Beregning af fase- og linjeværdier for trefasestrøm

En trefaset generator har tre enfasede uafhængige statorviklinger, hvis start og ende er forskudt med henholdsvis 120 el. hagl, eller ved at spalte i 2/3 pæle, dvs. med 2/3 afstanden mellem centrene af de modstående poler (fig. 1). En enfaset vekselstrøm genereres i hver af de tre viklinger. Strømmene i en enfaset vikling er gensidigt forskudt med 120 el. hagl, altså i 2/3 af perioden. En trefaset strøm er således tre enfasede strømme forskudt i tid med 2/3 af perioden (120 °).

På ethvert tidspunkt er den algebraiske sum af de tre øjeblikkelige: værdier af a. etc. c. de enkelte faser er nul. Derfor er der kun tre terminaler på generatoren i stedet for seks terminaler (for tre uafhængige enkeltfaseviklinger), eller fire når nulpunktet er angivet. Afhængig af hvordan de enkelte faser er forbundet og hvordan de er tilsluttet netværket, kan der opnås en stjerne- eller trekantforbindelse.

Begyndelsen af ​​spolerne er angivet nedenfor med bogstaverne A, B, C, og deres ender med bogstaverne X, Y, Z.

Ris. 1. Trefaset generator

a) Stjerneforbindelse.

Når den er forbundet i en stjerne, forbindes enderne af faserne X, Y, Z (fig. 2), og forbindelsesknuden kaldes nulpunktet. Noden kan have en terminal - den såkaldte neutrale ledning (fig. 272), vist med en stiplet linje - eller være uden en terminal.

Når forbundet til en stjerne med en neutral ledning, kan du få to spændinger: linjespænding Ul mellem ledere af separate faser og fasespænding Uf mellem fase og nulleder (fig. 2). Forholdet mellem linje- og fasespænding er udtrykt som følger: Ul = Uph ∙ √3.

Ris. 2. Stjerneforbindelse

Strømmen, der løber i ledningen (netværket), løber også gennem faseviklingen (fig. 2), dvs. Il = Iph.

b) Forbindelse i en trekant.

Forbindelsen af ​​faserne i en trekant opnås ved at forbinde enderne og begyndelsen af ​​faserne ifølge fig. 3, dvs. AY, BZ, CX. I en sådan forbindelse er der ingen nulleder, og fasespændingen er lig med linjespændingen mellem ledningens to ledere Ul = Uf. Strømmen i ledningen Il (nettet) er dog større end strømmen i fasen Iph, nemlig: Il = Iph ∙ √3.

Ris. 3. Deltaforbindelse

I et trefaset system, til enhver tid, hvis strømmen i en spole løber fra ende til ende, så strømmer den i de to andre fra ende til ende. For eksempel i fig. 2 i den midterste spole AX løber fra A til X og i de ydre spoler fra Y til B og fra Z til C.

Diagrammet (fig. 4) viser, hvordan tre identiske viklinger er forbundet til motorklemmerne i stjerne eller trekant.

Ris. 4. Forbindelse af viklinger i stjerne og trekant

Regneeksempler

1. En generator med tilsluttet statorvikling som vist i fig. 5 kredsløb, ved en netspænding på 220 V, den forsyner tre identiske lamper med en modstand på 153 Ohm med strøm.Hvilken spænding og strøm har hver lampe (fig. 5)?

Ris. 5.

Ifølge tilslutningen har lamperne en fasespænding Uf = U / √3 = 220 / 1.732 = 127 V.

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

2. Bestem kredsløbet for at tænde tre lamper i fig. 6, spændingen og strømmen af ​​hver lampe med en modstand på 500 Ohm, forbundet til en netforsyning med en netspænding på 220 V.

Lampestrøm I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Ris. 6.

3. Hvor mange volt skal voltmeter 1 vise, hvis voltmeter 2 viser en spænding på 220 V (fig. 7)?

Ris. 7.

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

4. Hvilken strøm angiver amperemeter 1, hvis amperemeter 2 angiver en strøm på 20 A, når den er tilsluttet i et delta (fig. 8)?

Ris. otte.

Hvis = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

I en deltaforbindelse er strømmen i forbrugerens fase mindre end i ledningen.

5. Hvilken spænding og strøm vil blive vist ved at måleapparater 2 og 3 tilsluttet fasen, hvis voltmeter 1 viser 380 V, og modstanden i fasen af ​​forbrugeren er 22 Ohm (fig. 9)?

Ris. ni.

Voltmeter 2 viser fasespændingen Uf = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 220 V. og amperemeter 3 viser fasestrømmen If = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Hvor mange ampere viser amperemeteret 1, hvis modstanden i den ene fase af forbrugeren er 19 ohm med et spændingsfald over den på 380 V, hvilket er vist ved voltmeteret 2, tilsluttet ifølge fig. ti.

Ris. ti.

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

Brugerstrømmen ifølge aflæsningen af ​​amperemeteret 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (Fasen, dvs. siden af ​​trekanten, kan repræsentere viklingen af ​​en maskine, transformer eller anden modstand.)

7. Asynkronmotor i fig.2 har en stjerneforbundet vikling og er forbundet til et trefaset netværk med en netværksspænding Ul = 380 V. Hvad bliver fasespændingen?

Fasespændingen vil være mellem nulpunktet (terminal X, Y, Z) og enhver af terminalerne A, B, C:

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

8. Viklingen af ​​induktionsmotoren i det foregående eksempel lukkes i en trekant ved at forbinde motorskjoldets klemmer i henhold til fig. 3 eller 4. Et amperemeter tilsluttet ledningslederen viser en strøm Il = 20 A. Hvilken strøm løber gennem statorviklingen (fase)?

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