Jak by měly být fáze třífázového motoru dimenzované na 220 V připojeny k lineárnímu zdroji napětí 380 V?

Třífázový obvod je soubor elektrických obvodů, ve kterých pracují tři sinusové emfs. stejné frekvence, vzájemně se lišící fází (φ = 120 o) a vytvořené společným zdrojem energie. Každá část vícefázového systému, charakterizovaná stejným proudem, se obvykle nazývá fáze. Slovo fáze má tedy v elektrotechnice dva významy – úhel φ a část vícefázové soustavy (samostatný fázový vodič). Hlavní výhody třífázového systému: možnost snadného získání kruhového točivého magnetického pole (to umožnilo vytvořit střídavé elektromotory), hospodárnost a účinnost (výkon lze přenášet třemi fázovými vodiči bez použití čtvrtého společného vodiče, nulového vodiče), také jako možnost použití dvou různých provozních napětí v jedné instalaci (fázové a lineární, které jsou obvykle 220 V, respektive 380 V). Historie vzhledu třífázových elektrických obvodů je spojena se jménem M.S. Dolivo-Dobrovolsky, vědec z Petrohradu, který v roce 1886 prokázal, že vícefázové proudy jsou schopny vytvářet rotující magnetické pole, navrhl (patentoval) konstrukci třífázového elektromotoru. Třífázový proud je nejjednodušší systém vícefázových proudů schopných vytvářet točivé magnetické pole. Tento princip je základem pro činnost třífázových elektromotorů. Poté, co navrhl konstrukci střídavého elektromotoru, M.S. Dolivo-Dobrovolsky také vyvinul všechny základní prvky třífázového elektrického obvodu. Třífázový obvod se skládá z třífázového generátoru, třífázového elektrického vedení a třífázových přijímačů. V důsledku navrženého systému třífázového elektrického proudu bylo možné účinně přeměnit elektrický proud na mechanickou energii.

Příjem třífázového proudu

Elektrická energie třífázového proudu se získává v synchronních třífázových generátorech (obr. 27). Tři vinutí 2 statoru 1 jsou od sebe v prostoru posunuta pod úhlem 120°. Jejich začátky jsou označeny písmeny А, В, Сa konce – x, y, z. Rotor 3 je vyroben ve formě permanentního elektromagnetu, jehož magnetické pole budí stejnosměrný proud I, protékající budicím vinutím 4. Rotor je nucen do rotace z externího motoru. Při otáčení magnetické pole rotoru postupně protíná statorová vinutí a indukuje v nich EMF, posunuté (ale v čase) k sobě o úhel 120°.

Doporučené materiály

Maran softwarové inženýrství
Softwarové inženýrství
Technický úkol
Inženýrská grafika
KM-4. Analýza organizační struktury podniku. Práce na projektu do 3 dnů.
Základy teorie řízení (OTU)
3500 2990 rublů.
Filosofická témata 1-7
Ruský jazyk a kultura řeči témata 1-7, závěrečný, kompetenční test
Ruský jazyk a kultura řeči
999 449 rublů.
07-03_5 listů
Zvedací a přepravní stroje (HTM)

Třífázový synchronní generátor Pro symetrický systém EMF (obr. 28) platí Vlnové a vektorové diagramy symetrického EMF systému Diagram ukazuje přímou sekvenci fázového střídání (rotor protíná vinutí v pořadí А, В, С). Při změně směru otáčení se sled fází obrátí – А, С, В. Na tom závisí směr otáčení třífázových elektromotorů. Existují dva způsoby, jak připojit vinutí (fáze) generátoru a třífázového přijímače: „hvězda“ a „trojúhelník“.

V generátorech třífázového proudu se elektrická energie vyrábí ve třech identických vinutích zapojených do hvězdy. Aby se ušetřilo na drátech, vede přenosové vedení elektřiny od generátoru ke spotřebiteli pouze tři dráty. Drát nevychází ze společného bodu připojení vinutí, protože při stejném zátěžovém odporu (at symetrický zatížení) proud v něm je nulový. Ekvivalentní schéma třífázové soustavy zapojené do hvězdy Podle prvního Kirchhoffova zákona můžeme napsat I_O = I_А+ I_В + I_S. Pokud je EMF stejné ve fázových vinutích generátoru a pokud jsou odpory zátěže stejné (tj. pokud jsou hodnoty proudu I stejné_А,I_В,I_С) v systému znázorněném na obrázku lze pomocí vektorových diagramů ukázat, že výsledný proud I_O v centrálním vodiči se bude rovnat nule. Ukazuje se tedy, že v symetrické systémy (když jsou zatěžovací odpory stejné), nemusí zde být žádný středový vodič a přenosové vedení pro třífázový proudový systém se může skládat pouze ze tří vodičů. V nízkonapěťových distribučních sítích, ve kterých je mnoho jednofázových spotřebitelů, je zajištění rovnoměrného zatížení každé fáze nemožné; Pro zajištění elektrické bezpečnosti je zvykem, že nízkonapěťové spotřebitelské sítě (sítě <1000V) jsou 4vodičové s pevně uzemněným neutrálem. Obvykle se nazývá napětí mezi fázovými vodiči ve vedení síťové napětí, a napětí měřené mezi fázovým vodičem (fází) a centrálním je fázové napětí. V napájecích systémech, zejména v generátorech a transformátorech rozvoden, se převážně používají zapojení do hvězdy. Vztah mezi síťovým a fázovým napětím Pomocí vektorového diagramu znázorňujícího třífázový proudový systém je snadné stanovit, že vztah mezi fázovým a lineárním napětím bude: Ul = 2(Uph sin60 o) = √3 Uph.

