Трехфазная нагрузка. Линейное напряжение

В каждой отрасли техники можно всегда найти своеобразное эхо давних времен, а именно названия, отражающие своего рода историю развития данного направления. И мало кто знает, что то или другое техническое понятие имеет длинный путь становления, привыкания, а в самом начале своего рождения знаменовало очередной, зачастую весьма значительный, шаг технического прогресса. Так, например, среди электрических терминов очень часто можно слышать выражения «трехфазное напряжение», «линейное напряжение», «постоянное» или «переменное напряжение» и множество других наименований со словом «напряжение».

Наибольшее распространение в электротехнике получили сети переменного напряжения синусоидальной формы. Максимальное значение напряжения при его колебании называется амплитудой Ua. Для такого напряжения применяют дополнительные единицы измерения — частота F и фаза ψ. Частота определяется количеством колебаний в единицу времени, а фаза — это временной сдвиг одинаковых точек колебания.

Так уж сложилось исторически, что термином «фаза» стали называть и переменного напряжения, если она является частью системы из многих фаз — обычно трех. были очередным достижением электротехники и имеют так много достоинств, что пройти мимо просто невозможно. И самое главное из них — это возможность крайне просто, фактически без всяких усилий, получать вращающееся магнитное поле — основной принцип работы любого электродвигателя. В различают фазное и линейное напряжение, а ее особенность заключается в том, что каждая из фаз имеет сдвиг по отношению к остальным двум +/- 120 град. напряжения имеет выходные обмотки, в которых конструктивно задан сдвиг фаз. Каждая из обмоток имеет конец и начало: Н1-К1, Н2-К2, Н3-К3. В трехфазной системе возможны два варианта соединения фаз — «звезда» и «треугольник».

При соединении «звезда» все концы соединяются в одну точку — «вывод 0», а начала служат выводными концами для генератора и входными для запитанного им устройства. В такой системе линейное напряжение — это величина, измеренная между любой парой выходных концов Н1, Н2, Н3, и его обозначают Ulin. Есть и еще одна характеристика трехфазной сети — фазное напряжение. Его обозначают Uf и измеряют между точками «вывод 0» и любым из выходных концов К1, К2 и К3. Опуская подробности, следует отметить, что, исходя из векторной диаграммы для трехфазной сети, соотношения между этими напряжениями Ulin = Ѵ3 * Uf. При соединении «треугольник» концы обмоток соединяют по кольцу: К1-Н1-К2-Н2-К3-Н3-К1. Каждое соединение «конец — начало» является выводом, и при этом линейное напряжение не отличается от фазного, т.е. Ulin = Uf. Интересно сравнить между собой постоянное напряжение Udir и амплитуду переменного напряжения Ua, например, исходя из одинаковой энергии, выделяемой в нагрузке. Для этого случая Udir = Ѵ2 * Ua.

Вот так на протяжении десятилетий копились знания о сущности и природе электричества, и незаметно простое понятие «напряжение» обросло родственными терминами, расширяющими наши возможности в использовании природных явлений для нужд человека.

В электрических цепях бывают разные типы напряжения. Линейное напряжение можно наблюдать в трехфазной сети, где оно возникает между двумя фазовыми проводами. В большинстве случаев его уровень достигает 380 Вольт.

Отличие линейного от фазного напряжения

Если представить трехфазную цепь, то четко понятно, что в ней есть определенное напряжение между фазными контактами и фазным и нулевым проводом. Это происходит из-за того, что в этой схеме используется четырёхпроводная трехфазная цепь. Главные её характеристики – напряжение и частота. Напряжение, возникающее в цепи между двумя фазными проводами – это линейное, а то, что появляется между фазным и нулевым – фазным.

Примечательной особенностью линейного напряжения является то, что именно по нему рассчитываются токи и другие параметры трехфазной цепи. Кроме того, к такой схеме можно подключать не только стандартные трехфазные контакты, но и однофазные (это различные бытовые приборы, приемники). Номинальное равняется 380 вольт, при этом оно может изменяться в зависимости от скачков или других перемен в локальной сети.

Существует несколько вариантов такого соединения, скажем, система с нейтралью под заземлением является самой популярной.

Она характеризуется тем, что подключение к ней производится по особой схеме :

1. Однофазные отводы подключаются к фазным проводам;
2. Трехфазные – к трехфазным, соответственно.

Линейное напряжение имеет очень широкое использование благодаря своей безопасности и удобства разветвления сети. Электрические приборы подключаются только к одному- фазному проводу, опасность представляет он один. Расчет системы очень прост, в нем руководствуются стандартными формулами из физики. При этом, чтобы измерить этот параметр сети, достаточно воспользоваться простым мультиметром, для того, чтобы замерить характеристики фазового подключения потребуется несколько специальных устройств (датчики тока, вольтметры и прочие).

Некоторые особенности сети:

1. При разводке такой проводки не требуется использовать профессиональные приборы- все измерения проводятся отвертками с индикаторами;
2. При соединении проводников нет необходимости подключать нулевой провод, т. к. благодаря свободной нейтрали, риск поражения током крайне мал;
3. Электротехника использует такую схему подключения для различных электродвигателей и других устройств, требующих высокую мощность для работы. Дело в том, что используя этот тип напряжения есть возможность повысить КПД на треть, что является весьма полезным свойством, в особенности, для асинхронного двигателя;
4. Схема используется как для переменного тока, так и для постоянного;
5. Нужно помнить, что однофазное соединение можно подключить к трехфазной сети, но не наоборот;
6. Но, у такой цепи есть и определенные недостатки. В линейном соединении проводников очень сложно обнаружить повреждения. Это способствует повышенной пожарной опасности.

Соответственно, основная разница между фазовым и линейным напряжением заключается в разности подсоединяемых проводов обмоток.

Для контроля и выравнивания этого параметра часто используется специальный прибор – линейный стабилизатор напряжения.

Он позволяет поддерживать показатель на определённом уровне, при этом нормализуя повышенное. Еще одно его определение – импульсный стабилизатор. Устройство может подключаться к розетке, контактам электрических приборов и т. д.

Соединение

Линейное и фазное напряжение часто используется для запуска генератора. Рассмотрим, какие бывают соединения проводов на примере трехфазного генератора. Он состоит из первичных и вторичных обмоток. Их можно соединить звездой или треугольником.

Соединяя проводники в «треугольник» начало второй фазы соединяется с концом первой. Помимо этого, к каждому фазному проводнику подключаются линейные провода источника. Это выравнивает токи, исходя из чего, фазовое напряжение становится равным линейному. Аналогичная схема и для подключения трансформатора и двигателя.

Такое соединение также позволяет обеспечить нулевую электрическую движущую силу и постоянную частоту. Токи обмоток сдвигаются на 120 градусов, благодаря чему в общей схеме это соединение имеет вид трех отдельных токов, которые относительно друг друга сдвинуты на 2/3 периода. Это соотношение может изменяться в зависимости от типа подключаемого устройства и характеристик сети.

Аналогично можно подсоединить трехфазный асинхронный двигатель, стабилизатор или усилитель в сеть 220 вольт «звездой». Эта схема подразумевает подключение начала обмоток к сети. Тогда от входа начнет двигаться ток с характеристиками сети. Контакты выхода (концы обмоток), соединятся с началом при помощи специальных перемычек. Таким образом, межфазное напряжение будет протекать через все активные контакты.

В изолированной сети используются различные пусковые конденсаторы для запуска системы. Аналогично соединяются клеммы на обмотках. Это подключение часто используется для понижающих трансформаторов и различных двигателей, предусмотренных для работы в однофазной сети.

∑ Ik = 0;, которая говорит о том, что в любом узле цепи сила тока равна нулю.

И закон Ома:

I = U / R . Зная эти законы можно без проблем рассчитать любую характеристику определенного контакта или сети.

При разветвлении системы может понадобиться вычислить напряжение между фазовым проводом и нейтральным:

I L = I F – эти параметры могут изменяться в зависимости от подключения. Отсюда следует, что линейные параметры равняются фазовым.

Но, в определенных ситуациях, необходимо рассчитать, чем равно соотношение напряжения между фазовым и линейным проводниками.

Для этого используется формула: Uл=Uф∙√3, где:

Uл –линейное, Uф – фазовое. Формула справедлива только если I L = I F .

При включении в сеть дополнительных отводов, нужно отдельно вычислять фазовое напряжение каждого из подключений. Тогда вместо Uф подставляются данные этого конкретного отвода.

При работе с промышленными установками может потребоваться расчет реактивной трехфазной мощности. Он производится по формуле:

Q = Qа + Qb + Qс

Аналогичный вид имеет формула активной.

Электрические цепи трехфазного переменного тока

Трехфазный электрический ток

Трехфазная цепь представляет собой совокупность электрических цепей, в которых действуют три синусоидальные э. д.с. одинаковой частоты, отличающиеся по фазе одна от другой (φ = 120 о) и создаваемые общим источником энергии. Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, принято называть фазой. Таким образом, слово фаза в электротехнике имеет два значения – угол φ и часть многофазной системы (отдельный фазный провод).

Основные преимущества трехфазной системы : возможность простого получения кругового вращающегося магнитного поля (это позволило создать электродвигатели переменного тока), экономичность и эффективность (мощность можно передать по трем фазным проводам без применения четвертого общего провода -нейтрали), а также возможность использования двух различных эксплуатационных напряжений в одной установке (фазного и линейного, которые обычно составляют 220 В и 380 В, соответственно).

История появления трехфазных электрических цепей связана с именем М.С. Доливо-Добровольского Петербургского ученого, который в 1886 г., доказав, что многофазные токи способны создавать вращающееся магнитное поле, предложил (запатентовал) конструкцию трехфазного электродвигателя.

Трехфазный ток является простейшей системой многофазных токов, способных создавать вращающееся магнитное поле. Этот принцип положен в основу работы трехфазных электродвигателей.

Предложив конструкцию электродвигателя переменного тока, М.С. Доливо-Добровольский разработал и все основные элементы трехфазной электрической цепи. Трехфазная цепь состоит из трехфазного генератора, трехфазной линии электропередач и трехфазных приемников.

В результате предложенной трехфазной системы электрического тока стало возможным эффективно преобразовывать электрический ток в механическую энергию.

