Kolmefaasilise voolu faasi- ja liiniväärtuste arvutamine

Kolmefaasilisel generaatoril on kolm ühefaasilist sõltumatut staatorimähist, mille algus ja otsad on nihutatud vastavalt 120 el võrra. rahe, või 2/3 poolusteks lõhestades, st. 2/3 vastaspooluste keskpunktide vahelisest kaugusest (joonis 1). Igas kolmes mähises genereeritakse ühefaasiline vahelduvvool. Ühefaasilise mähise voolud on vastastikku nihutatud 120 el võrra. rahe, see tähendab 2/3 perioodist. Seega on kolmefaasiline vool kolm ühefaasilist voolu, mis on ajas nihutatud 2/3 perioodist (120 °).

Igal ajahetkel on kolme hetkväärtuse algebraline summa: väärtused a. jne. c) üksikud faasid on nullid. Seetõttu tehakse generaatoril kuue klemmi asemel (kolme sõltumatu ühefaasilise mähise jaoks) ainult kolm või neli, kui on näidatud nullpunkt. Sõltuvalt sellest, kuidas üksikud faasid on ühendatud ja kuidas need on võrku ühendatud, on võimalik saada täht- või kolmnurkühendus.

Poolide algused on allpool tähistatud tähtedega A, B, C ja nende otsad tähtedega X, Y, Z.

Riis. 1. Kolmefaasiline generaator

a) Täheühendus.

Tähega ühendamisel on faaside X, Y, Z (joonis 2) otsad ühendatud ja ühendussõlme nimetatakse nullpunktiks. Sõlmel võib olla klemm — nn nulljuhe (joonis 272), mis on näidatud katkendjoonega — või ilma klemmita.

Kui ühendatud nulljuhtmega tärniga, saate kaks pinget: liinipinge Ul eraldi faaside juhtide vahel ja faasipinge Uf faasi- ja nulljuhtme vahel (joonis 2). Liini- ja faasipinge seost väljendatakse järgmiselt: Ul = Uph ∙ √3.

Riis. 2. Täheühendus

Vool, mis juhtmes (võrgus) voolab, liigub ka läbi faasimähise (joon. 2), s.o. Il = Iph.

b) Ühendus kolmnurgas.

Faaside ühendamine kolmnurgas saadakse faaside otste ja alguse ühendamisel vastavalt joonisele fig. 3, st. AY, BZ, CX. Sellises ühenduses ei ole nulljuhet ja faasipinge võrdub liini kahe juhtme vahelise liinipingega Ul = Uf. Vooluvool liinis Il (võrgus) on aga suurem kui vool faasis Iph, nimelt: Il = Iph ∙ √3.

Riis. 3. Delta ühendus

Kolmefaasilises süsteemis igal hetkel, kui ühes mähises voolab vool otsast lõpuni, siis teises kahes otsast lõpuni. Näiteks joonisel fig. 2 keskmises mähises AX jookseb punktist A punktini X ja välimistes mähistes Y punktist B ja Z punktist C.

Diagramm (joonis 4) näitab, kuidas kolm identset mähist on ühendatud mootori klemmidega täht- või kolmiksuunas.

Riis. 4. Mähiste ühendamine tähes ja kolmnurgas

Arvutamise näited

1. Ühendatud staatorimähisega generaator, nagu näidatud joonisel fig. 5 ahel, võrgupingel 220 V, toidab see vooluga kolme identset lampi takistusega 153 oomi.Milline pinge ja vool on igal lambil (joonis 5)?

Riis. 5.

Ühenduse järgi on lampidel faasipinge Uf = U / √3 = 220 / 1,732 = 127 V.

Lambi vool If = Uph / r = 127/153 = 0,8 A.

2. Määrake joonisel fig. 6, iga 500 oomi takistusega lambi pinge ja vool, mis on ühendatud 220 V võrgupingega vooluvõrku.

Lambi vool I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Riis. 6.

3. Mitut volti peaks voltmeeter 1 näitama, kui voltmeeter 2 näitab pinget 220 V (joonis 7)?

Riis. 7.

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

4. Millist voolu näitab ampermeeter 1, kui ampermeeter 2 näitab voolutugevust 20 A, kui see on ühendatud kolmnurgaga (joonis 8)?

Riis. kaheksa.

Kui = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

Delta ühenduses on vool tarbija faasis väiksem kui liinis.

5. Millist pinget ja voolu näitavad faasiga ühendatud mõõteseadmed 2 ja 3, kui voltmeeter 1 näitab 380 V ja tarbija faasi takistus on 22 oomi (joonis 9)?

Riis. üheksa.

Voltmeeter 2 näitab faasipinget Uf = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 220 V. ja ampermeeter 3 näitab faasivoolu If = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Mitut amprit näitab ampermeeter 1, kui tarbija ühe faasi takistus on 19 oomi ja selle pingelangus on 380 V, mida näitab voltmeeter 2, mis on ühendatud vastavalt joonisele fig. kümme.

Riis. kümme.

Faasivool Iph = Uph / r = Ul / r = 380/19 = 20 A.

Kasutaja vool vastavalt ampermeetri näidule 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (Faas, st kolmnurga külg, võib kujutada masina, trafo või muu takistuse mähist.)

7. Asünkroonmootor joonisel fig.2 on tähega ühendatud mähisega ja on ühendatud kolmefaasilisse võrku võrgupingega Ul = 380 V. Mis saab olema faasipinge?

Faasipinge on nullpunkti (klemmid X, Y, Z) ja mis tahes klemmide A, B, C vahel:

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

8. Eelmise näite asünkroonmootori mähis suletakse kolmnurgas, ühendades mootori kilbi klambrid vastavalt joonisele fig. 3 või 4. Liinijuhtmega ühendatud ampermeeter näitab voolu Il = 20 A. Milline vool läbib staatori mähist (faasi)?

Liinivool Il = Iph ∙ √3; Kui = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,56 A.