Calculul valorilor de fază și linie ale curentului trifazat

Un generator trifazat are trei înfășurări statorice independente monofazate ale căror începuturi și capete sunt deplasate cu 120 el, respectiv. grindină, sau prin despicarea în 2/3 poli, adică. cu 2/3 din distanţa dintre centrele polilor opuşi (Fig. 1). Un curent alternativ monofazat este generat în fiecare dintre cele trei înfășurări. Curenții unei înfășurări monofazate sunt compensați reciproc cu 120 el. grindină, adică pentru 2/3 din perioadă. Astfel, un curent trifazat este trei curenți monofazați deplasați în timp cu 2/3 din perioadă (120 °).

În orice moment de timp, suma algebrică a celor trei instantanee: valorile lui a. etc. c. fazele individuale sunt zero. Prin urmare, în loc de șase terminale (pentru trei înfășurări monofazate independente), pe generator sunt realizate doar trei terminale sau patru când este indicat punctul zero. În funcție de modul în care sunt conectate fazele individuale și de modul în care sunt conectate la rețea, se poate obține o conexiune stea sau triunghi.

Începuturile bobinelor sunt indicate mai jos cu literele A, B, C, iar sfârșitul lor cu literele X, Y, Z.

Orez. 1. Generator trifazat

a) Conexiune stea.

Când sunt conectate într-o stea, capetele fazelor X, Y, Z (Fig. 2) sunt conectate și nodul de conectare se numește punctul zero. Nodul poate avea o bornă — așa-numitul fir neutru (Fig. 272), prezentat printr-o linie întreruptă — sau să fie fără bornă.

Când este conectat la o stea cu un fir neutru, puteți obține două tensiuni: tensiunea de linie Ul între conductorii de faze separate și tensiunea de fază Uf între conductorul de fază și neutru (Fig. 2). Relația dintre tensiunea de linie și de fază se exprimă astfel: Ul = Uph ∙ √3.

Orez. 2. Conexiune stea

Curentul care circulă în fir (rețea) trece și prin înfășurarea de fază (Fig. 2), adică. Il = Iph.

b) Legătura într-un triunghi.

Legarea fazelor într-un triunghi se obține prin legarea capetelor și începutul fazelor conform fig. 3, adică AY, BZ, CX. Într-o astfel de conexiune, nu există conductor neutru și tensiunea de fază este egală cu tensiunea de linie dintre cei doi conductori ai liniei Ul = Uf. Curentul din linia Il (rețeaua) este însă mai mare decât curentul din faza Iph și anume: Il = Iph ∙ √3.

Orez. 3. Conexiune Delta

Într-un sistem trifazat, în orice moment, dacă curentul dintr-o bobină curge de la un capăt la altul, atunci în celelalte două curge de la un capăt la altul. De exemplu, în FIG. 2 în bobina mijlocie AX merge de la A la X și în bobinele exterioare de la Y la B și de la Z la C.

Diagrama (Fig. 4) arată modul în care trei înfășurări identice sunt conectate la bornele motorului în stea sau triunghi.

Orez. 4. Înfășurări de conectare în stea și deltă

Exemple de calcul

1. Un generator cu o înfășurare a statorului conectată, așa cum se arată în fig. 5 circuit, la o tensiune de rețea de 220 V, alimentează cu curent trei lămpi identice cu o rezistență de 153 Ohm.Ce tensiune și curent are fiecare lampă (Fig. 5)?

Orez. 5.

Conform conexiunii, lămpile au o tensiune de fază Uf = U / √3 = 220 / 1,732 = 127 V.

Curentul lămpii If = Uph / r = 127/153 = 0,8 A.

2. Determinați circuitul de aprindere a trei lămpi din fig. 6, tensiunea și curentul fiecărei lămpi cu o rezistență de 500 Ohm, conectată la o sursă de alimentare cu o tensiune de rețea de 220 V.

Curentul lămpii I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Orez. 6.

3. Câți volți ar trebui să arate voltmetrul 1 dacă voltmetrul 2 indică o tensiune de 220 V (Fig. 7)?

Orez. 7.

Tensiune de fază Uph = Ul / √3 = 220 / 1,73 = 127 V.

4. Ce curent indică ampermetrul 1 dacă ampermetrul 2 indică un curent de 20 A atunci când este conectat în deltă (Fig. 8)?

Orez. opt.

Dacă = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

Într-o conexiune delta, curentul în faza consumatorului este mai mic decât în ​​linie.

5. Ce tensiune și curent vor fi arătate de aparatele de măsură 2 și 3 conectate la fază, dacă voltmetrul 1 indică 380 V, iar rezistența fazei consumatorului este de 22 Ohm (Fig. 9)?

Orez. nouă.

Voltmetrul 2 arată tensiunea de fază Uf = Ul / √3 = 380 / 1.73 = 220 V. iar ampermetrul 3 arată curentul de fază If = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Câți amperi arată ampermetrul 1 dacă rezistența unei faze a consumatorului este de 19 ohmi cu o cădere de tensiune pe el de 380 V, ceea ce este indicat de voltmetrul 2, conectat conform fig. zece.

Orez. zece.

Curentul de fază Iph = Uph / r = Ul / r = 380/19 = 20 A.

Curentul utilizatorului conform citirii ampermetrului 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (Faza, adică partea triunghiului, poate reprezenta înfășurarea unei mașini, transformator sau altă rezistență.)

7. Motor asincron din fig.2 are o înfășurare conectată în stea și este conectată la o rețea trifazată cu o tensiune de rețea Ul = 380 V. Care va fi tensiunea de fază?

Tensiunea de fază va fi între punctul zero (bornele X, Y, Z) și oricare dintre bornele A, B, C:

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

8. Înfășurarea motorului cu inducție din exemplul anterior se închide într-un triunghi prin conectarea clemelor scutului motorului conform fig. 3 sau 4. Un ampermetru conectat la conductorul de linie arată un curent Il = 20 A. Ce curent trece prin înfășurarea (faza) statorului?

Curentul de linie Il = Iph ∙ √3; Dacă = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,56 A.