Faasi- ja liinipinge kolmefaasilistes ahelates

Linnade, ettevõtete ja elamute elektrivarustus toimub kolmefaasilise võrgu kaudu. Ajalooliselt juhtus nii, et elektri tootmiseks ja tarbimiseks (elektripaigaldistes) kasutatakse kolmefaasilisi vahelduvvoolumasinaid. See summa valiti selleks, et minimeerida pöörleva magnetvälja loomise või selle energia kasutamise kulusid elektri tootmiseks. Spetsiifilisi 6-faasilisi generaatoreid on ka näiteks autodes, aga seal läheb neid muuks otstarbeks vaja. Selles artiklis räägime sellest, milline on faasi- ja liinipinge kolmefaasilistes ahelates, kuidas need on ühendatud ja mis vahe on.

Vahelduvpinge ja selle suurus

Pinge eristub voolu olemuse järgi: vahelduv ja otsene. Muutuja võib olla erineva kujuga, peamine on see, et selle märk ja suurus muutuvad ajas. Konstantne märk on alati sama polaarsusega ja väärtus võib olla stabiliseeritud või stabiliseerimata.

Meie pistikupesades on pinge vahelduv sinusoidaalne. Eristatakse selle erinevaid tähendusi, kõige sagedamini kasutatakse mõisteid hetkeline, amplituud ja näitlemine. Nagu nimigi ütleb, on hetkepinge voltide arv antud ajahetkel. Amplituud on sinusoidi kõikumine nulli suhtes voltides, efektiivne on funktsiooni integraal pinge ajas on nende suhe järgmine: toimides √2 või 1,41 korda vähem amplituud. Nii näeb see graafikul välja:

Pinge kolmefaasilistes ahelates

Kolmefaasilistes ahelates eristatakse kahte tüüpi pinget - lineaarset ja faasilist. Nende erinevuste väljaselgitamiseks peate heitma pilgu vektorskeemile ja graafikule. Allpool näete kolme vektorit Ua, Ub, Uc - need on pinge- või faasivektorid. Nende vaheline nurk on 120 °, mõnikord öeldakse 120 elektrikraadi. See nurk vastab kõige lihtsamate elektrimasinate mähiste (pooluste) vahelisele nurgale.

Kui peegeldate vektorit Ub nii, et selle kaldenurk säilib, kuid algus ja lõpp on vastupidised, muutub selle märk vastupidiseks. Seejärel seame vektori –Ub alguse vektori Ua lõppu, Ua alguse ja –Ub lõpu vaheline kaugus vastab liinipinge Ul vektorile.

Lihtsamalt öeldes näeme, et liinipinge väärtus on suurem kui faasipinge. Vaatame pingegraafikut kolmefaasilises võrgus.

Punane vertikaaljoon tähistab liini pinget faasi 1 ja faasi 2 vahel ning kollane joon tähistab faasi 2 faasi amplituudi.

LÜHIDALT:Liinipinget mõõdetakse faasi ja faasi vahel ning faasipinget faasi ja nulli vahel.

Arvutuste seisukohalt määratakse pingete erinevus järgmise valemi lahendusega:

Liinipinge on √3 ehk 1,73 korda suurem faasipingest.

Koormust kolmefaasilisse võrku saab ühendada kolme või nelja juhtme abil. Neljas juht on null (neutraalne). Sõltuvalt tüübist võib võrk olla isoleeritud nulliga ja kindlalt maandatud. Üldiselt saab ühtlase koormuse korral tarnida kolm faasi ilma nulljuhtmeta. Seda on vaja selleks, et pinged ja voolud jaguneksid ühtlaselt ja ei oleks faaside tasakaalustamatusja ka kaitsevahendina. Tahke maandatud võrkudes lööb korpuse rikke korral kaitselüliti välja või kilbis olev kaitse läbi põleb, nii väldite elektrilöögi ohtu.

Vahva on see, et sellises võrgus on meil korraga kaks pinget, mida saab kasutada lähtuvalt koormusnõuetest.

