Fazni i linijski napon u trofaznim krugovima

Električnom energijom gradovi, poduzeća i stanove opskrbljuju se trofaznom mrežom. Povijesno se dogodilo da se trofazni AC strojevi koriste za proizvodnju i potrošnju električne energije (u električnim instalacijama). Taj je iznos odabran kako bi se smanjili troškovi stvaranja rotacijskog magnetskog polja ili korištenja te energije za proizvodnju električne energije. Postoje i specifični 6-fazni generatori, na primjer u automobilima, ali tamo su potrebni za druge svrhe. U ovom članku ćemo govoriti o tome koji su fazni i linijski napon u trofaznim krugovima, kako su spojeni i koja je razlika.

Izmjenični napon i njegove veličine

Napon se razlikuje po prirodi struje: izmjenična i izravna. Varijabla može biti različitih oblika, glavna stvar je da se njezin znak i veličina mijenjaju tijekom vremena. Konstanta ima predznak uvijek istog polariteta, a vrijednost može biti stabilizirana ili nestabilizirana.

U našim utičnicama napon je naizmjenični sinusoidan. Razlikuju se njegova različita značenja, najčešće se koriste pojmovi trenutnog, amplitude i djelovanja. Kao što naziv implicira, trenutni napon je broj volti u određenom trenutku vremena. Amplituda je zamah sinusoida u odnosu na nulu u voltima, efektivni je integral funkcije napona tijekom vremena, omjer između njih je sljedeći: djelovanje √2 ili 1,41 puta manje amplituda. Ovako to izgleda na grafikonu:

Napon u trofaznim krugovima

U trofaznim krugovima razlikuju se dvije vrste napona - linearni i fazni. Da biste uočili njihove razlike, morate pogledati vektorski dijagram i grafikon. Ispod vidite tri vektora Ua, Ub, Uc - to su naponski ili fazni vektori. Kut između njih je 120 °, ponekad kažu 120 električnih stupnjeva. Taj kut odgovara onom u najjednostavnijim električnim strojevima između namota (polova).

Ako reflektirate vektor Ub tako da mu je kut nagiba sačuvan, ali su početak i kraj obrnuti, njegov će se predznak promijeniti u suprotan. Tada ćemo početak vektora –Ub postaviti na kraj vektora Ua, udaljenost između početka Ua i kraja –Ub odgovarat će vektoru mrežnog napona Ul.

Jednostavnim riječima, vidimo da je vrijednost linijskog napona veća od faznog napona. Pogledajmo graf napona u trofaznoj mreži.

Crvena okomita linija označava linijski napon između faze 1 i faze 2, a žuta linija označava faznu amplitudu faze 2.

KRATKO:Linijski napon se mjeri između faze i faze, a fazni napon se mjeri između faze i nule.

Sa stajališta proračuna, razlika između naprezanja određena je rješenjem ove formule:

Mrežni napon je √3 ili 1,73 puta veći od faznog napona.

Opterećenje na trofaznu mrežu može se spojiti pomoću tri ili četiri žice. Četvrti vodič je nula (neutralan). Ovisno o vrsti, mreža može biti s izoliranom neutralnom i čvrsto uzemljenom. Općenito, s ujednačenim opterećenjem, tri faze mogu se napajati bez neutralne žice. Potrebno je da se naponi i struje ravnomjerno raspoređuju i da nema fazna neravnotežaa također i kao zaštitni. U mrežama s čvrstim uzemljenjem, u slučaju kvara na kućištu, isključit će se prekidač ili će pregorjeti osigurač u razvodnoj ploči, pa ćete izbjeći opasnost od strujnog udara.

Velika stvar je što u takvoj mreži istovremeno imamo dva napona koji se mogu koristiti na temelju zahtjeva opterećenja.

Na primjer: obratite pozornost na električnu ploču na ulazu u svoju kuću. Dolaze vam tri faze, a jedna od njih i nula se unosi u stan. Tako dobijete 220V (fazno) u utičnicama, a 380V (linearno) između faza na ulazu.

Dijagrami za spajanje potrošača na tri faze

Svi motori, grijači velike snage i ostala trofazna opterećenja mogu se spojiti u spoj zvijezda ili trokut. Štoviše, većina elektromotora u bornu ima skup skakača, koji, ovisno o svom položaju, od namota tvore zvijezdu ili trokut, ali o tome kasnije. Što je zvjezdana veza?

Spajanje zvijezda podrazumijeva spajanje namota generatora na način kada su krajevi namota spojeni u jednu točku, a opterećenje na početak namota. Namoti motora i snažni grijači također su povezani zvijezdom, samo umjesto namota u njima djeluju grijaći elementi.

Razmislimo o primjeru elektromotora. Prilikom spajanja njegovih namota sa zvijezdom, na dva namota se primjenjuje linijski napon od 380 V, i tako sa svakim parom faza.

Na slici su A, B, C početak namota, a X, Y, Z su krajevi spojeni u jednoj točki i ova točka je uzemljena. Ovdje vidite mrežu sa čvrsto uzemljenom neutralnom (N žicom). U praksi to izgleda kao fotografija elektromotora:

Krajevi namota su istaknuti crvenim kvadratom, međusobno su povezani skakačima, takav raspored skakača (u liniji) ukazuje da su povezani zvijezdom. U plavoj boji - opskrba tri faze.

Na ovoj fotografiji označeni su počeci (W1, V1, U1) i krajevi (W2, V2, U2), imajte na umu da su pomaknuti u odnosu na ishodište, to je potrebno za prikladno povezivanje u trokut:

Kada je spojen u trokut, na svaki se namot primjenjuje mrežni napon, što dovodi do činjenice da teče velike struje. Za ovu vezu namot mora biti dimenzioniran.

Svaki od načina uključivanja ima svoje prednosti i nedostatke, neki motori uglavnom prelaze sa zvijezde na trokut tijekom procesa pokretanja.

Nijanse

Nastavljajući razgovor o motorima, pitanje odabira sklopnog kruga ne može se zanemariti. Činjenica je da obično motor na svojoj natpisnoj pločici sadrži oznaku:

U prvom retku vidite legendu za trokut i zvijezdu, primijetite da je trokut prvi. Nadalje, 220 / 380V je napon na trokutu i zvijezdi, što znači da je pri spajanju s trokutom potrebno da mrežni napon bude jednak 220V. Ako je vaš mrežni napon 380, tada morate spojiti motor na zvijezdu. Dok je faza uvijek 1,73 manja, bez obzira na vrijednost linearne.

Sljedeći motor je sjajan primjer:

Ovdje su nazivni naponi već 380/660, što znači da je za linearni 380 potrebno spojiti trokutom, a zvijezda je dizajnirana da se napaja iz tri 660V faze.

Ako u snažnim opterećenjima često rade s vrijednostima međufaznog napona, tada se u krugovima rasvjete u 99% slučajeva koristi fazni napon (između faze i nule). Iznimka su električne dizalice i slično, gdje se može koristiti transformator sa sekundarnim namotima s linearnim 220 V. Ali to su prilično suptilnosti i specifičnosti određenih uređaja. Početnicima je lakše zapamtiti ovo: fazni napon je onaj koji je u utičnici između faze i nule, linearni - u liniji.

Vjerojatno ne znate:

• Kako napraviti 380 od 220 volti
• Kako sastaviti trofaznu električnu ploču
• Kako rasporediti opterećenje po fazama