Трифазне зв’язування рецепторів - Maxicours
Трифазний пристрій, генератор або приймач, складається з три однофазні елементарні пристрої.
Існує два способи побудови цих трифазних ланцюгів:
- кріплення зірка (Y) з нейтральним або без нейтрального стану;
- кріплення в трикутник.
Ми також використовуємо терміни зоряне зчеплення та дельта-зчеплення.
У зоряній муфті елементарні приймачі або генератори встановлені між нейтральним N і трифазну фазу, як показано на наступному малюнку, на якій у вас є три генератори e 1, e 2 і e 3 (джерело), підключені до зірки, і три приймачі R1, R2 та R3 (навантаження), також підключені до зірки .
Трифазна система:
Зіркове підключення трифазного приймача:
На малюнку вище ви помітите, що кожен приймач живиться від проста трифазна напруга оскільки загальна точка N 'приймачів з'єднана з нейтральним N. Кожен з цих приймачів працює незалежно від інших, як ніби він знаходиться в одній фазі.
Ми можемо розрахувати струм, що протікає через нього:
Для приймача R1, імпеданс якого Z1, ми маємо:
Ми бачили, що три напруги фази до нейтралі мають однакове середньоквадратичне значення V, отже:
Так само: і:
Рецептори R1, R2 і R3 можуть бути різних типів (резистивні, індуктивні, ємнісні) і, отже, мають різний опір і фазовий зсув між струмом і напругою. У цьому випадку кажуть, що вузол незбалансований.
Ми можемо представити три напруги V 1, V 2 і V 3 і три струми I 1, I 2 і I 3 з фазовим зсувом за допомогою діаграми Френеля (рис. 6.9) .
Закон вузлів застосовується до точки N 'показує, що сила струму в нейтралі: i N = i 1 + i 2 + i 3 .
Отже, нейтральний провід ланцюга несе суму лінійних струмів. На перший погляд, якщо ми маємо, наприклад, струм 1 А в кожному лінійному проводі, можна подумати, що: I N = 3 A
З: I 1 = I 2 = I 3 = 1 A.
Це не так, оскільки це векторна сума. Ми можемо отримати I N, виконавши суму векторів графічно на діаграмі Френеля, як показано на наступному малюнку (побудова пунктирного графіка):
Напруги і струми зоряного кола з нейтраллю:
Якщо приймач збалансований, середньоквадратичні значення струмів і напруг є однакові на три фази, тоді: сила струму в нульовому проводі дорівнює нулю.
Зіркове підключення трифазного приймача:
1. Для трифазної зіркової ланцюга з нейтраллю на рисунку 6.10 обчисліть:
а) Три ефективні інтенсивності I 1, I 2 і I 3 .
б) Три фазові зсуви, і .
2.
а) Накресліть діаграму Френеля струмів і напруг.
б) Графічно визначити силу струму в нейтралі I N .
а) Розрахунок трьох ефективних інтенсивностей I 1, I 2 та I 3 .
1-й крок. Розрахунок ефективного струму I1 в резисторі:
Формула:
Де: V 1N = 230 V; R = 115 Ом
2-й крок. Розрахунок ефективного струму I 2 в котушці:
Де: V 2N = 230 V; X L 77 Ом
3-й крок. Розрахунок ефективної інтенсивності I 3 в конденсаторі:
Де: V 3N = 230 V; X C = 165 Ом
Тому:
Три ефективні інтенсивності I 1, I 2 та I 3 дорівнюють: I 1 = 2 A; I 2 = 3 A; I 3 = 1,4 А.
б) Розрахунок трьох фазових зсувів та:
У резисторі струм I 1 знаходиться у фазі з напругою V 1N; тому:
У котушці струм I 2 відстає на 90 ° по фазі напругою V 2N; тому: .
У конденсаторі струм I 3 випереджає фазу на 90 ° по відношенню до напруги V 3N:;
2. Діаграма Френеля
б) Графічне визначення I N
Спочатку побудуємо суму векторів I 1 і I 2:
Потім будуємо графік суми векторів I 'і I 3:
Довжина I N дає нам ефективне значення струму в нейтралі, тобто: I N = 1,9 А
Струм у нейтралі дорівнює 1,9 А.
Три елементарні рецептори R1, R2 і R3 ідентичні;
Як вони живляться три однакові напруги, у нас буде струм і a однаковий фазовий зсув у кожній фазі.
Кажуть, що збори є збалансованими.
Діаграма Френеля може бути представлена:
Застосовуючи закон вузлів, який ми вже бачили раніше НЕ ', ми знаходимо це сила струму в нульовому проводі дорівнює нулю.