Электрическую энергию трехфазного тока получают в синхронных трехфазных генераторах (рис. 27). Три обмотки 2 статора 1 смещены между собой в пространстве на угол 120°. Их начала обозначены буквами А , В , С , а концы – x , y , z . Ротор 3 выполнен в виде постоянного электромагнита, магнитное поле которого возбуждает постоянный ток I , протекающий по обмотке возбуждения 4. Ротор принудительно приводится во вращение от постороннего двигателя. При вращении магнитное поле ротора последовательно пересекает обмотки статора и индуктирует в них ЭДС, сдвинутые (но уже во времени) между собой на угол 120°.

Трехфазный синхронный генератор

Для симметричной системы ЭДС (рис. 28) справедливо

Волновая и векторная диаграммы симметричной системы ЭДС

На диаграмме изображена прямая последовательность чередования фаз (пересечение ротором обмоток в порядке А , В , С ). При смене направления вращения чередование фаз меняется на обратное — А , С , В . От этого зависит направление вращения трехфазных электродвигателей.

Существует два способа соединения обмоток (фаз) генератора и трехфазного приемника: «звезда» и «треугольник».

В генераторах трехфазного тока электрическая энергия генерируется в трех одинаковых обмотках, соединенных по схеме звезда. Чтобы сэкономить на проводах линии передачи электроэнергии от генератора к потребителю тянутся только три провода. Провод от общей точки соединения обмоток не тянется, т.к. при одинаковых сопротивлениях нагрузки (при симметричной нагрузке) ток в нем равен нулю.

Схема замещения трехфазной системы, соединенной «звездой»

Согласно первому закону Кирхгофа можно записать I O = I А + I В + I С.

При равенстве ЭДС в фазных обмотках генератора и при равенстве сопротивлений нагрузки (т.е. при равенстве значений токов I А,I В,I С)в представленной на рисунке системе, с помощью векторных диаграмм можно показать, что результирующий ток I O в центральном проводнике будет равен нулю. Таким образом, получается, что в симметричных системах (когда сопротивления нагрузок одинаковы), центральный провод может отсутствовать и линия для передачи системы трехфазного тока может состоять только из трех проводов.

В распределительных низковольтных сетях, в которых присутствует много однофазных потребителей, обеспечение равномерной нагрузки каждой фазы становится не возможным, такие сети делаются четырехпроводными.

Для обеспечения электробезопасносности принято низковольтные потребительские сети (сети

Напряжение между фазными проводами в линии принято называть линейным напряжением, а напряжение, измеренное между фазным проводом (фазой) и центральным – фазным напряжением.

В системах электроснабжения, в частности в генераторах и трансформаторах подстанций используется преимущественно соединения звездой.

Для низковольтных сетей (с напряжением менее 1000В) основным стандартным линейным (между фазными проводами) напряжением принимается напряжение 380 В, при этом фазное напряжение (между фазным проводом и центральным) будет составлять 220 В.

Низковольтные сети являются потребительскими сетями разного назначения, не обязательно питающими трехфазные двигатели. В таких сетях для питания различных потребителей могут быть использованы разные фазы по отдельности. В результате нагрузка разных фаз окажется неодинаковой. Кроме того, с целью техники безопасности, ПУЭ (правилами устройства электроустановок) устанавливается, что низковольтные трехфазные электрические сети должны устраиваться четырехпроводными, с глухозаземленной нейтралью. Для этого схема понижающего трансформатора (понижающей подстанции) обычно выглядит следующим образом.

(Высокое напряжение

Т.е. центральный, называемый при этом «нулевым», провод на вторичной обмотке трехфазного трансформатора подключается к заземляющему устройству и подводится к потребителям наряду с фазными проводами.

Страница 8 из 16

В трехфазной электрической сети различают линейное и фазное напряжения.

Линейное (его называют также междуфазным или межфазным) – это напряжение между двумя фазными проводами.

Фазное – между нулевым проводом и одним из фазных. Линейные напряжения при нормальных эксплуатационных условиях одинаковы и в 1,73 раза больше фазных, т. е. напряжение между нулевым и фазным проводом (фазное) составляет 58 % линейного напряжения. Напряжение трехфазной сети принято оценивать по линейному напряжению. Для отходящих от ТП трехфазных линий установлено номинальное линейное напряжение 380 В, что соответствует фазному 220 В. В обозначении номинального напряжения трехфазных четырехпроводных сетей указывают обе величины, т. е. 380/220 В. Этим подчеркивается, что к такой сети можно подключать не только трехфазные электроприемники на номинальное напряжение 380 В, но и однофазные на 220 В.

Трехфазная система 380/220 В с заземленной нейтралью получила наибольшее распространение, но в некоторых населенных пунктах и садовых кооперативах можно встретить иные системы распределения электроэнергии. Например, трехфазную с линейным напряжением 220 В и незаземленной (изолированной) нейтралью. Однофазные электроприемники 220 В подключают на линейное напряжение между любой парой фазных проводов, а трехфазные – к трем фазным проводам. При этой системе нулевой провод не требуется, а незаземленная нейтраль снижает вероятность поражения электрическим током в случае нарушения изоляции. Однако выявление нарушений изоляции в такой системе сложнее, чем при заземленной нейтрали.

Прохождение электрического тока по проводам сопровождается потерями и напряжение у потребителей оказывается несколько меньшим, чем в начале линии у ТП. Чтобы обеспечить приемлемые уровни напряжения вдоль всей линии, на ТП приходится поддерживать напряжение выше номинала, т. е. не 380/220 В, а 400/230 В. В электрических сетях сельских районов у потребителей, согласно действующим нормам, допускаются отклонения напряжения на 7,5 % от номинального значения. Значит, на трехфазном электроприемнике допускается напряжение в пределах 350–410 В, а на однофазном 200–240 В.

Отклонения напряжения. Однако бывают случаи, когда величина напряжения выходит за допустимые пределы. При понижении напряжения заметно падает интенсивность электрического освещения от ламп накаливания, уменьшается производительность электронагревательных приборов, нарушается устойчивость работы телевизоров и других радиоэлектронных приборов с электропитанием от сети. Повышение напряжения приводит к преждевременному выходу из строя электроламп и нагревательных приборов. Электродвигатели в меньшей степени чувствительны к отклонениям напряжения.

Трехфазная цепь состоит из трех основных элементов: трехфазного генератора, линии передачи со всем необходимым оборудованием, приемников (потребителей). Напряжение между линейным проводом и нейтралью (Ua, Ub, Uc) называется фазным . Напряжение между двумя линейными проводами (UAB, UBC, UCA) называется линейным . Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:

13. Симметричный и несимметричный приемники в трехфазных цепях, векторные диаграммы.

.

Векторная диаграмма при соединении приемника звездой в случае симметричной нагрузки .

14. Ток в нейтральном проводе в трехфазных цепях. Нейтральный (нулевой рабочий) провод — провод, соединяющий между собой нейтрали электроустановок в трёхфазных электрических сетях. При соединении обмоток генератора и приёмника электроэнергии по схеме «звезда» фазное напряжение зависит от подключаемой к каждой фазе нагрузки. В случае подключения, например, трёхфазного двигателя, нагрузка будет симметричной, и напряжение между нейтральными точками генератора и двигателя будет равно нулю. Однако, в случае, если к каждой фазе подключается разная нагрузка, в системе возникнет так называемое напряжение смещения нейтрали , которое вызовет несимметрию напряжений нагрузки. На практике это может привести к тому, что часть потребителей будет иметь пониженное напряжение, а часть повышенное. Пониженное напряжение приводит к некорректной работе подключённых электроустановок, а повышенное может, кроме этого, привести к повреждению электрооборудования или возникновению пожара . Соединение нейтральных точек генератора и приёмника электроэнергии нейтральным проводом позволяет снизить напряжение смещения нейтрали практически до нуля и выровнять фазные напряжения на приёмнике электроэнергии. Небольшое напряжение будет обусловлено только сопротивлением нулевого провода.

Трехфазные цепи с нейтральным проводе называют четерехпроводными цепями.

Обычно сопротивлением проводов не учитывается /

Тогда фазные напр. приемника будут равны фазн. напряжением генератора. .

При том что комплексные сопротивления равны , то токи определяются

В соответствии с 1 зак. Киргофа ток в нейтр. проводе

При симмет. напр.

При несим. напр.

Нейтр провод выравнивает фазные напряжения.

15И16 Режимы работы трехфазного премника.

Различают два вида соединений: в звезду и в треугольник. В свою очередь при соединении в звезду система может быть трех- и четырехпроводной.

Соединение в звезду

На рис. 6 приведена трехфазная система при соединении фаз генератора и нагрузки в звезду. Здесь провода АА’, ВВ’ и СС’ – линейные провода.

Линейным называется провод, соединяющий начала фаз обмотки генератора и приемника. Точка, в которой концы фаз соединяются в общий узел, называется нейтральной (на рис. 6 N и N’ – соответственно нейтральные точки генератора и нагрузки).

Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника, называется нейтральным (на рис. 6 показан пунктиром). Трехфазная система при соединении в звезду без нейтрального провода называется трехпроводной, с нейтральным проводом – четырехпроводной.

Все величины, относящиеся к фазам, носят название фазных переменных, к линии — линейных. Как видно из схемы на рис. 6, при соединении в звезду линейные токи иравны соответствующим фазным токам. При наличии нейтрального провода ток в нейтральном проводе. Если система фазных токов симметрична, то. Следовательно, если бы симметрия токов была гарантирована, то нейтральный провод был бы не нужен. Как будет показано далее, нейтральный провод обеспечивает поддержание симметрии напряжений на нагрузке при несимметрии самой нагрузки.

Поскольку напряжение на источнике противоположно направлению его ЭДС, фазные напряжения генератора (см. рис. 6) действуют от точек А, В и С к нейтральной точке N; — фазные напряжения нагрузки.

Линейные напряжения действуют между линейными проводами. В соответствии со вторым законом Кирхгофа для линейных напряжений можно записать

Отметим, что всегда — как сумма напряжений по замкнутому контуру.

На рис. 7 представлена векторная диаграмма для симметричной системы напряжений. Как показывает ее анализ (лучи фазных напряжений образуют стороны равнобедренных треугольников с углами при осно. вании, равными 300), в этом случае

Обычно при расчетах принимается . Тогда для случаяпрямого чередования фаз , (приобратном чередовании фаз фазовые сдвиги у именяются местами). С учетом этого на основании соотношений (1) …(3) могут быть определены комплексы линейных напряжений. Однако при симметрии напряжений эти величины легко определяются непосредственно из векторной диаграммы на рис. 7. Направляя вещественную ось системы координат по вектору(его начальная фаза равна нулю), отсчитываем фазовые сдвиги линейных напряжений по отношению к этой оси, а их модули определяем в соответствии с (4). Так для линейных напряженийиполучаем:;.