Tento vztah platí za určitých podmínek i při absenci nulového vodiče, tzn. třívodičový řetězy. Na základě tohoto vztahu můžeme usoudit, že zapojení do hvězdy by mělo být použito v případě, kdy každá fáze třífázového přijímače nebo jednofázových přijímačů je navržena pro napětí √3krát menší než jmenovité síťové napětí sítě. Pro sítě nízkého napětí (s napětím menším než 1000 V) je hlavní standardní lineární (mezi fázovými vodiči) napětí 380 V, zatímco fázové napětí (mezi fázovým vodičem a centrálním vodičem) bude 220 V. Nízkonapěťové sítě jsou spotřebitelské sítě pro různé účely, které nemusí nutně dodávat třífázové motory. V takových sítích mohou být různé fáze použity samostatně k napájení různých spotřebitelů. V důsledku toho bude zatížení různých fází nerovnoměrné. Kromě toho z bezpečnostních důvodů PUE (pravidla elektrické instalace) stanoví, že musí být instalovány nízkonapěťové třífázové elektrické sítě čtyřvodičový, s pevně uzemněným neutrálem. K tomu obvykle vypadá obvod snižovacího transformátoru (snižovací rozvodny) takto.

(Vysoké napětí z elektrického vedení) Tj. centrální, nazývaný „nulový“ vodič na sekundárním vinutí třífázového transformátoru je připojen k uzemňovacímu zařízení a dodáván spotřebitelům spolu s fázovými vodiči (f1, f2, f3). PŘIPOJENÍ PŘIJÍMAČE STAR Z obrázku 6 je vidět, že při zapojení do hvězdy jsou fázová napětí přijímače U_a, U_b и U_c nerovná síťovému napětí U_ab, U_bc и U_ca. Uplatňuje se Druhý Kirchhoffův zákon a na kontury aNba, bNcb и cNac, můžete získat následující vztahy mezi lineárním a fázovým napětím: . Sestrojit lineární vektory napětí není obtížné (obr. 7). Rýže. 6. Schéma zapojení přijímače do hvězdy Rýže. Obr. 7. Vektorový diagram při připojení přijímače s hvězdou v případě symetrického zatížení Pokud neberete v úvahu odpor lineárních vodičů a nulového vodiče, pak komplexní hodnoty lineárního a fázového. napětí přijímače by mělo být považováno za rovné komplexním hodnotám lineárního a fázového napětí zdroje. Díky této rovnosti se vektorový diagram napětí přijímače neliší od vektorového diagramu zdroje při zapojení hvězdou (viz obr. 7). Lineární a fázová napětí přijímače, stejně jako zdroje, tvoří dva symetrické napěťové systémy. Mezi lineárním a fázovým napětím přijímače existuje vztah: U_л=√3U_ф. Hlavní standardní lineární (mezi fázovými vodiči) napětí pro sítě nízkého napětí (do 1000 V) je 380 V, zatímco fázové napětí (mezi fázovým vodičem a centrálním vodičem) bude (380/√3) = 220 V Z diagramu na obrázku 6 můžete vidět, že při zapojení do hvězdy se proudy ve vedení rovnají odpovídajícím fázovým proudům: I_д = I_ф, použitím Kirchhoffův první zákon získáme následující vztah mezi fázovými proudy a proudem nulového vodiče: Zapojení přijímačů do trojúhelníku Jak je vidět ze schématu, každá fáze přijímače, když je zapojena do trojúhelníku, je připojena ke dvěma lineárním vodičům. Proto, bez ohledu na hodnotu a povahu odporu přijímače, se každé fázové napětí rovná odpovídajícímu síťovému napětí: U_ф = U_л. Existuje vztah mezi lineárním a fázovým proudem přijímače I_л= √3I_ф. Pokud neberete v úvahu odpor síťových vodičů, pak by napětí přijímače měla být považována za stejná jako lineární napětí zdroje. Na základě diagramu a posledního výrazu lze usoudit, že zapojení do trojúhelníku by mělo být použito tehdy, když každá fáze třífázového přijímače nebo jednofázového přijímače je navržena pro napětí rovné jmenovitému napětí mezi sítěmi. sítě. Fázové proudy I_ab, I_bc и I_ca obecně ne rovné liniové proudy I_a, I_b и I_c. Aplikace prvního Kirchhoffova zákona na uzlové body a, b, c, můžeme získat následující vztahy mezi lineárními a fázovými body: S použitím uvedených vztahů a s vektory fázového proudu není obtížné konstruovat vektory lineárního proudu. Obvod zapojení do trojúhelníku se používá pro libovolné (symetrické i asymetrické) přijímače. Třífázový proud Činný výkon třífázového systému je chápán jako součet činných výkonů fází a činného výkonu uvolněného v odporu obsaženém v nulovém vodiči: Jalový výkon je součet jalových výkonů fází a jalového výkonu odporu obsaženého v nulovém vodiči: Celkový výkon: Pokud je zatížení symetrické, pak . Zde j znamená úhel mezi napětím U_Ф a aktuální I_Ф fáze zatížení. Se symetrickým fázovým zatížením

Se symetrickým zatížením, bez ohledu na způsob jeho zapojení do „hvězdy“ nebo do „delty“, se podívejte také na přednášku „18 aktů Soudu prvního stupně“ na toto téma. . Proto se místo vzorců (7.11) používají tyto: vynechání indexů pro lineární proudy a napětí, S = √3 U I; P = √3 U I cos.