Отже, нульовий провід у цьому випадку можна вийняти, не викликаючи жодних порушень у збірці.
Трифазний двигун зазвичай має три однакові обмотки B 1, B 2 і B 3. Коли ці три обмотки встановлені в зірку, вузол збалансований. Таким чином, двигун може живитись лише трифазними проводами.
Видалення нульового проводу не має значення для збалансованого приймача. З іншого боку найменша асиметрія спричинить дисбаланс напруженості спричинення перенапруги або недостатньої напруги на клемах елементарних приймачів та ризик пошкодження пристроїв.
Тому в усіх випадках необхідно тримати нульовий провід у трифазній установці, щоб відновити струм через випадковий дисбаланс чи ні.
Крім того, щоб уникнути будь-якого ризику випадкового зрізу нейтралі, ви ніколи не повинні вставляти запобіжник на цей провідник; на чотириполюсних роз'єднувачах, які перерізали три фази і нейтраль, ми використовуємо замість запобіжника невелику металеву трубку такого ж розміру, яка називається "Нейтральний бар відключення".
Приклад:
Проблема:
Або ланцюг зірки, незбалансоване навантаження:
Розрахунок параметрів з підключеним нульовим проводом.
а) напруга фази до нейтралі (між фазою та нейтраллю)
Застосуємо рівняння для розрахунку напруги фаза-нейтраль для ланцюгів, підключених до зірки:
V = U ÷ 1,73; V = 400 В ÷ 1,73; V = 230 В
б) струми навантаження:
в) векторна сума струмів I N = I A + I B + I C
Якщо нейтральний провід від'єднати, навантаження будуть підключатися по два послідовно послідовно на лінійній напрузі, що призведе до нерівномірного падіння напруги на їх клемах.
При дельта-з'єднанні елементарні приймачі або генератори встановлюються між двома фазними проводами, як показано на наступному малюнку; таким чином їх можна розташувати у трикутнику, звідси і назва зборів.
Дельта-муфта трифазного приймача:
Оскільки кожен приймач встановлений між двома фазними проводами, вони живляться міжфазною напругою середньоквадратичного значення:
У збалансованому дельта-з'єднанні я позначаю силу струму в лінійному проводі, а J - силу струму в елементарному приймачі. Зв'язок між I і J схожий на взаємозв'язок напруг U і V, тобто
VSкожен з цих приймачів працює незалежно від інших. Тому ми можемо розрахувати струм, що протікає через нього.
Для R 12, якщо його імпеданс дорівнює Z 12, то:
Так само: і:
Ми можемо представляти три напруги U 12, U 21 і U 31 , так добре як три струми J 12, J 21 і J 31 , фазовий зсув на той самий кут, якщо приймачі однакові (збалансована збірка), за допомогою діаграми Френеля, як показано на наступному малюнку.
Діаграма Френеля збалансованого вузла трикутника:
Закон вузлів, застосований до точок A, B і C на рисунку 6.15, дозволяє записати струми в рядок: i 1 = j 12 - j 31; i 2 = j 23 - j 12; i 3 = j 31 - j 23
А для векторів діаграми Френеля:
Додаючи інтенсивності, ми отримуємо:
Коротко про з'єднання трифазних приймачів:
Після цього дослідження пам’ятайте, зокрема, наступні моменти:
• Він існує двома способами для кріплення трифазних приймачів:
- кріплення зірка;
- кріплення у трикутнику.
• Dу зоряному монтажі кожен елементарний приймач:
- підключений до фазного проводу і до нейтралі, що становить загальну точку вузла;
- піддається простому напрузі V;
- працює самостійно і проходить струм:
- нейтраль проходить струм:
- якщо вузол збалансований, три струми мають однакову інтенсивність, а сила струму в нейтралі дорівнює нулю; однак це не слід видаляти.
• У трикутнику в зборі, приймачі встановлені між двофазними проводами:
- кожен приймач піддається лінійній напрузі U і проходить струм:
- сила струму в кожному дроті лінії отримується графічно за допомогою діаграми Френеля, наприклад:
І ми отримуємо:
(У зборі трикутника немає нейтралі);
- якщо вузол збалансований, три струми мають однакову інтенсивність; три струми в дротах лінії також мають однакову інтенсивність I таку, що:
Ви вже оцінили цей курс.
Відкрийте для себе інші курси, які пропонує Maxicours !
Як ви знайшли цей курс ?
Оцініть цей курс !
Нам шкода, що цей курс вам не корисний
Не соромтеся писати нам, щоб поділитися вашими пропозиціями щодо вдосконалення.