Žvaigždžių ir trikampių jungčių įtampos, srovės ir galios vertės

Didysis Faradėjaus dėsnių atradimas: kai viela kerta magnetinio lauko jėgos linijas, laide indukuojama elektrovaros jėga, sukelianti srovę grandinėje, į kurią patenka šis laidas, ir tai buvo kūrimo pagrindas. elektros generatorių su besisukančiu rotoriumi – magnetu. Tokiu atveju statoriaus apvijose sukeliamas EML (žr. Praktinis Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnio taikymas).

Gautos įtampos gali būti labai skirtingos: viskas priklauso nuo generatoriaus konstrukcijos, statoriaus apvijų skaičiaus ir jų prijungimo būdo. Tačiau praktinėje elektrotechnikoje labiausiai paplitusi trifazė sinusinės srovės sistema, kurią pasiūlė išskirtinis rusų inžinierius M.O. Dolivo-Dobrovolsky 1888 m. (57 metai po Faradėjaus atradimo).

Iš visų daugiafazių sistemų trifazės užtikrina ekonomiškiausią elektros energijos perdavimą dideliais atstumais ir leidžia sukurti patikimus ir lengvai naudojamus generatorius, variklius ir transformatorius.Bet tris apvijas galima sujungti dviem būdais: «trikampis» (1 pav.) ir «žvaigždė» (2 pav.).

Ryžiai. 1

Ryžiai. 2

Fazė – vienos apvijos sukuriama įtampa Uph, tiesinė Ul – įtampa tarp dviejų tiesinių laidininkų. Kitaip tariant, fazinė įtampa Ar įtampa tarp kiekvieno linijos laido ir nulinio laido.

Žvaigžde prijungus simetrinį generatorių, linijos įtampa yra 1,73 karto didesnė už fazinę, t.y. Uk = 1,73 • Uph. Tai išplaukia iš to, kad Ul yra lygiašonio trikampio, kurio smailieji kampai yra 30 °, pagrindas: Ul = UAB = Uf2 cos 30 ° = 1,73 • Uph.

Prijungus ir pakrovus žvaigždute, atitinkama linijos srovė yra lygi apkrovos fazinei srovei. Jei trifazė apkrova yra simetriška, srovė nuliniame laide bus lygi 0. Tokiu atveju nulinio laido poreikis visiškai išnyksta ir trifazė grandinė tampa trijų laidų. Ši jungtis vadinama „žvaigždė žvaigžde be nulinio laidininko“. Esant simetrinei fazinei apkrovai, linijos srovės yra 1,73 didesnės už fazių sroves, Il = 1,73 • 3Jei.

Trifazį generatorių jungiant prie žvaigždės, naudojamos dvi įtampos, kurios naudingai išskiria šią jungtį nuo trifazės jungties. Bet kai apkrova yra prijungta prie trikampio, visos fazės yra mažesnės nei tinklo įtampos skaitinė vertė, neatsižvelgiant į fazės varžą, kuri yra svarbi apšvietimo apkrovoms - kaitrinėms lempoms.

Trifazė sistema su nuliniu laidu naudojama tiekti imtuvus dviem įtampomis, kurios skiriasi 1,73 koeficientu, pavyzdžiui, kojeles, prijungtas prie fazinės įtampos, ir variklius, prijungtus prie linijos įtampos.

Vardinė įtampa nustatoma pagal generatorių konstrukciją ir jų apvijų pajungimo būdą.

3 paveiksle pavaizduoti ryšiai, lemiantys kintamosios srovės grandinės galios vertę žvaigždžių ir trikampių jungtyse.

Ryžiai. 3.

Išvaizda, kad formulės yra tos pačios, atrodo, kad šių dviejų tipų grandinėse nėra galios padidėjimo ar praradimo. Tačiau nedarykite skubotų išvadų.

Vėl prijungus iš trikampio į žvaigždę, kiekvienos fazės apvijos įtampa yra 1,73 karto mažesnė, nors tinklelio įtampa išlieka ta pati. Sumažėjus įtampai, srovė apvijose sumažėja tiek pat 1,73 karto. Ir dar - kai jie yra sujungti trikampiu, linijos srovė buvo 1,73 karto didesnė nei fazinė srovė, o dabar šios srovės yra lygios. Dėl to linijos srovė, vėl prijungus ją prie žvaigždės, sumažėja 1,73 x 1,73 = 3 kartus.

Naujoji galia iš tikrųjų apskaičiuojama pagal tą pačią formulę, bet pakeičia skirtingas vertes!

Perjungiant elektros variklį iš trikampio į žvaigždę ir maitinant jį iš to paties tinklo, šio variklio išvystyta galia sumažėja 3 kartus. Perjungiant generatorių apvijas iš žvaigždės į trikampį arba transformatorių antrines apvijas, tinklo įtampa sumažėja 1,73 karto, pavyzdžiui, nuo 380 iki 220 V.

Generatoriaus ar transformatoriaus galia išlieka ta pati, nes kiekvienoje fazinėje apvijoje išsaugoma įtampa ir srovė, nors srovė linijos laiduose padidėja 1,73 karto.Perjungiant generatorių apvijas arba transformatorių antrines apvijas iš trikampio į žvaigždę, atsiranda priešingi reiškiniai: tinklo linijos įtampa padidėja 1,73 karto, srovės fazinėse apvijose išlieka tos pačios, srovės linijos laiduose mažėja. 1,73 karto.