Kolmivaihevirran vaihe- ja linja-arvojen laskeminen

Kolmivaiheisessa generaattorissa on kolme yksivaiheista riippumatonta staattorikäämiä, joiden alkua ja päätä on siirretty vastaavasti 120 el:llä. rakeita tai jakamalla 2/3 napoihin, ts. 2/3 vastakkaisten napojen keskipisteiden välisestä etäisyydestä (kuva 1). Yksivaiheinen vaihtovirta syntyy jokaisessa kolmessa käämissä. Yksivaiheisen käämin virrat on siirretty keskenään 120 el:llä. rakeita, eli 2/3 kaudesta. Siten kolmivaiheinen virta on kolme yksivaiheista virtaa, jotka on siirretty ajassa 2/3 jaksosta (120 °).

Millä tahansa ajanhetkellä kolmen hetkellisen: arvojen a algebrallinen summa. jne. c. yksittäiset vaiheet ovat nolla. Siksi generaattoriin tehdään kuuden liittimen sijasta (kolmelle itsenäiselle yksivaihekäämille) vain kolme napaa tai neljä, kun nollapiste on osoitettu. Riippuen siitä, miten yksittäiset vaiheet on kytketty ja miten ne on kytketty verkkoon, voidaan saada tähti- tai kolmioliitäntä.

Kelojen alku on merkitty alla kirjaimilla A, B, C ja niiden päät kirjaimilla X, Y, Z.

Riisi. 1. Kolmivaiheinen generaattori

a) Tähtiliitäntä.

Kun kytketään tähdeksi, vaiheiden X, Y, Z (kuva 2) päät on yhdistetty ja kytkentäsolmua kutsutaan nollapisteeksi. Solmussa voi olla napa - ns. nollajohto (kuva 272), merkitty katkoviivalla - tai se voi olla ilman liitintä.

Kun liitetään tähteen neutraalilla johdolla, voit saada kaksi jännitettä: verkkojännite Ul eri vaiheiden johtimien välillä ja vaihejännite Uf vaiheen ja nollajohtimen välillä (kuva 2). Linja- ja vaihejännitteen välinen suhde ilmaistaan ​​seuraavasti: Ul = Uph ∙ √3.

Riisi. 2. Tähtiliitäntä

Vaihekäämin läpi (kuva 2) kulkee myös johdossa (verkossa) kulkeva virta, ts. Il = Iph.

b) Yhteys kolmiossa.

Vaiheiden yhdistäminen kolmiossa saadaan yhdistämällä vaiheiden päät ja alku kuvan 1 mukaisesti. 3, eli AY, BZ, CX. Tällaisessa kytkennässä ei ole nollajohdinta ja vaihejännite on sama kuin linjan kahden johtimen välinen jännite Ul = Uf. Kuitenkin virta linjassa Il (verkko) on suurempi kuin virta vaiheessa Iph, nimittäin: Il = Iph ∙ √3.

Riisi. 3. Delta-liitäntä

Kolmivaiheisessa järjestelmässä milloin tahansa, jos yhden kelan virta kulkee päästä päähän, niin kahdessa muussa se kulkee päästä päähän. Esimerkiksi kuviossa 10 2000-2000 on esitetty 2 keskikelassa AX kulkee A:sta X:ään ja uloimmissa käämeissä Y:stä B:hen ja Z:stä C:hen.

Kaavio (Kuva 4) näyttää, kuinka kolme identtistä käämiä on kytketty moottorin liittimiin tähti- tai kolmiomuodossa.

Riisi. 4. Kytkentäkäämit tähdellä ja kolmiolla

Laskuesimerkkejä

1. Generaattori, jossa on kytketty staattorin käämitys kuvan 1 mukaisesti. 5 piiri, verkkojännitteellä 220 V, se syöttää virralla kolme identtistä lamppua, joiden resistanssi on 153 ohmia.Mikä jännite ja virta kussakin lampussa (kuva 5) on?

Riisi. 5.

Kytkennän mukaan lampuilla on vaihejännite Uf = U / √3 = 220 / 1,732 = 127 V.

Lampun virta Jos = Uph / r = 127/153 = 0,8 A.

2. Määritä piiri kolmen lampun sytyttämiseksi kuvassa 1. 6, kunkin lampun jännite ja virta, jonka resistanssi on 500 ohmia, kytkettynä verkkovirtaan, jonka verkkojännite on 220 V.

Lampun virta I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Riisi. 6.

3. Kuinka monta volttia volttimittarin 1 tulee näyttää, jos volttimittari 2 näyttää jännitteen 220 V (kuva 7)?

Riisi. 7.

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

4. Mitä virtaa ampeerimittari 1 ilmaisee, jos ampeerimittari 2 näyttää 20 A virran, kun se on kytketty kolmioon (kuva 8)?

Riisi. kahdeksan.

Jos = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

Kolmiokytkennässä virta kuluttajan vaiheessa on pienempi kuin johdossa.

5. Mitä jännitettä ja virtaa osoittavat vaiheeseen kytketyt mittalaitteet 2 ja 3, jos volttimittari 1 näyttää 380 V ja kuluttajan vaiheen vastus on 22 ohmia (kuva 9)?

Riisi. yhdeksän.

Volttimittari 2 näyttää vaihejännitteen Uf = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 220 V. ja ampeerimittari 3 näyttää vaihevirran If = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Kuinka monta ampeeria ampeerimittari 1 näyttää, jos kuluttajan yhden vaiheen resistanssi on 19 ohmia ja sen poikki oleva jännitehäviö on 380 V, mikä näkyy volttimittarilla 2, joka on kytketty kuvan 1 mukaisesti. kymmenen.

Riisi. kymmenen.

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

Käyttäjävirta ampeerimittarin lukeman mukaan 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (Vaihe, eli kolmion sivu, voi edustaa koneen, muuntajan tai muun vastuksen käämiä.)

7. Asynkroninen moottori kuvassa.2 on tähtikytkentäinen käämi ja se on kytketty kolmivaiheiseen verkkoon, jonka verkkojännite on Ul = 380 V. Mikä on vaihejännite?

Vaihejännite on nollapisteen (liittimet X, Y, Z) ja minkä tahansa liittimen A, B, C välillä:

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

8. Edellisen esimerkin oikosulkumoottorin käämitys suljetaan kolmioon yhdistämällä moottorin suojuksen puristimet kuvan 1 mukaisesti. 3 tai 4. Johtojohtimeen kytketty ampeerimittari näyttää virran Il = 20 A. Mikä virta kulkee staattorin käämin (vaihe) läpi?

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