Соединение в треугольник

В связи с тем, что значительная часть приемников, включаемых в трехфазные цепи, бывает несимметричной, очень важно на практике, например, в схемах с осветительными приборами, обеспечивать независимость режимов работы отдельных фаз. Кроме четырехпроводной, подобными свойствами обладают и трехпроводные цепи при соединении фаз приемника в треугольник. Но в треугольник также можно соединить и фазы генератора (см. рис. 8).

Для симметричной системы ЭДС имеем

.

Таким образом, при отсутствии нагрузки в фазах генератора в схеме на рис. 8 токи будут равны нулю. Однако, если поменять местами начало и конец любой из фаз, то и в треугольнике будет протекать ток короткого замыкания. Следовательно, для треугольника нужно строго соблюдать порядок соединения фаз: начало одной фазы соединяется с концом другой.

Схема соединения фаз генератора и приемника в треугольник представлена на рис. 9.

Очевидно, что при соединении в треугольник линейные напряжения равны соответствующим фазным. По первому закону Кирхгофа связь между линейными и фазными токами приемника определяется соотношениями

Аналогично можно выразить линейные токи через фазные токи генератора.

На рис. 10 представлена векторная диаграмма симметричной системы линейных и фазных токов. Ее анализ показывает, что при симметрии токов

В заключение отметим, что помимо рассмотренных соединений «звезда — звезда» и «треугольник — треугольник» на практике также применяются схемы «звезда — треугольник» и «треугольник — звезда».

Трехфазный ток — Технарь

Пример

В каждую фазу трехфазной четырехпроводной цепи нейтральным проводом включены сопротивления, как показано на рис. 61, а (соединение звездой). Сопротивления во всех фазах одинаковы и равны: активные 8,0 Ом, индуктивные 12 Ом, емкостные 6,0 Ом. Линейное напряжение сети 220 В. Для каждой фазы нагруз­ки определить: 1) полное сопротивление, коэффициент мощности, сдвиг фаз между током и напряжением, фазные токи; активную, ре­активную и полную мощности каждой фазы; 2) линейные токи, ток в нейтральном проводе; активную, реактивную и полную мощности потребителя. Построить векторную диаграмму.

Дано: r₁=r₂= r₃=Rф=8,0 Ом — активные сопротивления фаз; X_L1=X_L2=X_L3=X_Lф =12 Ом — индуктивные сопротивления фаз; X_C1=X_C2=X_C3=X_Cф=6,0 Ом — емкостные сопротивления фаз; U_л=220 В — линейное напряжение.

Найти: 1) Z_ф— полное сопротивление каждой фазы; cos φ_ф— коэффициент мощности; φ_ф— сдвиг фаз между током и напряжени­ем; I_ф—фазные токи; Р_ф, Q_ф, S_ф  — соответственно активную, ре­активную, полную мощности; 2) I_л — линейные токи, I₀— ток в нейтральном проводе; P,Q,S— активную, реактивную, полную мощности нагрузки.

Решение. 1) Так как в данной задаче соответствующие со­противления всех фаз одинаковы (симметричная нагрузка), доста­точно произвести вычисления для одной фазы. Полное сопротивле­ние фазы найдем по формуле:

Вычисляем полное сопротивление фазы:

Коэффициент мощности фазы определим по формуле:

затем найдем сдвиг фазы φ_ф между током и напряжением. Для опре­деления направления сдвига фаз определим sin φ_ф:

Если sin φ_ф>0 (нагрузка преимущественно индуктивная), ток от­стает от напряжения на угол φ_ф; если sin φ_ф<0 (нагрузка преиму­щественно емкостная), ток опережает напряжение по фазе.

Находим коэффициент мощности фазы:

так как sin φ_ф >0, то ток отстает по фазе от напряжения, и на век­торной диаграмме вектор тока сдвинут на 36°52′ в сторону отстава­ния (по часовой стрелке) от вектора напряжения. При симметрич­ной нагрузке коэффициент мощности всей нагрузки равен коэффи­циенту мощности фазы: cosφ=cos φ_ф=0,80.

Фазные токи найдем по закону Ома:

При соединении звездой с нейтральным проводом напряжение на каждой фазе, независимо от вида и сопротивления фазы, всегда оди­наково и равно U_ф =U_л /√(3), тогда I_ф = U_л/√(3)Z_ф. При соедине­нии звездой линейные токи равны фазным:

Находим фазные и линейные токи:

Активную, реактивную и полную мощности фаз определяем из формул:

Подставляя числовые значения, находим активную, реактивную и полную мощности фазы:

2) Ток в нейтральном проводе определяется по векторной диаг­рамме:

При симметричной нагрузке ток в нейтральном проводе I₀=0.

Активная мощность всей нагрузки равна сумме активных мощ­ностей фаз:

Для симметричной нагрузки Р = ЗР_ф =√(3), I_лU_л cos φ_ф

Реактивная мощность нагрузки равна алгебраической сумме реактивных мощностей фаз:

(Знак «+» при преобладании индуктивной нагрузки, «—» — ем­костной.) В данной задаче:

Определим полную мощность нагрузки как:

В данной задаче S=3S_ф

Находим активную, реактивную и полную мощности нагрузки:

Строим векторную диаграмму (см. рис. 61, б). Построение начинаем с фазных напряжений, располагая их под углом  120°  друг к другу. Под углами φ_А, φ_Б, φ_С (в данной задаче 36°52′) к соответ­ствующим векторам фазных напряжений строим векторы фазных токов; I_ф=12,7 А, U_ф=127 В.

Ответ. 1) Полное сопротивление фазы 10 Ом; коэффициент мощности 0,80; сдвиг фаз между током и напряжением 36°52′; фазные и линейные токи 12,7 А; мощности фазы: активная 1,29 кВт, реактивная 0,968 вар, полная 1,61 кВ*А; 2) ток в нейтральном про­воде равен нулю; мощность нагрузки: активная 3,87 кВт, реак­тивная 2,90 квар, полная 4,84 кВ*А.

Пример

Потребитель, представляющий собой симметричную нагрузку, фазы которой соединены треугольником, включен в сеть трехфазного тока с линейным напряжением 220 В (рис. 62). Соот­ветствующие сопротивления во всех фазах одинаковы и равны: ак­тивные 6,0 Ом, индуктивные 4,0 Ом, емкостные 12 Ом. Определить: полное сопротивление каждой фазы, коэффициент мощности фазы, фазные и линейные токи; активную, реактивную, полную фазные мощности; активную, реактивную и полную мощности нагрузки.

Дано: U_л—220 В — линейное напряжение цепи; r₁=r₂=r₃ =R=6,0 Ом — активные сопротивления фаз; X_L1=X_L2=X_L3=X_L= 4,0 Ом — индуктивные сопротивления X_C1=X_C2=X_C3=X_C = 12 Ом — емкостные сопро­тивления фаз.

Найти: Z_ф— полное сопротивление каждой фазы, cos φ_ф— коэффициент мощности фазы, I_ф, I_л — фазные и линиейные токи; ; Р_ф, Q_ф , S_ф — активную, реактивную, полную мощности фаз; Р,Q, S — активную, реактивную и пол­ную мощности нагрузки.

Решение. При симметричной на­грузке достаточно определить все необ­ходимые величины для одной фазы.

Полное сопротивление фазы найдём по формуле:

Коэффициент мощности фазы:

в данной задаче коэффициент мощности всей нагрузки:

Фазный ток находим по закону Ома для участка цепи:

При соединении треугольником фазное напряжение равно линейному, U_ф =U_л, поэтому I_Ф=U_л/Z_ф.

Для нахождения линейного тока учитываем, что при симметрич­ной нагрузке:

Подставляя числовые значения, получаем:

Соответствующие мощности фаз определяем по формулам:

Активную мощность нагрузки определим по формуле:

Находим реактивную мощность нагрузки:

Определяем полную мощность нагрузки:

Ответ. Полное сопротивление фазы 10 Ом, коэффициент мощ­ности фазы 0,60, фазные токи 22 А, линейные токи 38,1 А; мощ­ности фаз: активная 2,9 кВт, реактивная 3,87 квар, полная 4,84 кВ*А; мощности нагрузки: активная 8,7 кВт, реактивная —11,6 квар; полная 14,5 кв*А.

Графики трёхфазного напряжения

Графики трёхфазного напряжения

Графики трёхфазного освещения:

   На рисунке 1 представлен трёхфазный синусоид. Трёхфазный синусоид состоит из трёх однофазных, со сдвигом по фазе относительно друг друга на 120 градусов каждый.
   Если максимальная величина любого однофазного синусоида относительно оси координат ОХ равна 220 Вольт, то максимальная величина любого синусоида относительно любого другого синусоида достигает 381 Вольт. Величина любого синусоида относительно оси координат ОХ, называется фазное напряжение (между любой фазой и нулевым проводом) и равняется 220 Вольт. Величина любого синусоида относительно любого другого синусоида, называется линейным напряжением (между любыми двумя фазами) и равняется 381 Вольт. Линейное напряжение всегда больше фазного на корень из трёх. Корень из трёх приблизительно равен 1.73 Если перемножить 220х1.73=381. А если 127х1.73=220. По ГОСТу такое напряжение получило название 220/380.
   Ещё интересное качество трёхфазного тока: если сложить величины всех трёх синусоидов в какой-то любой точке оси координат ОХ, то полученная сумма всегда будит равняться нулю.

   Как мы уже говорили в графиках однофазного освещения, независимо в каком полупериоде (в положительном или отрицательном) находиться синусоид напряжения, световой поток всегда положителен. В трёхфазной системе так же, всё, что находиться ниже оси ОХ, мы переносим в верхнюю часть симметрично ОХ

   излучаемого света одной любой фазы (среднее арифметическое значение любой отдельно взятой фазы).
   Что бы получить график излучаемого потока света всех трёх фаз одновременно, нам нужно сложить величины всех трёх фаз в каждой точке ( sin(a)+ sin(a+120)+sin(a-120)). Мы получим зелёны график. А2 нам показывает амплитуду мигания общего потока света, а Р2 это средний отдаваемый поток света, всех трёх фаз одновременно (среднее арифметическое значение).
   Обратите внимание, что в однофазной сети амплитуда мигания выше чем средний излучаемый поток света (А1=100, Р1=63), Если вы применяете схему с трёхфазным освещением (при условии что на каждой фазе одинаковые по конструкции и мощности светильники) то Р2 по отношению к Р1 увеличивается в 3 раза (Р2=3*Р1=3*63=189) а амплитуда мигания трёхфазного света, наоборот, значительно уменьшается, и составляет всего лишь 28% от А1 (А2=28). Показатель лучше этого, наверное только в постоянного тока, там нет мигания. Обратите внимание что частота мигания увеличилась в 3 раза, по отношению частоты мигания любой одной фазы и составляет 300 Герц (в однофазной сети частота мигания светового потока равна 100 Герц, только не путайте с частотой переменного тока. Частота переменного тока у нас равна 50 Герц, но так как 1 Герц переменного тока состоит из положительного и отрицательного полупериода, светильник подключённый к такой сети будет излучать мигания и в положительном такте, и в отрицательном, поэтому частота мигания светового потока в 2 раза больше частоты переменного тока).

