Fazna in omrežna napetost v trifaznih vezjih

Z električno energijo se mesta, podjetja in stanovanja oskrbujejo s trifaznim omrežjem. Zgodovinsko se je zgodilo, da se trifazni AC stroji uporabljajo za proizvodnjo in porabo električne energije (v električnih napeljavah). Ta znesek je bil izbran za zmanjšanje stroškov ustvarjanja vrtljivega magnetnega polja ali uporabe te energije za proizvodnjo električne energije. Obstajajo tudi specifični 6-fazni generatorji, na primer v avtomobilih, vendar so tam potrebni za druge namene. V tem članku bomo govorili o tem, kakšna sta fazna in omrežna napetost v trifaznih vezjih, kako so povezani in kakšna je razlika.

Izmenična napetost in njena velikost

Napetost se razlikuje po naravi toka: izmenični in neposredni. Spremenljivka je lahko različnih oblik, glavno je, da se njen predznak in velikost sčasoma spreminjata. Znak konstante je vedno enake polarnosti, vrednost pa je lahko stabilizirana ali nestabilizirana.

V naših vtičnicah je napetost izmenično sinusna. Razlikujejo se njeni različni pomeni, najpogosteje se uporabljajo koncepti trenutnega, amplitude in delovanja. Kot pove že ime, je trenutna napetost število voltov v določenem trenutku. Amplituda je nihanje sinusoida glede na nič v voltih, efektivna vrednost je integral funkcije napetost skozi čas, razmerje med njima je naslednje: delovanje √2 ali 1,41-krat manj amplituda. Takole je videti na grafu:

Napetost v trifaznih vezjih

V trifaznih vezjih se razlikujeta dve vrsti napetosti - linearna in fazna. Če želite ugotoviti njihove razlike, si morate ogledati vektorski diagram in graf. Spodaj vidite tri vektorje Ua, Ub, Uc - to so napetostni ali fazni vektorji. Kot med njima je 120 °, včasih pravijo 120 električnih stopinj. Ta kot ustreza kotu v najpreprostejših električnih strojih med navitji (poli).

Če odsevate vektor Ub tako, da se njegov naklonski kot ohrani, vendar sta začetek in konec obrnjena, se bo njegov predznak spremenil v nasprotno. Nato bomo začetek vektorja –Ub postavili na konec vektorja Ua, razdalja med začetkom Ua in koncem –Ub bo ustrezala vektorju omrežne napetosti Ul.

Z enostavnimi besedami vidimo, da je vrednost omrežne napetosti večja od fazne napetosti. Poglejmo si graf napetosti v trifaznem omrežju.

Rdeča navpična črta označuje omrežno napetost med fazo 1 in fazo 2, rumena pa fazno amplitudo faze 2.

NA kratko:Omrežna napetost se meri med fazo in fazo, fazna napetost pa se meri med fazo in ničlo.

Z vidika izračunov je razlika med napetostmi določena z rešitvijo te formule:

Omrežna napetost je √3 ali 1,73-krat večja od fazne napetosti.

Obremenitev na trifazno omrežje se lahko poveže s tremi ali štirimi žicami. Četrti vodnik je nič (nevtralen). Glede na vrsto je omrežje lahko z izolirano nevtralno in trdno ozemljeno. Na splošno se pri enakomerni obremenitvi lahko napajajo tri faze brez nevtralne žice. Potreben je tako, da so napetosti in tokovi enakomerno porazdeljeni in ni fazno neravnovesjein tudi kot zaščitni. V omrežjih s trdno ozemljitvijo se v primeru okvare na ohišju izklopi odklopnik ali pa pregori varovalka v stikalni plošči, tako da se izognete nevarnosti električnega udara.

Odlična stvar je, da imamo v takem omrežju hkrati dve napetosti, ki ju lahko uporabimo glede na zahteve obremenitve.

Na primer: bodite pozorni na električno ploščo na vhodu vaše hiše. Do vas pridejo tri faze, ena od njih in nič pa se prinese v stanovanje. Tako dobite 220V (fazno) v vtičnicah in 380V (linearno) med fazami v vhodu.

Diagrami za priključitev porabnikov na tri faze

Vse motorje, močne grelnike in druge trifazne obremenitve je mogoče povezati v zvezdo ali trikot. Poleg tega ima večina elektromotorjev v Bornu nabor skakalcev, ki glede na položaj tvorijo zvezdo ali trikotnik iz navitij, a o tem kasneje. Kaj je zvezda povezava?

Zvezdasta povezava vključuje povezavo navitij generatorja na način, ko so konci navitij povezani v eno točko, obremenitev pa je povezana z začetkom navitij. Navitja motorja in močnih grelnikov so povezana tudi z zvezdo, le da namesto navitij v njih delujejo grelni elementi.

Pomislimo na primer elektromotorja. Pri povezovanju njegovih navitij z zvezdo se na dve navitji nanese omrežna napetost 380 V in tako naprej z vsakim parom faz.

Na sliki so A, B, C začetek navitij, X, Y, Z pa konci, povezani na eni točki in ta točka je ozemljena. Tukaj vidite omrežje s trdno ozemljeno nevtralno (N žico). V praksi je videti kot fotografija elektromotorja:

Konci navitij so označeni z rdečim kvadratom, med seboj so povezani s skakalci, takšna razporeditev skakalcev (v vrstici) pomeni, da jih povezuje zvezda. V modri barvi - dobava treh faz.

Na tej fotografiji so označeni začetki (W1, V1, U1) in konci (W2, V2, U2), upoštevajte, da so premaknjeni glede na izvor, to je potrebno za priročno povezavo v trikotnik:

Ko je priključena v trikotnik, se na vsako navitje uporablja omrežna napetost, kar vodi do dejstva, da tečejo veliki tokovi. Navitje mora biti dimenzionirano za to povezavo.

Vsak od načinov vklopa ima svoje prednosti in slabosti, nekateri motorji med postopkom zagona praviloma preklopijo iz zvezde v trikotnik.

Nianse

V nadaljevanju pogovora o motorjih ni mogoče prezreti vprašanja izbire preklopnega vezja. Dejstvo je, da običajno motor na svoji tablici vsebuje oznako:

V prvi vrstici vidite legendo za trikotnik in zvezdo, opazite, da je trikotnik prvi. Nadalje je 220 / 380V napetost na trikotniku in zvezdi, kar pomeni, da je pri povezovanju s trikotnikom potrebno, da je omrežna napetost enaka 220V. Če je napetost vašega omrežja 380, morate motor priključiti na zvezdo. Medtem ko je faza vedno 1,73 manj, ne glede na vrednost linearne.

Naslednji motor je odličen primer:

Tu so nazivne napetosti že 380/660, kar pomeni, da je za linearno 380 treba povezati s trikotnikom, zvezda pa je zasnovana tako, da se napaja iz treh 660V faz.

Če pri močnih obremenitvah pogosto delujejo z vrednostmi medfazne napetosti, se v tokokrogih razsvetljave v 99% primerov uporablja fazna napetost (med fazo in nič). Izjema so električni žerjavi in ​​podobno, kjer je mogoče uporabiti transformator s sekundarnimi navitji z linearnim 220 V. Toda to so precej tankosti in posebnosti posameznih naprav. Začetnikom je lažje zapomniti to: fazna napetost je tista, ki je v vtičnici med fazo in ničlo, linearna - v liniji.

Verjetno ne veste:

• Kako narediti 380 iz 220 voltov
• Kako sestaviti trifazno električno ploščo
• Kako porazdeliti obremenitev po fazah