Fase- en lijnspanning in driefasige circuits

Via een driefasennet wordt elektriciteit geleverd aan steden, bedrijven en woningen. Het is zo dat historisch gezien driefasige wisselstroommachines worden gebruikt om elektriciteit op te wekken en te verbruiken (in elektrische installaties). Dit bedrag is gekozen om de kosten van het creëren van een roterend magnetisch veld of het gebruik van deze energie om elektriciteit op te wekken tot een minimum te beperken. Er zijn ook specifieke 6-fasen generatoren, bijvoorbeeld in auto's, maar daar zijn ze voor andere doeleinden nodig. In dit artikel zullen we het hebben over wat de fase- en lijnspanning in driefasige circuits zijn, hoe ze zijn aangesloten en wat het verschil is.

Wisselspanning en de grootte ervan

Spanning onderscheidt zich door de aard van de stroom: wisselend en direct. Een variabele kan verschillende vormen hebben, het belangrijkste punt is dat het teken en de grootte in de loop van de tijd veranderen. Een constante heeft een teken van altijd dezelfde polariteit en de waarde kan gestabiliseerd of ongestabiliseerd zijn.

In onze stopcontacten is de spanning sinusvormig. De verschillende betekenissen worden onderscheiden, meestal worden de concepten ogenblikkelijk, amplitude en acteren gebruikt. Zoals de naam al aangeeft, is momentane spanning het aantal volt op een bepaald moment. Amplitude is de zwaai van de sinusoïde ten opzichte van nul in volt, de effectieve is de integraal van de functie spanning in de loop van de tijd, is de verhouding ertussen als volgt: acteren √2 of 1,41 keer minder amplitude. Zo ziet het er in de grafiek uit:

Spanning in driefasige circuits

In driefasige circuits worden twee soorten spanning onderscheiden: lineair en fase. Om hun verschillen te onderscheiden, moet u het vectordiagram en de grafiek bekijken. Hieronder zie je drie vectoren Ua, Ub, Uc - dit zijn spannings- of fasevectoren. De hoek tussen hen is 120 °, soms zeggen ze 120 elektrische graden. Deze hoek komt overeen met die in de eenvoudigste elektrische machines tussen de windingen (polen).

Als je de vector Ub reflecteert zodat de hellingshoek behouden blijft, maar het begin en einde omgekeerd zijn, verandert het teken in het tegenovergestelde. Vervolgens stellen we het begin van de vector –Ub in op het einde van de vector Ua, de afstand tussen het begin van Ua en het einde van –Ub komt overeen met de vector van de lijnspanning Ul.

In eenvoudige bewoordingen zien we dat de waarde van de lijnspanning groter is dan de fasespanning. Laten we eens kijken naar de spanningsgrafiek in een driefasig netwerk.

De rode verticale lijn markeert de lijnspanning tussen fase 1 en fase 2, en de gele lijn markeert de fase-amplitude van fase 2.

KORT:Lijnspanning wordt gemeten tussen fase en fase en fasespanning wordt gemeten tussen fase en nul.

Vanuit het oogpunt van berekeningen wordt het verschil tussen de spanningen bepaald door de oplossing van deze formule:

De lijnspanning is √3 of 1,73 keer groter dan de fasespanning.

De belasting op een driefasig netwerk kan worden aangesloten met drie of vier draden. De vierde geleider is nul (neutraal). Afhankelijk van het type kan het netwerk een geïsoleerde nulleider en een stevig geaarde hebben. Over het algemeen kunnen bij een gelijkmatige belasting drie fasen worden geleverd zonder nulleider. Het is nodig zodat spanningen en stromen gelijkmatig worden verdeeld en er geen fase onbalansen ook als een beschermende. In vaste geaarde netwerken, in het geval van een storing in de behuizing, zal de stroomonderbreker uitschakelen of de zekering in het schakelbord doorbranden, zodat u het gevaar van een elektrische schok vermijdt.

Het mooie is dat we in zo'n netwerk tegelijkertijd twee spanningen hebben die gebruikt kunnen worden op basis van de belastingseisen.