Устройство электросети 0.4 кв и защитных устройств.

Устройство электросети 0.4 кв и защитных устройств. В большинстве случаев электроэнергия передается в виде трехфазного переменного тока частотой 60гц или 50гц. Конечные потребители подключаются к сетям 0.4кв с глухозаземленной нейтралью, линейное напряжение (между фазами) составляет 380в, фазное-220в. Сеть 0.4кв питается от трансформаторной подстанции мощностью 50…1000кВт, напряжение на ее входе составляет обычно 6 или 10кв (линейное). Как известно, в любых трансформаторах может возникнуть пробой диэлектрика между обмотками. В данном случае это приведет к появлению на всех вторичных проводах напряжения до 6кв относительно земли, что, в свою очередь, приведет к пробою изоляции во всех бытовых приборах и различным несчастным случаям. Чтобы этого не произошло, среднюю точку вторичных обмоток (нейтраль, «ноль») заземляют. Тогда, в случае пробоя между обмотками произойдет замыкание на землю цепи 10кв, что приведет к срабатыванию защиты на ней и отключению трансформатора. Так как нейтраль применяется и для защитного заземления бытовых приборов, она заземляется не только на подстанции, но и около дома, на случай обрыва провода, идущего от подстанции. От подстанции к домам проложен четырехпроводной кабель, в котором нередко нулевой провод имеет меньшее сечение, чем фазные. Применение такого ввода в дом будет безопасным только в том случае, если нулевой провод будет заземлен в самом доме, несмотря на наличие заземления на подстанции. Ведь нагрузка на фазы неравномерна, и в случае обрыва нулевого провода напряжение на вводах в квартиры может быть равным 0…380в, что приведет к выходу из строя почти всей бытовой техники. На корпусах техники при этом будет напряжение 0…220в относительно земли, что приведет к ударам током и прочим неприятностям. Поэтому во всех домах имеется заземление нулевого провода. Кроме того, заземляются все металлические конструкции в доме (трубы воды, газа и кабель-каналов, шахты лифтов, арматура железобетонных конструкций, металлическая кровля, экраны антенных кабелей) на случай случайного замыкания фазы на них. Схема сети показана здесь. Здесь в домах «стояки» между этажными щитками четырехпроводные, что часто создает некоторые неприятности: В случае неравномерной нагрузки на фазы (а она полностью равномерной быть не может) возникает ток в нулевом проводе, а он имеет некоторое (пусть и небольшое) сопротивление, из-за которого на этом проводе возникает падение напряжения. Если в доме много этажей, то оно может достигать 5..10в. Это напряжение будет минимальным на первом этаже и максимальным на последнем. Оно будет на корпусах всех заземленных приборов (включая щитки), что потребует изоляцию их от газовых и водопроводных труб, экранов телевизионных кабелей, шахт лифтов и прочих элементов, иначе через них пойдет часть тока нулевого провода (а он может достигать десятков ампер). От этого недостатка свободна пятипроводная сеть, где нулевой рабочий и нулевой защитный провода разделены не на вводе, а в щитке подъезда. Тогда в защитном проводе (который соединен с корпусами приборов) нет никакого тока (при исправных приборах), и соответственно паразитного падения напряжения. Схема этой сети. Когда сеть выполнена таким вот образом, единственной проблемой может стать подключение трехфазных приборов, где рабочий и защитный нулевые провода совмещены в одном (так вот). В таком случае нужно залезть внутрь прибора и посадить все нулевые рабочие провода на отдельную шину, изолированную от корпуса. К трехфазным приборам относятся мощные электродвигатели, различные нагревательные приборы, мощные усилители проводного вещания и радиопередатчики, электроплиты, водонагреватели. Но они в быту встречаются редко. Бывают случаи, когда изоляция внутренней проводки прибора нарушается, и фазное напряжение (или любое другое, полученное от автотрансформаторов прибора) попадает на корпус, что приводит к ударам током, замыканиям и прочим неприятностям. Поэтому, в современных приборах корпус через специальный третий контакт в розетке и третий провод (или другим способом) соединяются с нейтралью трехфазной сети. Тогда в случае замыкания фазы на корпус произойдет срабатывание защитных устройств, отключающих прибор от сети. Схема прибора здесь.    Для подключения трехфазных приборов применяются 4-х контактные розетки и четырехпроводныее кабели, где «ноль» невозможно перепутать ни с одной из фаз. Поэтому в трехфазных приборах допустимо совмещение рабочего и защитного нулевого проводов в одном проводе, но при его обрыве напряжение попадет на корпус прибора. В щитках в качестве размыкателей и защитных устройств применяются автоматы или традиционные «пробки». Нулевой защитный провод в кабеле ввода подключается одним концом к корпусу квартирного щитка, другим к корпусу этажного щитка. Если стояк четырехпроводной, то это будет совмещенный провод (тогда нулевой рабочий и защитный провода нельзя сажать на один болт), если пятипроводной, тогда это будет отдельный защитный провод. Ввод выполняется тройным кабелем с цветовой маркировкой внутренних проводов. Цвета проводов указаны на схеме в виде точек. Внутренняя проводка в щитках выполняется проводами тех- же цветов, что и провода в кабелях. Реальная нагрузка на автомат (или на автоматическую пробку) должна составлять 80% от номинала силы тока, на который рассчитан автомат. При использовании пробок с плавким вставками нагрузка может составлять 100% от номинала. Автоматы или пробки на общем вводе должны быть рассчитаны на «230/400в», а не на «220в». На общий ввод можно установить два автомата, в разные щитки. Это необходимо прежде всего для удобства, чтобы не ходить каждый раз к этажному щитку. Чтобы это было действительно так, автомат на этажном щитке должен быть на одну ступень мощнее, чем в квартирном щитке. То есть, если на «этаже» стоит на 32а, то в квартире должен быть на 25а. Автоматы, которые распределяют энергию по квартире, не должны быть рассчитаны на ток более 16а (каждый). Исключение могут составлять особо мощные потребители (вроде усилителей Енисей-1.25), требующие автомата на 20а. Категорически не допускается подключение заземления на нулевую шину, расположенную в квартире после счетчика (и даже до него). Это очень опасно по следующим причинам: 1. В случае обрыва нулевого провода (в щитке, вводе, счетчике) фазное напряжение, пройдя через нагрузку (пусть даже одну лампочку), окажется на корпусах всех «заземленных» приборов и вызовет удар током при случайном прикосновении к корпусу. При этом никакие приборы не заработают из-за отсутствия тока через них. (представьте что будет, если зайти в темную ванну и коснуться корпуса стиральной машины). 2. В случае переполюсовки проводов на вводе или в этажном щитке (особенно если провод старый без цветовой маркировки) все приборы будут нормально работать, но их корпуса будут напрямую соединены с фазой.   Если необходимо заземлить прибор, требующий этого, в старом доме, где старый двухпроводной ввод, необходимо от этажного щита протянуть одножильный провод, который соединяется с нейтралью в этом щитке. Категорически запрещается подключать заземление к водопроводным и газовым трубам, а также к экрану общей телевизионной антенны. Дело  в том, что в старых домах провода, соединяющие это хозяйство с заземлением, обычно находятся в ненадлежащем состоянии (плохой контакт, небольшое сечение и проч.)

Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях

Случаи поражения человека током возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.

Опасность такого прикосновения, оцениваемая величиной тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от величины емкости токоведущих частей относительно земли и т. п.

Схемы включения человека в цепь могут быть различными. Однако наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя проводами и между одним проводом и землей (рис. 68). Разумеется, во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей.

Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным включением, а вторую — однофазным.

Двухфазное включение, т. е. прикосновение человека одновременно к двум фазам, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение — линейное, и поэтому через человека пойдет больший ток:

где Ih — ток, проходящий через тело человека, А; UЛ = √3 Uф — линейное напряжение, т. е. напряжение между фазными проводами сети, В; Uф — фазное напряжение, т. е. напряжение между началом и концом одной обмотки (или между фазным и нулевым проводами), В.

Рис. 68. Случаи включения человека в цепь тока:
а — двухфазное включение; б, в — однофазные включения

Нетрудно представить, что двухфазное включение является одинаково опасным в сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралями.

При двухфазном включении опасность поражения не уменьшится и в том случае, если человек надежно изолирован от земли, т. е. если он имеет на ногах резиновые галоши или боты либо стоит на изолирующем (деревянном) полу, или на диэлектрическом коврике.

Однофазное включение происходит значительно чаще, но является менее опасным, чем двухфазное включение, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, т. е. меньше линейного в 1,73 раза. Соответственно меньше оказывается ток, проходящий через человека.

Кроме того, на величину этого тока влияют также режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и некоторые другие факторы.

В трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью ток, проходящий через человека, при прикосновении к одной из фаз сети в период ее нормальной работы (рис. 69, а) определяется следующим выражением в комплексной форме (А):

где Z — комплекс полного сопротивления одной фазы относительно земли (Ом):

здесь r и С — соответственно сопротивление изоляции провода (Ом) и емкость провода (Ф) относительно земли (приняты для упрощения одинаковыми для всех проводов сети).

Рис. 69. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью: а — при нормальном режиме; б — при аварийном режиме

Ток в действительной форме равен (А):

, (35)

Если емкость проводов относительно земли мала, т. е. С = 0, что обычно имеет место в воздушных сетях небольшой протяженности, то уравнение (35) примет вид

, (36)

Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т. е. r ≈ ∞, что обычно имеет место в кабельных сетях, то согласно выражению (35) ток через человека (А) будет:

, (37)

где хс = 1/wC — емкостное сопротивление, Ом.

Из выражения (36) следует, что в сетях с изолированной нейтралью, обладающих незначительной емкостью между проводами и землей, опасность для человека, прикоснувшегося к одной из фаз в период нормальной работы сети, зависит от сопротивления проводов относительно земли: с увеличением сопротивления опасность уменьшается.

