Vaihe- ja verkkojännite kolmivaiheisissa piireissä

Kaupunkeihin, yrityksiin ja asuntoihin toimitetaan sähköä kolmivaiheisen verkon kautta. Historiallisesti kävi niin, että kolmivaiheisia vaihtovirtakoneita käytetään sähkön tuottamiseen ja kuluttamiseen (sähköasennuksissa). Tämä määrä valittiin minimoimaan pyörivän magneettikentän luomisesta tai tämän energian käyttämisestä sähköntuotantoon aiheutuvat kustannukset. Myös erityisiä 6-vaiheisia generaattoreita on esimerkiksi autoissa, mutta siellä niitä tarvitaan muihin tarkoituksiin. Tässä artikkelissa puhumme siitä, mikä on vaihe- ja linjajännite kolmivaiheisissa piireissä, miten ne on kytketty ja mikä on ero.

Vaihtojännite ja sen suuruudet

Jännite erottuu virran luonteesta: vaihtuva ja suora. Muuttuja voi olla eri muotoinen, pääasia on, että sen merkki ja suuruus muuttuvat ajan myötä. Vakiolla on aina saman polariteetin merkki, ja arvo voi olla stabiloitu tai epästabiloitu.

Pistorasioissamme jännite on vuorotteleva sinimuotoinen. Sen erilaiset merkitykset erotetaan, useimmiten käytetään käsitteitä hetkellinen, amplitudi ja näytteleminen. Kuten nimestä käy ilmi, hetkellinen jännite on volttien lukumäärä tietyllä ajanhetkellä. Amplitudi on siniaallon heilahdus suhteessa nollaan voltteina, tehollinen on funktion integraali jännite ajan myötä, niiden välinen suhde on seuraava: toimii √2 tai 1,41 kertaa vähemmän amplitudi. Tältä se näyttää kaaviossa:

Jännite kolmivaiheisissa piireissä

Kolmivaiheisissa piireissä erotetaan kaksi jännitetyyppiä - lineaarinen ja vaihe. Jotta voit selvittää niiden erot, sinun on katsottava vektorikaaviota ja kaaviota. Alla näet kolme vektoria Ua, Ub, Uc - nämä ovat jännite- tai vaihevektoreita. Niiden välinen kulma on 120 °, joskus sanotaan 120 sähköastetta. Tämä kulma vastaa yksinkertaisimmissa sähkökoneissa käämien (napojen) välistä kulmaa.

Jos heijastat vektoria Ub siten, että sen kaltevuuskulma säilyy, mutta alku ja loppu käännetään, sen etumerkki muuttuu päinvastaiseksi. Sitten asetetaan vektorin –Ub alku vektorin Ua loppuun, Ua: n alun ja –Ub: n lopun välinen etäisyys vastaa verkkojännitteen Ul vektoria.

Yksinkertaisesti sanottuna näemme, että verkkojännitteen arvo on suurempi kuin vaihejännite. Katsotaanpa jännitekaaviota kolmivaiheisessa verkossa.

Punainen pystyviiva merkitsee vaiheen 1 ja vaiheen 2 välistä verkkojännitettä ja keltainen vaiheen 2 vaiheamplitudia.

LYHYESTI:Verkkojännite mitataan vaiheen ja vaiheen välillä ja vaihejännite mitataan vaiheen ja nollan välillä.

Laskelmien kannalta jännitysten välinen ero määräytyy tämän kaavan ratkaisulla:

Verkkojännite on √3 tai 1,73 kertaa suurempi kuin vaihejännite.

Kuorma kolmivaiheiseen verkkoon voidaan kytkeä kolmella tai neljällä johdolla. Neljäs johdin on nolla (neutraali). Verkko voi olla tyypistä riippuen eristetyllä nollalla ja kiinteästi maadoitetulla. Yleensä tasaisella kuormituksella voidaan syöttää kolme vaihetta ilman nollajohtoa. Sitä tarvitaan, jotta jännitteet ja virrat jakautuvat tasaisesti eikä niitä ole vaiheen epätasapainoja myös suojana. Maadoitetuissa verkoissa kotelon rikkoutuessa katkaisija katkeaa tai kytkintaulun sulake palaa, joten vältyt sähköiskun vaaralta.

Hienoa on, että tällaisessa verkossa meillä on samanaikaisesti kaksi jännitettä, joita voidaan käyttää kuormitusvaatimusten perusteella.