Näiteks: pöörake tähelepanu oma maja sissepääsu juures olevale elektripaneelile. Kolm faasi tuleb teie juurde ja neist üks ja null tuuakse korterisse. Nii saad 220V (faas) pistikupesadesse ja 380V (lineaarne) faaside vahele sissepääsu juures.

Diagrammid tarbijate ühendamiseks kolme faasiga

Kõiki mootoreid, suure võimsusega küttekehasid ja muid kolmefaasilisi koormusi saab ühendada täht- või kolmnurkühendusega. Pealegi on enamusel borno elektrimootoritel komplekt džempreid, mis olenevalt asukohast moodustavad mähistest tähe või kolmnurga, aga sellest hiljem. Mis on täheühendus?

Täheühendus hõlmab generaatori mähiste ühendamist nii, et mähiste otsad on ühendatud ühte punkti ja koormus on ühendatud mähiste algusega. Mootori ja võimsate küttekehade mähised on samuti ühendatud tähega, ainult mähiste asemel toimivad neis kütteelemendid.

Mõelgem elektrimootori näitele. Selle mähiste ühendamisel tähega rakendatakse kahele mähisele liinipinge 380 V ja nii edasi iga faasipaariga.

Joonisel on A, B, C mähiste algus ja X, Y, Z on ühes punktis ühendatud otsad ja see punkt on maandatud. Siin näete kindlalt maandatud nulliga (N-traat) võrku. Praktikas näeb see välja nagu elektrimootori boori foto:

Mähiste otsad on punase ruuduga esile tõstetud, need on omavahel ühendatud džemprid, selline džemprite paigutus (joones) näitab, et need on ühendatud tähega. Sinine - varustab kolme faasi.

Sellel fotol on märgitud algused (W1, V1, U1) ja lõpud (W2, V2, U2), pange tähele, et need on lähtekoha suhtes nihutatud, see on vajalik mugavaks kolmnurgaks ühendamiseks:

Delta ühendamisel rakendatakse igale mähisele liinipinge, mis toob kaasa asjaolu, et voolavad suured voolud. Selle ühenduse jaoks peab mähis olema mõõtmetega.

Igal sisselülitamismeetodil on oma eelised ja puudused, mõned mootorid lülituvad käivitamise ajal tavaliselt tähelt kolmnurksele.

Nüansid

Jätkates vestlust mootorite kohta, ei saa ignoreerida lülitusahela valimise küsimust. Fakt on see, et tavaliselt sisaldab mootor selle andmesildil märgistust:

Esimesel real näete kolmnurga ja tähe legendi, pange tähele, et kolmnurk on esimene. Lisaks on kolmnurga ja tähe pinge 220 / 380 V, mis tähendab, et kolmnurgaga ühendamisel on vajalik, et liini pinge oleks võrdne 220 V. Kui teie võrgupinge on 380, peate ühendama mootori tähega. Kuigi faas on alati 1,73 väiksem, sõltumata lineaarse väärtusest.

Järgmine mootor on suurepärane näide:

Siin on nimipinged juba 380/660, mis tähendab, et lineaarse 380 jaoks tuleb see kolmnurgaga ühendada ja täht on mõeldud toiteks kolmest 660 V faasist.

Kui võimsate koormuste korral töötavad nad sageli faasidevahelise pinge väärtustega, siis valgustusahelates kasutatakse 99% juhtudest faasipinget (faasi ja nulli vahel). Erandiks on elektrikraanad jms, kus saab kasutada lineaarse 220 V sekundaarmähisega trafot. Kuid need on pigem konkreetsete seadmete nüansid ja eripära. Algajatele on seda lihtsam meeles pidada: faasipinge on see, mis on väljalaskeavas faasi ja nulli vahel, lineaarne - liinis.

Sa ilmselt ei tea:

• Kuidas teha 220 voltist 380
• Kuidas kokku panna kolmefaasiline elektrikilp
• Kuidas jaotada koormus faaside vahel