Bijvoorbeeld: let op het elektrische paneel bij de ingang van uw huis. Drie fasen komen naar je toe, en een van hen en nul wordt het appartement binnengebracht. Zo krijg je 220V (fase) in de stopcontacten, en 380V (lineair) tussen de fasen bij de ingang.

Schema's voor het aansluiten van verbruikers op drie fasen

Alle motoren, hoogvermogenverwarmers en andere driefasige belastingen kunnen in een ster- of driehoekschakeling worden aangesloten. Bovendien hebben de meeste elektromotoren in Borno een set jumpers, die, afhankelijk van hun positie, uit de windingen een ster of driehoek vormen, maar daarover later meer. Wat is sterverbinding?

Sterverbinding houdt in dat de generatorwikkelingen op een zodanige manier worden aangesloten wanneer de uiteinden van de wikkelingen op één punt zijn aangesloten en de belasting is aangesloten op het begin van de wikkelingen. De wikkelingen van de motor en krachtige verwarmers zijn ook verbonden door een ster, alleen in plaats van wikkelingen werken er verwarmingselementen in.

Laten we eens kijken naar het voorbeeld van een elektromotor. Bij het verbinden van de wikkelingen met een ster, wordt een lijnspanning van 380 V toegepast op twee wikkelingen, enzovoort met elk paar fasen.

In de afbeelding zijn A, B, C het begin van de wikkelingen en zijn X, Y, Z de uiteinden die op één punt zijn verbonden en dit punt is geaard. Hier zie je een netwerk met een stevig geaarde nulleider (N-draad). In de praktijk lijkt het op de foto van het boor van de elektromotor:

De uiteinden van de wikkelingen zijn gemarkeerd in een rood vierkant, ze zijn onderling verbonden door jumpers, een dergelijke opstelling van de jumpers (in een lijn) geeft aan dat ze verbonden zijn door een ster. In blauw - levert drie fasen.

Op deze foto zijn het begin (W1, V1, U1) en uiteinden (W2, V2, U2) gemarkeerd, merk op dat ze zijn verschoven ten opzichte van de oorsprong, dit is nodig voor een gemakkelijke verbinding in een driehoek:

Bij aansluiting in een delta wordt op elke wikkeling een lijnspanning aangelegd, dit leidt ertoe dat er grote stromen vloeien. De wikkeling moet voor deze aansluiting gedimensioneerd zijn.

Elk van de inschakelmethoden heeft zijn eigen voor- en nadelen, sommige motoren schakelen over het algemeen van ster naar driehoek tijdens het opstartproces.

Nuances

Als we het gesprek over motoren voortzetten, kan de kwestie van het kiezen van een schakelcircuit niet worden genegeerd. Het feit is dat meestal de motor op het typeplaatje de markering bevat:

Op de eerste regel zie je de legenda voor de driehoek en de ster, merk op dat de driehoek eerst komt. Verder is 220 / 380V de spanning op de driehoek en ster, wat betekent dat bij verbinding met een driehoek, het noodzakelijk is dat de lijnspanning gelijk is aan 220V. Als uw netwerkspanning 380 is, moet u de motor op een ster aansluiten. Terwijl de fase altijd 1,73 minder is, ongeacht de waarde van de lineaire.

De volgende motor is een goed voorbeeld:

Hier zijn de nominale spanningen al 380/660, wat betekent dat voor de lineaire 380 deze moet worden verbonden met een driehoek, en de ster is ontworpen om te worden gevoed vanuit drie 660V-fasen.

Als ze bij krachtige belastingen vaak werken met de waarden van de interfasespanning, dan wordt in verlichtingscircuits in 99% van de gevallen fasespanning gebruikt (tussen fase en nul). De uitzondering zijn elektrische kranen en dergelijke, waarbij een transformator met secundaire wikkelingen met een lineaire 220 V kan worden gebruikt. Maar dit zijn nogal subtiliteiten en specificiteit van specifieke apparaten. Het is gemakkelijker voor beginners om dit te onthouden: de fasespanning is die in de uitlaat tussen fase en nul, lineair - in de lijn.

Je weet waarschijnlijk niet:

• Hoe maak je 380 van 220 volt?
• Hoe een driefasig elektrisch paneel te monteren?
• Hoe de belasting over fasen te verdelen