Поэтому очень важно в таких сетях обеспечивать высокое сопротивление изоляции и контролировать ее состояние в целях своевременного выявления и устранения возникших неисправностей.

Однако в сетях с большой емкостью относительно земли роль изоляции проводов в обеспечении безопасности прикосновения утрачивается, что видно из уравнений (35) и (37).

При аварийном режиме работы сети, т. е. когда возникло замыкание одной из фаз на землю через малое сопротивление гзм ток через человека, прикоснувшегося к здоровой фазе (рис. 69, б), будет (А):

, (38) а напряжение прикосновения (В): , (39)

Если принять, что rзм = 0 или по крайней мере считать, что гзм < Rh (так обычно бывает на практике), то согласно выражению (39)

, (40)

т. е. человек окажется под линейным напряжением.

В действительных условиях гзм > 0, поэтому напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправной фазе трехфазной сети с изолированной нейтралью, будет значительно больше фазного и несколько меньше линейного напряжения сети. Таким образом, этот случай прикосновения во много раз опаснее прикосновения к той же фазе сети при нормальном режиме

работы [см. уравнения (36) и (39), имея в виду, что r/3>rзм].

В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью проводимость изоляции и емкостная проводимость проводов относительно земли малы по сравнению с проводимостью заземления нейтрали, поэтому при определении тока через человека, касающегося фазы сети, ими можно пренебречь.

При нормальном режиме работы сети ток через человека будет (рис. 70, а):

, (41)

где г0 — сопротивление заземления нейтрали, Ом.

Рис. 70. Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью: а — при нормальном режиме; б — при аварийном режиме

В обычных сетях r0 < 10 Ом, сопротивление тела человека Rh не опускается ниже нескольких сотен Ом. Следовательно, без большой ошибки в уравнении (41) можно пренебречь значением г0 и считать, что при прикосновении к одной из фаз трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью человек оказывается практически под фазным напряжением Uф, а ток, проходящий через него, равен частному от деления Uф на Rh

Отсюда следует, что прикосновение к фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью в период нормальной ее работы более опасно, чем прикосновение к фазе нормально работающей сети с изолированной нейтралью [ср. уравнения (36) и (41)], но менее опасно прикосновения к неповрежденной фазе сети с изолированной нейтралью в аварийный период [ср. уравнения (38) и (41)], так как rзм может в ряде случаев мало отличаться от г0.

---

Полезная информация:

Напряжение фазное — Энциклопедия по машиностроению XXL

Номинальное напряжение (фазное), в. . 49 Номинальная мощность, ква. …. 550 Пределы регулирования напряжения при номинальном напряжении сети, в. . . от 11,5 до 49  [c.152]

Задача получения замкнутых систем уравнений в более сложных случаях, чем рассмотренные ранее (см. 3 гл. 1 и 5,6 гл.З), фактически сводится к определению тензоров напряжений или а,- в фазах, потоков энергий i, qi, Aj, интенсивностей меж-фазного взаимодействия /, /, работы внутренних сил в фа-  [c.185]

Фазным (Уф) называется напряжение, создаваемое одной любой фазной обмоткой.  [c.113]

В системах с трехфазной сетью указывают линейное напряжение в системах с нулевым проводом (рис. 8, а) — линейное и фазное напряжения, например, 380/220 В.  [c.113]

Однофазные потребители, рассчитанные на фазное напряжение в трехфазной системе с нулевым проводом, включают между нулевым проводом и любым из линейных проводов потребители, рассчитанные  [c.113]

Напряжения vi Uqу на преобразованных контурах статора w y и Wqi выражаются через напряжения Uqy и i, фазных обмоток Wgy и и>й1 как функции угла (см. рис. 5.1) или как проекции результирующего напряжения статора Wi в виде  [c.104]

Силовые кабели с поясной изоляцией выпускаются трехжильного типа с секторными жилами из меди или алюминия в диапазоне сечений 6—240 мм . В качестве изоляции в них используется кабельная бумага, которая накладывается на жилу методом обмотки и пропитывается затем вязким маслоканифольным составом. Поверх скрученного из изолированных жил сердечника кабеля накладывается поясная изоляция, толщина которой меньше, чем толщина фазной (жильной) изоляции, так как жильная изоляция рассчитывается на линейное напряжение, которое в три раза больше фазного.  [c.259]

При симметричной системе синусоидальных напряжений, приложенных к статору, для фазных напряжений, приведенных к осям d я q, имеем выражения  [c.28]

Для насоса первого и второго контуров были спроектированы и изготовлены регулируемые электроприводы по схеме АВК с электродвигателями на напряжение 6000 В и частоту 50 Гц с фазным ротором. Структурная схема системы управления станцией, АВК и ГЦН приведена на рис. 5.29. Регулируемый электропривод дает возможность  [c.175]

Леонар- преобразователь муфта скольжения с фазным напряжения  [c.305]

Фазным напряжением Up называется напряжение между началом и концом каждой фазной обмотки. Ток, протекающий по фазной  [c.521]

В этом случае а) линейные напряжения равны фазным Ui == Up, б) линейные токи  [c.522]

При правильном порядке следования фаз, равенстве напряжений ,[ = У, и небольшом неравенстве частот ф м лампы, включённые по схеме фиг. 54, а, будут одновременно загораться и потухать. Из фиг. 54, б видно, что при неравенстве частот звезда векторов сети А — S — С будет вращаться со скоростью, отличной от скорости вра-( щения векторов звезды А В — С, и напряжения на фазных лампах будут одновременно возрастать или уменьшаться.  [c.535]

На фиг. 55 изображены кривая напряжения сети U и кривая э. д. с. приключаемого генератора Е и напряжение, приходящееся на каждую фазную лампу. Это напряжение будет возрастать от О до 2 6/, и поэтому лампы должны быть взяты на  [c.535]

Сварочные посты включаются на фазное напряжение (порядка 65 в) через реакторы таким образом, чтобы создать равномерную нагрузку фаз (фиг. 35).  [c.288]

В системах с нулевым проводом (фиг. 8, а) указываются линейное и фазное напряжения, например 380/220 в.  [c.225]

Включение однофазных потребителей (приемников) в трехфазной системе с нулевым проводом на фазное напряжение производится между нулевым и любым из линейных проводов потребители, рассчитанные на междуфазное напряжение, включаются между линейными проводами.  [c.225]

Трехфазные потребители, например статоры асинхронных электродвигателей, включаются звездой, если напряжение сети соответствует линейному напряжению потребителя (фиг. 9, а), или треугольником, если напряжение сети соответствует фазному напряжению потребителя (фиг. 9, б). Например, двигатель, рассчитанный на 380/220 в, при напряжении сети 380 в включается звездой, при напряжении сети 220 в — треугольником. Номинальные напряжения установок см. в табл. 3.  [c.225]

Фазным называется напряжение 11ф, создаваемое одной фазной обмоткой.  [c.461]

Следуюн(ий метод регулирования основан на использовании индукционного регулятора (рис. 5-8, г). Простейшим индукционным регулятором может служить заторможенЕ1ый асинхронный двигатель с фазным ротором, устроенный таким образом, чтобы ротор можно было плавно поворачивать на 180°. К тре хфазной сети присоединяются три фазные обмотки либо ротора, либо статора, создающие вращающееся магнитное поле. Если к сети присоединен ротор, то в каждой фазной обмотке статора благодаря вращающемуся магнитному полю индуктируется переменное напряжение. При повороте ротора амплитуда этого напряжения остается одной и той же, а фаза будет изменяться. Первичная обмотка испытательного трансформатора присоединяется к сети последовательно с одной из указанных выше фазных обмоток. Вследствие этого к трансформатору прикладывается геометрическая сумма напряжения сети П] и напряжения фазной обмотки В зависимости от положения ротора сдвиг фаз между напряжениями П, и Пз имеет различное значение. Таким образом, напряжение на первичной обмотке трансформатора Пт при повороте ротора будет плавно и.зменяться от минимума (О1 — С/. ) до максимума (и214 >) Индукционные регуляторы обеспечивают плавное регулирование напряжения, по вызывают искажение кривой напряжения.  [c.106]

В общем случае при неформальной постановке задача оптимизации ЭМУ включает в себя выбор онтималыюго типа об1 СКта (например, электрические машины постоянного тока с электромагнитным возбуждением и возбуждением от постоянных магнитов, асинхронные с короткозамкнутым и фазным ротором, синхронные и пр ), его конструктивной схемы (нормальное и обращенное, цилиндрическое и торцевое исполнение, способы охлаждения и передачи электрической энергии на вращающиеся части устройства, тин опор вращающихся частей и пр.), оптимизацию параметров объекта (геометрические размеры, обмоточные данные, характеристики электрических и магнитных материалов), а также поиск способов оптимального управления объектом (например, способов изменения напряжения и частоты питания) и, наконец, оптимизацию значений допусков па параметры.  [c.143]

Приведенные тензоры напряжений и векторы, характеризующие перенос импульса и энергии в дисперсной смеси. Рас-смотрпм более конкретные, нежели в 2, представления для осредненных тензоров напряжений и сил мея фазного взаимодействия в дисперсных смесях, учитывая структуру последних.  [c.66]

Если пренебречь также работой вязких напряжений, то уравнение притока тепла на меж фазн,ой границе примет вид  [c.82]

Если частота поля выбрана по условию (9-30) или (9-31), то электромагнитное поле в объеме нагреваемого тела син-фазно и, следовательно, квазистационарно. В квазистационарпом поле совпадают по фазе ток н напряженность магнитного поля, и поэтому (см. диаграмму на рис. 9-3) угол  [c.143]

СУВ состоит из маломощного трансформатора TI с сетевой обмоткой и вторичными обмотками Wg, Wi. Обмотка нагружена на диодный мост (ДМ), к выходам которого подключены формирователи синхронизирующих импульсов (ФСИ), формируюшде синхроимпульсы из огибающих фазных напряжений в моменты естественной коммутации. Входы фазосдвигающих устройств (ФСУ) подключены к ФСИ, а выходы — к фор-  [c.75]

Соотношения между линейным и фазным напряжениями и xoKaMt Соединение звездой  [c.342]

Соединение обмоток источников трехфазного тока (генераторов, тран-сформатороа) производится либо звездой (фиг. 8, а), либо треугольником (фиг, 8, б). Фазным называется напряжение 11ф, создаваемое одной любой фазной обмоткой линейным, или междуфазным, называется напряжение иизмеренное между двумя любыми линейными проводами.  [c.225]

---

3-х фазное напряжение. Линейное и фазное напряжение

Получение трехфазного тока. Многофазной системой называется система переменного тока, состоящая из нескольких цепей, в которых действует ЭДС. источники энергии имеют одинаковую частоту, но сдвинуты по фазе. Однофазная цепь в такой системе называется фазной. Каждая ЭДС может действовать в своей собственной цепочке и не быть связана с другими ЭДС. В этом случае электрическая система называется несвязанной. Связанные многофазные системы, в которых отдельные фазы электрически соединены между собой, получили широкое распространение на практике.

