Trifazės srovės fazių ir linijos verčių apskaičiavimas

Trifazis generatorius turi tris nepriklausomas vienfazes statoriaus apvijas, kurių pradžia ir galas atitinkamai pasislenka 120 el. kruša, arba suskilus į 2/3 polių, t. su 2/3 atstumu tarp priešingų polių centrų (1 pav.). Kiekvienoje iš trijų apvijų sukuriama vienfazė kintamoji srovė. Vienfazės apvijos srovės yra tarpusavyje kompensuojamos 120 el. kruša, tai yra 2/3 laikotarpio. Taigi trifazė srovė yra trys vienfazės srovės, pasislinkusios 2/3 laikotarpio (120 °).

Bet kuriuo laiko momentu trijų momentinių reikšmių algebrinė suma: a reikšmių. ir tt c) atskiros fazės yra lygios nuliui. Todėl vietoj šešių gnybtų (trims nepriklausomoms vienfazėms apvijoms) generatoriuje yra pagaminti tik trys gnybtai arba keturi, kai nurodomas nulinis taškas. Priklausomai nuo to, kaip sujungtos atskiros fazės ir kaip jos prijungtos prie tinklo, galima gauti žvaigždutės arba trikampio jungtį.

Ričių pradžia pažymėta raidėmis A, B, C, o galai – X, Y, Z.

Ryžiai. 1. Trifazis generatorius

a) Žvaigždės ryšys.

Sujungus žvaigždute, fazių X, Y, Z galai (2 pav.) yra sujungti ir jungties mazgas vadinamas nuliniu tašku. Mazgas gali turėti gnybtą – vadinamąjį nulinį laidą (272 pav.), pažymėtą punktyrine linija – arba būti be gnybto.

Prijungę prie žvaigždės neutraliu laidu, galite gauti dvi įtampos: linijos įtampa Ul tarp atskirų fazių laidininkų ir fazinė įtampa Uf tarp fazinio ir nulinio laidininko (2 pav.). Ryšys tarp linijos ir fazės įtampos išreiškiamas taip: Ul = Uph ∙ √3.

Ryžiai. 2. Žvaigždės jungtis

Srovė, kuri teka laidu (tinklu), taip pat teka per fazės apviją (2 pav.), t.y. Il = Iph.

b) Jungtis trikampyje.

Fazių sujungimas trikampyje gaunamas sujungiant fazių galus ir pradžią pagal pav. 3, t.y. AY, BZ, CX. Tokioje jungtyje nulinio laidininko nėra, o fazinė įtampa lygi linijos įtampai tarp dviejų linijos laidininkų Ul = Uf. Tačiau srovė linijoje Il (tinklas) yra didesnė už srovę fazėje Iph, būtent: Il = Iph ∙ √3.

Ryžiai. 3. Delta jungtis

Trifazėje sistemoje bet kuriuo momentu, jei srovė vienoje ritėje teka nuo galo iki galo, tai kitose dviejose ji teka nuo galo iki galo. Pavyzdžiui, Fig. 2 vidurinėje ritėje AX eina nuo A iki X, o išorinėse - nuo Y iki B ir nuo Z iki C.

Diagramoje (4 pav.) parodyta, kaip trys identiškos apvijos yra prijungtos prie variklio gnybtų žvaigždute arba trikampiu.

Ryžiai. 4. Apvijų sujungimas žvaigždute ir trikampiu

Skaičiavimo pavyzdžiai

1. Generatorius su prijungta statoriaus apvija, kaip parodyta pav. 5 grandinė, esant 220 V tinklo įtampai, tiekia tris identiškas lempas, kurių varža 153 omų su srove.Kokią įtampą ir srovę turi kiekviena lempa (5 pav.)?

Ryžiai. 5.

Pagal jungtį lempos turi fazinę įtampą Uf = U / √3 = 220 / 1,732 = 127 V.

Lempos srovė If = Uph / r = 127/153 = 0,8 A.

2. Nustatykite trijų lempų įjungimo grandinę pav. 6, kiekvienos lempos, kurios varža 500 omų, įtampa ir srovė, prijungta prie maitinimo tinklo, kurio įtampa yra 220 V.

Lempos srovė I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Ryžiai. 6.

3. Kiek voltų turi rodyti voltmetras 1, jei voltmetras 2 rodo 220 V įtampą (7 pav.)?

Ryžiai. 7.

Fazės įtampa Uph = Ul / √3 = 220 / 1,73 = 127 V.

4. Kokią srovę rodo ampermetras 1, jei ampermetras 2 rodo 20 A srovę prijungus trikampiu (8 pav.)?

Ryžiai. aštuoni.

Jei = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

Trikampio jungtyje srovė vartotojo fazėje yra mažesnė nei linijoje.

5. Kokią įtampą ir srovę parodys prie fazės prijungti matavimo prietaisai 2 ir 3, jei voltmetras 1 rodo 380 V, o vartotojo fazės varža 22 Ohm (9 pav.)?

Ryžiai. devynios.

Voltmetras 2 rodo fazės įtampą Uf = Ul / √3 = 380 / 1.73 = 220 V. o ampermetras 3 rodo fazės srovę If = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Kiek amperų rodo ampermetras 1, jei vienos vartotojo fazės varža yra 19 omų, kai įtampos kritimas joje yra 380 V, o tai rodo voltmetras 2, prijungtas pagal pav. dešimt.

Ryžiai. dešimt.

Fazės srovė Iph = Uph / r = Ul / r = 380/19 = 20 A.

Vartotojo srovė pagal ampermetro rodmenis 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (Fazė, t. y. trikampio kraštinė, gali reikšti mašinos, transformatoriaus ar kitokios varžos apviją.)

7. Asinchroninis variklis pav.2 turi žvaigždute sujungtą apviją ir yra prijungtas prie trifazio tinklo, kurio tinklo įtampa Ul = 380 V. Kokia bus fazinė įtampa?

Fazės įtampa bus tarp nulinio taško (gnybtai X, Y, Z) ir bet kurio iš gnybtų A, B, C:

Uph = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 219,4≈220 V.

8. Ankstesnio pavyzdžio asinchroninio variklio apvija uždaroma trikampiu, sujungiant variklio ekrano spaustukus pagal pav. 3 arba 4. Prie linijos laidininko prijungtas ampermetras rodo srovę Il = 20 A. Kokia srovė teka statoriaus apvija (faze)?

Linijos srovė Il = Iph ∙ √3; Jei = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,56 A.