Pinge, voolu ja võimsuse väärtused täht- ja kolmnurkühenduste jaoks

Suur Faraday avastus seadustest: kui traat ületab magnetvälja jõujooni, indutseeritakse juhtmes elektromotoorjõud, mis põhjustab vooluahelas, millesse see juhe siseneb ja mis oli loomise aluseks. pöörleva rootoriga elektrigeneraatoritest - magnet. Sel juhul indutseeritakse staatori mähistes EMF (vt. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse praktiline rakendus).

Saadud pinged võivad olla väga erinevad: kõik sõltub generaatori konstruktsioonist, staatori mähiste arvust ja nende ühendamisest. Praktilises elektrotehnikas on aga levinuim kolmefaasiline siinusvoolusüsteem, mille pakkus välja silmapaistev Vene insener M.O. Dolivo-Dobrovolsky aastal 1888 (57 aastat pärast Faraday avastust).

Kõigist mitmefaasilistest süsteemidest tagavad kolmefaasilised kõige ökonoomsema elektrienergia ülekande pikkade vahemaade tagant ning võimaldavad luua usaldusväärseid ja hõlpsasti kasutatavaid generaatoreid, mootoreid ja trafosid.Kuid kolme mähist saab ühendada kahel viisil: «kolmnurk» (joon. 1) ja «täht» (joon. 2).

Riis. 1

Riis. 2

Faas on ühe mähise tekitatud pinge Uph, lineaarne Ul on kahe lineaarjuhi vaheline pinge. Teisisõnu, faasipinge Kas pinge iga liinijuhtme ja nulljuhtme vahel.

Sümmeetrilise generaatori ühendamisel tähega on liinipinge faasipingest 1,73 korda kõrgem, s.o. Uk = 1,73 • Uph. See tuleneb asjaolust, et Ul on võrdhaarse kolmnurga alus, mille teravnurk on 30 °: Ul = UAB = Uf2 cos 30 ° = 1,73 • Uph.

Kui ühendatud ja koormatud tähega, on vastav liinivool võrdne koormuse faasivooluga. Kui kolmefaasiline koormus on sümmeetriline, on nulljuhtme vool 0. Sel juhul kaob vajadus nulljuhtme järele täielikult ja kolmefaasiline ahel muutub kolmejuhtmeliseks. Seda ühendust nimetatakse "tähttäht ilma nulljuhtmeta". Sümmeetrilise faasikoormuse korral on liinivoolud faasivooludest 1,73 võrra suuremad, Il = 1,73 • 3If.

Kolmefaasilise generaatori ühendamisel tähega kasutatakse kahte pinget, mis eristab seda ühendust soodsalt kolmikühendusest. Kuid kui koormus on kolmnurgaga ühendatud, on kõik faasid liinipinge sama arvväärtuse all, olenemata faasitakistusest, mis on oluline valgustuskoormuste jaoks – hõõglambid.

Kolmefaasilist nulljuhtmega süsteemi kasutatakse vastuvõtjate varustamiseks kahe pingega, mis erinevad 1,73 korda, näiteks faasipingega ühendatud jalad ja liinipingega ühendatud mootorid.

Nimipinge määrab generaatorite ehitus ja selle mähiste ühendamise meetod.

Joonisel 3 on näidatud seosed, mis määravad vahelduvvooluahela võimsuse väärtuse täht- ja kolmnurkühendustes.

Riis. 3.

Välimuselt on valemid samad, nende kahe tüüpi vooluahelate puhul ei paista võimsuse suurenemist ega kaotust. Kuid ärge tehke ennatlikke järeldusi.

Kolmnurgast tähega uuesti ühendades on iga faasimähise jaoks 1,73 korda madalam pinge, kuigi võrgu pinge jääb samaks.Pinge vähenemine põhjustab mähiste voolu vähenemise sama 1,73 korda. Ja veel — kui need on kolmnurgas ühendatud, oli liinivool 1,73 korda suurem kui faasivool ja nüüd on need voolud võrdsed. Selle tulemusena väheneb liini vool uuesti tähega ühendamisel 1,73 x 1,73 = 3 korda.

Uus võimsus arvutatakse tõepoolest sama valemiga, kuid asendab erinevaid väärtusi!

Elektrimootori taasühendamisel kolmnurgast tähega ja toites seda samast võrgust, väheneb selle mootori arendatav võimsus 3 korda. Generaatorite tähtmähistelt kolmnurksetele mähistele või trafode sekundaarmähistele üleminekul väheneb võrgupinge 1,73 korda, näiteks 380-lt 220 V-le.

Generaatori või trafo võimsus jääb samaks, kuna pinge ja vool igas faasimähises säilivad, kuigi voolutugevus liinijuhtmetes suureneb 1,73 korda.Generaatorite mähiste või trafode sekundaarmähiste ümberlülitamisel kolmnurgast tähele ilmnevad vastupidised nähtused: võrgu liinipinge suureneb 1,73 korda, voolud faasimähistes jäävad samaks, voolud liinijuhtmetes vähenevad. 1,73 korda.