По сравнению с однофазным многофазным током есть несколько преимуществ. Для передачи такой же мощности требуется провод меньшего сечения. В работе двигателей и устройств переменного тока используется вращающееся магнитное поле, создаваемое неподвижными катушками или обмотками.

Рис. Один

Из всех систем многофазного тока широкое распространение на практике получил трехфазный ток. Трехфазный ток можно объяснить следующим образом. Если в однородном магнитном поле (рис.1) расположить три витка под углом 120 ° друг к другу и вращать их с постоянной угловой скоростью, в катушках будет наведена ЭДС, которая также будет сдвинута по фазе. на 120 ° .В промышленности для получения трехфазного тока на статоре генератора переменного тока делают три обмотки, смещенные одна относительно другой на 120 ° . Такие обмотки называют фазами генератора.

Фиг.2

Звездообразное соединение. Соединив фазные обмотки генератора или потребителя так, чтобы концы обмоток замкнулись в одну общую точку, и соединив начала обмоток с линейными проводами, мы получим соединение, называемое звездой (рис.2). Таким образом, мы видим, что при образовании трехфазной системы, соединенной звездой из трех однофазных систем переменного тока, вместо шести проводов требуется только четыре. Обычно соединение звездой обозначается цифрой Y . . Точки, в которых соединяются концы фазных обмоток, называются нулевыми, а провод, соединяющий их, нулевым или нейтральным. Три провода, соединяющие свободные концы фаз генератора с концами фаз потребителя, называются линейными.

При равномерно нагруженной трехфазной симметричной системе нулевой провод не нужен; Вся мощность может передаваться по трем проводам. Однако при включении в электрическую цепь однофазных потребителей невозможно добиться равномерной нагрузки фаз. Поэтому в таких случаях нулевой провод необходим, хотя его сечение равно половине сечения линейного провода.

Фиг.3

При таком соединении конец первой фазы связан с началом второй, конец второй — с началом третьей, а конец третьей — с началом первой фазы, а линейные провода подключаются к точкам соединения фаз (рис.3). Соединение треугольником условно знаком Δ .

При соединении треугольником фазы генератора образуют замкнутый контур с низким сопротивлением. При неправильном подключении обмотки ЭДС могут увеличиваться вдвое. При небольшом сопротивлении цепи можно установить режим, близкий к короткому замыканию.

При соединении треугольником каждая фазная обмотка создает линейное напряжение. Фазное напряжение в этом случае линейно. Соединительный треугольник используется для освещения и силовых нагрузок.

В трехфазных двигателях обычно выводятся все шесть концов трех обмоток, которые при желании можно соединить звездой или треугольником.

В электрооборудовании жилых многоквартирных домов, а также в частном секторе, в трехфазных и однофазных сетях. Первоначально электрическая сеть идет от трехфазной электростанции, а чаще всего к жилым домам. Подключается трехфазное электроснабжение. Кроме того, он имеет разветвление на отдельные фазы.Этот метод используется для создания максимально эффективной передачи электрического тока от электростанции к месту назначения, а также для снижения потерь при транспортировке.

Чтобы определить количество фаз в вашей квартире, просто откройте распределительный щит, расположенный на лестничной площадке или прямо в квартире, и посмотрите, сколько проводов идет в квартиру. Если сеть однофазная, то будет 2 провода. Возможен еще один третий провод — заземление.

Трехфазные сети в квартирах редко используются в случаях подключения старых электроплит с тремя фазами, или мощных нагрузок в виде циркулярной пилы или нагревательных приборов.Количество фаз также можно определить по входному напряжению. В 1-фазной сети напряжение 220 вольт, в 3-х фазной тоже 220 вольт между фазой и нулем, между 2 фазами — 380 вольт.

Отличия

Если не учитывать разницу в количестве проводов сетей и схеме подключения, то можно определить некоторые другие особенности, которые имеют трехфазные и однофазные сети.

При трехфазном питании от сети возможен дисбаланс фаз из-за неравномерного разделения фаз нагрузки.На одну фазу можно подключить мощный обогреватель или печку, а на другую телевизор и стиральную машину. Затем возникает этот негативный эффект, сопровождающийся несимметрией напряжений и токов по фазам, что приводит к выходу из строя бытовых устройств. Чтобы не допустить подобных факторов, необходимо перед прокладкой проводов электрической сети предварительно распределить нагрузку по фазам.
Для трехфазной сети требуется больше кабелей, проводов и переключателей, а это означает, что это не слишком экономит деньги.
Возможности однофазной бытовой сети значительно меньше трехфазной по мощности. Если вы планируете использовать несколько мощных потребителей и бытовую технику, электроинструменты, желательно подвести к дому или квартире трехфазную электросеть.
Основным преимуществом трехфазной сети является небольшое падение напряжения по сравнению с однофазной сетью при одинаковой мощности. Это можно объяснить тем, что в 3-х фазной сети ток в фазном проводе в три раза меньше, чем в 1-фазной сети, а по нулевому проводу ток отсутствует.

Преимущества однофазной сети

Главное преимущество — эффективность его использования. В таких сетях используются трехпроводные кабели, по сравнению с тем, что в трехфазных сетях — пятипроводные. Для защиты оборудования в однофазных сетях необходимы однополюсные защитные, а в трехфазных сетях без трехполюсных автоматов не обойтись.

В связи с этим размеры устройств защиты также будут существенно отличаться.Даже на одной электрической машине уже есть экономия двух модулей. А по размеру он составляет порядка 36 мм, что существенно повлияет на размещение машин в нем. А при установке экономия места составит более 100 мм.

Трехфазные и однофазные сети для частного дома

Потребление электроэнергии населением постоянно увеличивается. В середине прошлого века в частных домах было относительно мало бытовой техники.Сегодня это совсем другая картина. Бытовые потребители энергии в частных домах растут не по дням, а по часам. Поэтому в их частной собственности больше не стоит вопрос, какие электросети выбрать для подключения. Чаще всего в частных домах выполняют электроснабжение в трехфазную сеть, а от однофазной сети отказываются.

Но стоит ли трехфазная сеть такого преимущества при установке? Многие считают, что, соединив три фазы, можно будет использовать большое количество устройств.Но не всегда получается. Максимально допустимая мощность определяется техническими условиями на подключение. Обычно для всех частных домохозяйств этот параметр составляет 15 кВт. В случае однофазной сети этот параметр примерно такой же. Поэтому понятно, что особой выгоды по мощности нет.

Но необходимо помнить, что если трехфазная и однофазная сети имеют равную мощность, то для трехфазной сети это можно применить, так как мощность и ток распределяются по всем фазам, следовательно, она нагружает меньше отдельных фаз. проводники.Номинальный ток автоматического выключателя для 3-х фазной сети также будет ниже.

Большое значение имеет размер, который для трехфазной сети будет иметь размер значительно больше. Это зависит от размера трехфазного, который больше однофазного, и вводной автомат будет занимать больше места. Поэтому коммутатор для трехфазной сети будет состоять из нескольких ярусов, что является недостатком этой сети.

Но у трехфазного питания есть свои преимущества, которые выражаются в том, что можно подключать приемники трехфазного тока.Они могут быть и другими мощными устройствами, что является преимуществом трехфазной сети. Рабочее напряжение Трехфазная сеть составляет 380 В, что выше, чем в однофазной сети, а это значит, что вопросам электробезопасности придется уделять больше внимания. То же самое и с пожарной безопасностью.

Недостатки трехфазной сети для частного дома

Как следствие, есть несколько недостатков использования трехфазной сети для частного дома:

1. Необходимо получить технические условия и разрешение на подключение к сети от электросети.
2. Повышается опасность поражения электрическим током, а также опасность возгорания из-за повышенного напряжения.
3. Значительные габаритные размеры распределительного щита. Для владельцев загородных домов такой недостаток не имеет большого значения, так как в них достаточно места.
4. Требуется установка в виде модулей на лицевую панель. В трехфазной сети это особенно актуально.

Преимущества трехфазного питания для частного дома

1. Можно равномерно распределить нагрузку по фазам, чтобы избежать дисбаланса фаз.
2. Может подключать к сети мощных трехфазных потребителей энергии. Это самая ощутимая ценность.
3. Уменьшение номиналов входных защитных устройств, а также уменьшение входных.
4. Во многих случаях можно получить разрешение от компании на продажу энергии для увеличения допустимого максимального уровня потребления электроэнергии.

В результате можно сделать вывод, что ввод в трехфазную сеть электроснабжения рекомендуется практически для частных домов и домов с жилой площадью более 100 м 2.Трехфазное питание особенно подходит тем владельцам, которые собираются установить циркулярную пилу, отопительный котел, различные приводы механизмов с трехфазными электродвигателями.

Остальным владельцам частных домов переходить на трехфазное питание не нужно, так как это может создать только дополнительные проблемы.

В настоящее время так называемая трехфазная система переменного тока, изобретенная и разработанная в 1888 году русским инженером-электриком Доливо-Добровольским, получила самое широкое распространение во всем мире.Он первым сконструировал и построил трехфазный генератор, трехфазный асинхронный электродвигатель и трехфазную линию электропередачи. Эта система обеспечивает наиболее благоприятные условия для передачи электрической энергии по проводам и позволяет встраивать простые в устройстве и удобные в эксплуатации электродвигатели.

Трехфазная система электрических цепей — это система, состоящая из трех цепей, в которой действуют переменные электродвижущие силы одинаковой частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода (j = 120 °).Каждая цепь такой системы называется фазой, а система из трех переменных токов, сдвинутых по фазе в таких цепях, называется трехфазным током.

