jumper (in einer Linie) zeigt an, dass sie durch einen Stern verbunden sind. In blau - Versorgung von drei Phasen.

Auf diesem Foto sind die Anfänge (W1, V1, U1) und die Enden (W2, V2, U2) markiert, beachten Sie, dass sie relativ zum Ursprung verschoben sind, dies ist für eine bequeme Verbindung zu einem Dreieck erforderlich:

Bei Dreieckschaltung liegt an jeder Wicklung Netzspannung an, dies führt dazu, dass große Ströme fließen. Die Wicklung muss für diesen Anschluss dimensioniert sein.

Jede der Einschaltmethoden hat ihre Vor- und Nachteile, manche Motoren schalten beim Startvorgang generell von Stern auf Dreieck um.

Nuancen

Wenn man das Gespräch über Motoren fortsetzt, kann die Frage der Auswahl eines Schaltkreises nicht ignoriert werden. Tatsache ist, dass der Motor normalerweise auf seinem Typenschild die Kennzeichnung enthält:

In der ersten Zeile sehen Sie die Legende für das Dreieck und den Stern. Beachten Sie, dass das Dreieck an erster Stelle steht. Außerdem ist 220 / 380 V die Spannung zwischen dem Dreieck und dem Stern, was bedeutet, dass beim Verbinden mit einem Dreieck die Netzspannung 220 V betragen muss. Wenn Ihre Netzspannung 380 beträgt, müssen Sie den Motor an einen Stern anschließen. Während die Phase immer 1,73 kleiner ist, unabhängig vom Wert des Linearen.

Der folgende Motor ist ein gutes Beispiel:

Hier liegen die Nennspannungen bereits bei 380/660, was bedeutet, dass der Linear 380 mit einem Dreieck verbunden werden muss und der Stern für die Versorgung mit drei 660V-Phasen ausgelegt ist.

Wenn sie bei starken Lasten oft mit den Werten der Zwischenphasenspannung arbeiten, wird in Beleuchtungskreisen in 99% der Fälle die Phasenspannung verwendet (zwischen Phase und Null). Ausnahme sind Elektrokräne und dergleichen, bei denen ein Transformator mit Sekundärwicklungen mit linearen 220 V verwendet werden kann. Aber das sind eher Feinheiten und Besonderheiten bestimmter Geräte. Für Anfänger ist es einfacher, sich daran zu erinnern: Die Phasenspannung ist diejenige, die in der Steckdose zwischen Phase und Null liegt, linear - in der Leitung.

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