Esimerkiksi: kiinnitä huomiota talosi sisäänkäynnin sähköpaneeliin. Kolme vaihetta tulee sinulle, joista yksi ja nolla tuodaan asuntoon. Näin saat 220 V (vaihe) pistorasioihin ja 380 V (lineaarinen) vaiheiden väliin sisäänkäynnissä.

Kaaviot kuluttajien kytkemiseksi kolmeen vaiheeseen

Kaikki moottorit, suuritehoiset lämmittimet ja muut kolmivaiheiset kuormat voidaan kytkeä tähti- tai kolmioliitännällä. Lisäksi useimmissa bornon sähkömoottoreissa on sarja jumpperia, jotka sijainnistaan ​​riippuen muodostavat käämeistä tähden tai kolmion, mutta siitä lisää myöhemmin. Mikä on tähtiyhteys?

Tähtikytkentä tarkoittaa generaattorin käämien kytkemistä siten, että käämien päät on kytketty yhteen pisteeseen ja kuorma kytketään käämien alkuun. Myös moottorin ja voimakkaiden lämmittimien käämit on yhdistetty tähdellä, vain käämien sijasta niissä toimivat lämmityselementit.

Ajatellaanpa esimerkkiä sähkömoottorista. Kun sen käämit kytketään tähdellä, kahdelle käämille syötetään 380 V: n verkkojännite ja niin edelleen jokaisella vaiheparilla.

Kuvassa A, B, C ovat käämien alkua ja X, Y, Z ovat päät, jotka on kytketty yhteen pisteeseen ja tämä piste on maadoitettu. Tässä näet verkon, jossa on kiinteästi maadoitettu nolla (N-johto). Käytännössä se näyttää sähkömoottorin valokuvalta:

Käämien päät on korostettu punaisella neliöllä, ne on yhdistetty toisiinsa hyppyjohdoilla, tällainen hyppyjohtimien järjestely (linjassa) osoittaa, että ne on yhdistetty tähdellä. Sininen - syöttää kolme vaihetta.

Tässä valokuvassa alku (W1, V1, U1) ja loppu (W2, V2, U2) on merkitty, huomaa, että ne on siirretty suhteessa alkupisteisiin, tämä on tarpeen kätevän yhteyden muodostamiseksi kolmioon:

Kun se on kytketty kolmioon, jokaiseen käämiin syötetään verkkojännite, mikä johtaa siihen, että virtaavat suuret virrat. Käämitys on mitoitettava tätä liitäntää varten.

Jokaisella päällekytkentätavalla on omat etunsa ja haittansa, jotkut moottorit yleensä siirtyvät tähdestä kolmioon käynnistysprosessin aikana.

Vivahteita

Jatkamalla keskustelua moottoreista, kysymystä kytkentäpiirin valinnasta ei voida jättää huomiotta. Tosiasia on, että yleensä moottorin nimikilvessä on merkintä:

Ensimmäisellä rivillä näet kolmion ja tähden selitteen, huomaa, että kolmio tulee ensin. Lisäksi 220 / 380V on jännite kolmion ja tähden yli, mikä tarkoittaa, että kun kytketään kolmioon, verkkojännitteen on oltava yhtä suuri kuin 220 V. Jos verkkojännite on 380, sinun on kytkettävä moottori tähteen. Vaikka vaihe on aina 1,73 pienempi, lineaarisen arvosta riippumatta.

Seuraava moottori on hyvä esimerkki:

Täällä nimellisjännitteet ovat jo 380/660, mikä tarkoittaa, että lineaariselle 380:lle se on kytkettävä kolmioon ja tähti on suunniteltu saamaan virtaa kolmesta 660 V vaiheesta.

Jos voimakkaissa kuormissa ne toimivat usein välivaihejännitteen arvoilla, niin valaistuspiireissä 99% tapauksista käytetään vaihejännitettä (vaiheen ja nollan välillä). Poikkeuksena ovat sähkönosturit ja vastaavat, joissa voidaan käyttää muuntajaa toisiokäämeillä lineaarisella 220 V: lla. Mutta nämä ovat melko hienovaraisia ​​​​ja tiettyjen laitteiden erityispiirteitä. Aloittelijoille on helpompi muistaa tämä: vaihejännite on se, joka on pistorasiassa vaiheen ja nollan välillä, lineaarinen - linjassa.

Et luultavasti tiedä:

• Kuinka tehdä 380 220 voltista
• Kuinka koota kolmivaiheinen sähköpaneeli
• Kuinka jakaa kuorma eri vaiheisiin