Поддержание постоянного фазового сдвига между колебаниями напряжения на выходе трех независимых генераторов — довольно техническая задача. На практике трехфазные генераторы используются для выработки трех противофазных токов. Дроссель в генераторе представляет собой электромагнит, обмотка которого запитана постоянным током.Индуктор — это ротор, а якорь генератора-статора. Каждая обмотка генератора представляет собой отдельный генератор тока. Подключив провода к концам каждого из них, как показано на рисунке, мы получили бы три независимые цепи, каждая из которых могла бы питать те или иные приемники, например электрические лампы. В этом случае для передачи всей энергии, которую поглощают приемники, потребуется шесть проводов. Однако можно соединить между собой обмотки генератора трехфазного тока, чтобы уложиться в четыре или даже три провода, то есть значительно сэкономить проводку.Первый из этих методов называется звездой. При этом все концы фазных обмоток X, Y, Z соединяются с общим узлом O (он называется нейтральной или нулевой точкой генератора) и начинают служить зажимами для подключения нагрузки. Напряжение между нулевой точкой и началом каждой фазы называется фазным напряжением ( U f ) и напряжение между началами обмоток, то есть точками A и B, B и C, C и A, называется линейным напряжением ( U л ). В этом случае действующее значение линейного напряжения превышает действующее значение фазного напряжения в

В случае равномерной нагрузки всех трех фаз ток в нейтральном проводе равен нулю и его нельзя использовать. При несимметричной нагрузке ток в нейтральном проводе не равен нулю, а намного меньше, чем ток в линейных проводах. Поэтому нейтральный провод может быть тоньше фазы.

Обмотки трехфазного генератора можно соединять треугольником.Конец каждой обмотки соединяется с началом следующей, так что они образуют замкнутый треугольник, а линейные провода соединяются с вершинами

Содержимое:

Одним из вариантов многофазных электрических цепей является трехфазная цепь. В многофазных электрических цепях синусоидальные электродвижущие силы действуют с той же частотой. Они отличаются друг от друга по фазе и созданы из общего источника энергии. В трехфазных цепях важными параметрами являются фазное и линейное напряжение, различающиеся своими электрическими характеристиками.

Что такое фаза

Каждая часть многофазной системы с одинаковой токовой характеристикой называется фазой. Следовательно, определение фазы в электротехнике имеет двоякое значение. Во-первых, как величина, изменяющаяся синусоидально, а во-вторых, как отдельная часть в системе многофазных электрических цепей. Количество фаз определяет название цепей: двухфазная, шестифазная и т. Д.

Наиболее распространенные цепи в современной энергетике — трехфазные.Они имеют ряд преимуществ перед другими типами цепей, как однофазными, так и многофазными. Они более экономичны при производстве и передаче электроэнергии. Трехфазное напряжение возникает в результате вращения магнита внутри катушки. С его помощью просто формируется вращающийся круг, обеспечивающий работу асинхронных двигателей. Это явление известно как ЭДС или иначе индукция электродвижущей силы.

Вращающийся магнит называется ротором, а расположенные вокруг него катушки образуют статор.Напряжение переменного тока получается путем преобразования постоянного напряжения, когда прямая линия принимает синусоидальную конфигурацию с изменяющимися положительными и отрицательными значениями.

Изменение магнитного потока происходит за счет вращения ротора, что приводит к образованию переменного напряжения. В статоре три катушки, каждая из которых имеет свою отдельную электрическую цепь. Каждая катушка смещена относительно друг друга на 120 градусов по окружности. Под действием вращающегося магнита то же самое происходит во всех катушках.Напряжение переменного тока между фазами в трехфазной сети.

Трехфазные цепи позволяют получить на одной установке два рабочих напряжения — фазное и линейное.

Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях

Фазное напряжение — возникает между началом и концом любой фазы. В противном случае оно также определяется как напряжение между одним из фазных проводов и нулевым проводом.

Линейный — определяется как межфазный или межфазный — возникает между двумя проводами или одними и теми же клеммами разных фаз.

Рассматривая фазные и линейные напряжения и токи, следует отметить, что индикаторное фазное напряжение составляет примерно 58% от линейных параметров. Таким образом, в нормальных условиях эксплуатации линейные показатели такие же и превышают фазовые в 1,73 раза. То есть, если линейное напряжение равно 380, которое равно фазному напряжению, можно определить с помощью этого коэффициента.

В трехфазной сети напряжение обычно оценивается по данным сетевого напряжения.Для трехфазных линий, отходящих от подстанции, устанавливается линейное напряжение 380 вольт. Это соответствует фазному напряжению 220 вольт. В трехфазных четырехпроводных сетях указывается номинальное напряжение с обозначением обеих величин — 380/220 В. Это означает, что к такой сети подключаются как устройства на 380 вольт, так и однофазные — 220 вольт.

Наиболее распространенная трехфазная система 380/220 вольт с заземленным нулевым проводом. Однофазные приборы на 220 вольт подключаются к линейному напряжению между любой парой фазных проводов.Трехфазные приборы подключаются к трем разным фазным проводам. В последнем случае использование нейтрального провода не требуется, при этом повышается риск поражения электрическим током при нарушении изоляции.

Разница линейного напряжения от фазы

Прежде чем рассматривать практическое значение этих параметров, необходимо точно знать, чем отличаются линейное и фазное напряжения. Определенное межфазное напряжение в трехфазной цепи может возникать либо между двумя фазами, либо между одной из фаз и нейтральным проводом.Такое взаимодействие становится возможным за счет использования в схеме четырехпроводной трехфазной схемы. Его основные характеристики — это напряжение и частота.

Предполагается, что напряжение, возникающее между двумя фазными проводниками, является линейным, а фаза находится между фазой и нулем. Линейное напряжение используется для расчета токов и других параметров трехфазной цепи. К таким схемам можно подключать не только трехфазные контакты, но и однофазные, например, различную бытовую технику.Номинальное значение сетевого напряжения составляет 380 В. Иногда оно меняется под воздействием различных факторов, возникающих в локальной сети. Таким образом, все основные различия между двумя типами напряжения заключаются в способах соединения обмоток.

Наиболее распространенное линейное напряжение, благодаря безопасному использованию и удобному распределению сетей. Для его измерения достаточно мультиметра, а для определения характеристик фазного напряжения необходимы вольтметры, датчики тока и другие специальные устройства.

Контроль и настройка этого параметра осуществляется с помощью. Этот прибор поддерживает этот показатель на стандартном уровне, в том числе нормализует и повышенное напряжение.

Использование линейного и фазного напряжения

Классическим примером использования линейного и фазного напряжений считается подключение, используемое при запуске. трехфазный генератор. В его конструкцию входят первичная и вторичная обмотки, которые могут быть соединены звездой или треугольником.

Схема «треугольник» предполагает соединение конца первой фазы с началом второй.Кроме того, каждый фазовый провод подключается к линейным проводам источника тока. В результате токи выравниваются, и фазное напряжение становится линейным. Таким же образом подключаются электродвигатели и трансформаторы.

Другой вариант — звездообразная схема. В этом случае пуск всех обмоток подключается к одной сети перемычками. Таким образом, ток с характеристиками этой сети будет течь в обмотки, и межфазное напряжение будет взаимодействовать со всеми активными контактами.

Между двумя фазными проводами его иногда называют межфазным или межфазным. Фаза — это напряжение между нулевым проводом и одной из фаз. В нормальных условиях эксплуатации линейные напряжения одинаковы и в 1,73 раза превышают фазное напряжение.

Рабочие напряжения трехфазной цепи

Трехфазные цепи имеют ряд преимуществ по сравнению с многофазными и однофазными цепями, с их помощью можно легко получить вращающееся круговое магнитное поле, обеспечивающее работу асинхронных двигателей. .Напряжение трехфазной цепи оценивается по ее линейному напряжению; для линий, отходящих от подстанций, устанавливается на 380 В, что соответствует фазному напряжению 220 В. Для обозначения номинального напряжения трехфазной четырехпроводной сети используются оба значения — 380/220 В, Подчеркивая, что подключайте не только трехфазные устройства, рассчитанные на номинальное напряжение 380 В, но и однофазные — на 220 В.

Фаза — это часть многофазной системы, имеющая такую ​​же токовую характеристику.Независимо от способа подключения фаз, существует три действующих значения напряжения трехфазной цепи. Они сдвинуты друг относительно друга по фазе на угол 2π / 3. Четырехпроводная схема, помимо трех линейных напряжений, имеет еще и трехфазную.

Номинальное напряжение

Наиболее распространенные номинальные напряжения приемников переменного тока составляют 220, 127 и 380 В. Напряжения 220 и 380 В чаще всего используются для питания промышленных устройств, а 127 и 220 В используются для бытовых приборов. Все они (127, 220 и 380 В) считаются номинальными напряжениями трехфазной сети.Их наличие в четырехпроводной сети позволяет подключать однофазные приемники, рассчитанные на 220 и 127 В или 380 и 220 В.

Различия в системах распределения электроэнергии

Трехфазные 380/220 В трехфазные Наиболее распространена фазовая система с заземленной нейтралью, но есть и другие способы распределения электроэнергии. Например, в некоторых населенных пунктах можно встретить трехфазную систему с незаземленной изолированной нейтралью и линейным напряжением 220 В.

В этом случае нулевой провод не требуется, а вероятность поражения электрическим током при нарушении изоляции снижается за счет к незаземленной нейтрали.Трехфазные приемники подключаются к трем фазным проводам, а однофазные проводники подключаются к линейному напряжению между любой парой фазных проводов.

Напряжение, ток и мощность в трехфазном соединении звездой

Напряжение, ток и мощность в трехфазном соединении звездой:

Трехфазное соединение звездой — На рисунке 9.21 показана сбалансированная трехфазная система с соединением звездой. Напряжение, индуцированное в каждой обмотке, называется фазным напряжением (V _ph ).Аналогичным образом V _RN , V _YN и V _BN представляют среднеквадратичные значения наведенных напряжений в каждой фазе. Напряжение, доступное между любой парой клемм, называется линейным напряжением (V _L ). Аналогично, V _RY , V _YB и V _BR известны как линейные напряжения . Обозначение с двойным нижним индексом специально используется для обозначения напряжений и токов в многофазных цепях. Таким образом, V _RY указывает напряжение V между точками R и Y, при этом R является положительным по отношению к точке Y в течение ее положительного полупериода.

Аналогично, V _YB означает, что Y положительно по отношению к точке B в течение своего положительного полупериода; это также означает, что V _RY = -V _YR .

Отношение напряжения:

Векторы, соответствующие фазным напряжениям, составляющим трехфазную систему, могут быть представлены векторной диаграммой, как показано на рис. 9.22.

Из рис. 9.22, учитывая линии R, Y и R, линейное напряжение V _RY равно сумме векторов V _RN и V _NY , которая также равна разности векторов V _RN. и V _NY (V _NY = -V _YN ).Следовательно, V _RY находится путем объединения V _RN и V _YN в обратном порядке. Чтобы вычесть V _YN из V _RN , мы инвертируем вектор V _YN и находим его сумму векторов с V _RN , как показано на рис. 9.22. Два вектора, V _RN и -V _YN , равны по длине и разнесены на 60 °.

Аналогично, линейное напряжение V _YB равно разности векторов V _YN и V _BN и равно √3 V _Ph. Линейное напряжение V _BR равно разности векторов V _BN и V _RN и равно √3 V _Ph . Следовательно, в сбалансированной трехфазной системе соединения звездой

• Напряжение сети = √3 В _Фигура
• Все линейные напряжения равны по величине и смещены на 120 °, а
• Все линейные напряжения на 30 ° опережают их соответствующие фазные напряжения (из Рис. 9.22).

Текущие отношения:

Рисунок 9.24 (а) показана сбалансированная трехфазная система, соединенная звездой, с указанием фазных и линейных токов. Стрелки, расположенные рядом с токами I _R , I _Y и I _B , протекающими в трех фазах, указывают направления токов, когда они предполагаются положительными, а не направления в данный конкретный момент. Векторная диаграмма фазных токов относительно их фазных напряжений показана на рис. 9.24 (b). Все фазные токи смещены на 120 ° друг относительно друга, ‘Φ’ — это фазовый угол между фазным напряжением и фазным током (предполагается запаздывающая нагрузка).Для сбалансированной нагрузки все фазные токи равны по величине. Из рис. 924 (а) видно, что каждый линейный провод соединен последовательно со своей отдельной фазной обмоткой. Следовательно, ток в линейном проводе такой же, как и в фазе, к которой подключен линейный провод.

Из Рис. 9.24 (b) видно, что угол между линейным (фазным) током и соответствующим линейным напряжением составляет (30 + Φ) ° для отстающей нагрузки. Следовательно, если нагрузка является опережающей, то угол между линейным (фазным) током и соответствующим линейным напряжением будет (30 — Φ) °.

Питание в сети, соединенной звездой:

Полная активная мощность или истинная мощность в трехфазной нагрузке — это сумма мощностей в трех фазах. Для сбалансированной нагрузки мощность каждой нагрузки одинакова; следовательно, общая мощность = 3 x мощность в каждой фазе

Обычно трехфазную мощность выражают в линейных величинах следующим образом.

или √3 В _L I _L cos Φ — активная мощность в цепи.

Общая реактивная мощность равна

Полная полная мощность или вольт-амперы

N-фазная звездная система:

Следует отметить, что звезда и сетка — общие термины, применимые к любому количеству фаз; но звезда и треугольник являются частными случаями звезды и сетки, когда система является трехфазной. Рассмотрим n-фазную сбалансированную звездообразную систему с двумя соседними фазами, как показано на рис. 9.25 (a). Его векторная диаграмма представлена ​​на рис.9.25 (б).

Угол разности фаз между соседними фазными напряжениями составляет 360 ° / n. Пусть E _Ph будет напряжением каждой фазы. Напряжение в сети, то есть напряжение между A и B, равно E _AB = E _L = E _AO + E _OB . Сложение векторов показано на рис. 9.25 (c). Очевидно, что линейный ток и фазный ток одинаковы.

Рассмотрим параллелограмм OABC.

Приведенное выше уравнение является общим уравнением для сетевого напряжения, например, для трехфазной системы n = 3 E _L = 2 E _фаза sin 60 ° = √3 E _фаза .

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов. «

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения. «

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину «

Arvin Swanger, P.E.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Mehdi Rahimi, P.E.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то непонятной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и легкий

использовать. Большое спасибо. «

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

Предоставлено фактических случаев »

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании оборудования «очень полезен.Модель

испытание потребовало исследований в

документ но ответов были

в наличии. «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

приходится путешествовать. «

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать, где на

получить мои кредиты от «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. «

Victor Ocampo, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

до метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация . «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

хорошо организовано. «

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна »

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building конечно и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлены. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

.

обзор где угодно и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полное

и всесторонний. «

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ.»

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличное освежение ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использовать в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график. «

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Dennis Fundzak, P.E.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

часовой PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу

свидетельство. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по телефону

.

многие различные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо ехать.»

Hector Guerrero, P.E.

Грузия

Как понять и определить чередование фаз в энергосистеме • Услуги по обучению электротехнике Valence

Понимание чередования фаз жизненно важно при соединении двух систем вместе, потому что результаты могут быть катастрофическими, если кто-то не понимает, как интерпретировать рисунки чередования фаз. Можно подумать, что такая важная вещь, как чередование фаз, будет иметь согласованные условия во всей отрасли.К сожалению, вы ошиблись.

Давайте начнем с повторения по теории генераторов.

На видео ниже показан генератор с «вращением по часовой стрелке», потому что ротор генератора вращается по часовой стрелке внутри статора. Я думаю, что это ужасное определение, потому что ротор, казалось бы, вращается против часовой стрелки, если вы обойдете его и посмотрите на противоположную сторону генератора. Все зависит от вашей точки зрения. Некоторые люди называют напряжения, создаваемые этим генератором, «по часовой стрелке», потому что если вы начнете с A:

• Напряжение A-фазы сначала достигает пика,
• , за которым следует напряжение фазы B, а затем
• , за которым следует напряжение C-фазы.

Генератор, работающий против часовой стрелки, можно определить как ротор, который вращается против часовой стрелки внутри статора, как показано в следующем видео. Некоторые люди будут называть напряжения, создаваемые этим генератором, «против часовой стрелки», потому что если вы начнете с A:

• Напряжение A-фазы сначала достигает пика,
• , за которым следует напряжение C-фазы, а затем
• , за которым следует напряжение B-фазы.

Оба этих определения — ужасный способ сообщить чередование фаз.

Например, какая последовательность фаз является выходным напряжением генератора в следующем видео?

Генератор вращается по часовой стрелке, но напряжения против часовой стрелки, потому что сначала напряжение фазы А достигает своего пика, затем идет напряжение фазы С, а затем напряжение фазы В.

Какой правильный термин для этой системы… по часовой стрелке или против часовой стрелки? Оба применимы, не так ли? Вот почему такое определение чередования фаз сбивает с толку.

Нас не волнует, в каком направлении вращается генератор в энергосистеме. Мы хотим знать порядок или последовательность напряжений, создаваемых генератором, и убедиться, что система имеет одинаковую последовательность фаз, прежде чем подключать их. Следовательно, вы должны исключить из своей терминологии правую и против часовой стрелки, если вы хотите эффективно передавать информацию о последовательности фаз с кем-то еще.

Как определить поворот фазы по чертежам осциллограмм

Правильная терминология должна ссылаться на обозначения напряжения и всегда начинаться с одного и того же обозначения.

Система A-B-C-A-B-C на следующем изображении является системой A-B-C, если я выберу A в качестве эталона.

На изображении ниже показана система C-A-B-C-A-B, которая также является системой A-B-C, если я использую A в качестве ссылки. Ее также можно было бы назвать системой C-A-B или системой B-C-A, в зависимости от ссылки.

На изображении ниже показана система A-C-B, система C-B-A или система B-A-C, в зависимости от ссылки.

Как лучше всего сообщить последовательность фаз?

Есть два правила, которые вы должны использовать при передаче информации о последовательности или чередовании фаз:

1. Всегда используйте обозначения напряжения.
2. Всегда начинайте с одного и того же обозначения.

Если вы всегда следуете этим двум правилам, ошибок связи быть не должно.

Если вам нужна дополнительная информация о том, что мы обсуждали, вам следует ознакомиться с нашим онлайн-курсом 1-1: Трехфазная электрическая система (4 CTD NETA).

Определение чередования фаз с помощью фазорных диаграмм

По-прежнему существует проблема, с которой я сталкиваюсь в большинстве моих классов … вращение вектора НЕ изображается на рисунках сигналов; они изображены на векторных диаграммах.Многие из моих учеников не могут определить правильное вращение с помощью типичных обозначений вращения фаз на чертеже, например:

Давайте проверим ваши знания. Какое чередование фаз показано на следующем рисунке?

Чередование фаз — A-B-C.

Вы не можете определить чередование фаз с помощью векторной диаграммы, если не знаете одно универсальное правило в мире тестирования реле.ВСЕ ФАЗОРЫ ВРАЩАЮТСЯ ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ.

На видео ниже показано, как взаимосвязаны формы сигналов и векторы.

Обратите внимание, что векторы вращаются против часовой стрелки и что соответствующие формы сигналов соответствуют вращению A-B-C из рисунков сигналов ранее?

Всегда должна быть стрелка, указывающая направление вращения векторов, и она всегда должна быть направлена ​​против часовой стрелки.

Какое вращение показано на векторной диаграмме ниже?

Это все еще ротация A-B-C.Вы всегда можете определить вращение, представив, что фазоры вращаются, как это показано на видео ниже.

Если вы хотите быть уверенным, что правильно понимаете поворот фаз, поместите палец в любое место на векторной диаграмме и представьте, что векторы вращаются против часовой стрелки. Начните обращать внимание, когда эталонный вектор пересекает ваш палец. Какой фазор пересечет ваш палец следующим? Какой вектор последний пересечет ваш палец? Это поможет вам определить чередование фаз, как показано в следующем видео:

Давай попробуем еще один тест!

Какое чередование фаз показано на следующем рисунке?

Это снова A-B-C, как показано в следующем видео:

Теперь, когда вы знаете, что искать и как определить чередование фаз,

Можно ли определить последовательность фаз с помощью фазорных диаграмм?

Что такое чередование фаз при использовании 1 в качестве ссылки на рисунке ниже?

Чередование фаз 1-3-2, как показано в следующем видео:

Вы должны уметь надежно определять чередование фаз в системе и эффективно передавать эту информацию кому-то еще.Если вы не можете этого сделать, результаты могут быть катастрофическими, поэтому это жизненно важный навык, который должны знать все тестеры реле.

Вы можете получить больше информации о векторных диаграммах в нашем онлайн-курсе 1-2: Фазорные чертежи для тестеров реле (4 CTD NETA).

Вы можете получить больше информации о том, как чередование фаз применяется к тестированию реле, в будущих публикациях или на нашем онлайн-семинаре «Как тестировать защитные реле» (16 CTD NETA).

Вы можете получить больше информации обо всех наших курсах здесь.

Надеюсь, этот пост был вам полезен. Если вы это сделали, нажмите одну из кнопок ниже или оставьте комментарий. Я читаю каждый ваш комментарий.

.