Lineaarvool kolmefaasilistes ahelates, faasi- ja liinipinge, vahelduvvooluahelad

Kolmefaasiline toitesüsteem on enamikus maailma riikides standardina aktsepteeritud, Venemaa pole erand. Iga maja riigis on sellise võrguga ühendatud, kuid reeglina siseneb üks faasijuhe eraldi korterisse. Soovi korral saab läbi viia veel kaks etappi, mida sageli tehakse individuaalelamuehituseks mõeldud piirkondades. Neid on vaja elektrimootorit sisaldavate seadmete tööks. Kolmefaasilise ahelaga ühendamisel tekivad sageli küsimused, mis on seotud selliste mõistetega nagu faasi- ja liinivool, samuti vastavad pingeindikaatorid.

Vahelduvvooluahelad

Nagu teate, toimub Venemaal toiteallikas vahelduvvooluahelate abil sagedusega 50 Hz. Ühe sekundi jooksul tehakse 50 tsüklit. Terviktsükkel on ring, mille nurga suurust saab mõõta kraadides ja radiaanides – 360 kraadi radiaani või 2π radiaani. Vastavalt sellele on pool sellest tsüklist 180 või π radiaani, kolmandik on 120 või 2 π / 3 jne. Konkreetset hetke selles tsüklis nimetatakse faasiks.

Riigis olevad ketid on sünkroniseeritud ühtseks süsteemiks.

Faasi nihe vooluringis

Sellel väljendil pole aju tervisega midagi pistmist. Seda terminit kasutatakse voolu ja pinge graafikute lahknevuse selgitamiseks, mis juhtub mähiste või kondensaatoritega piirkondades, samuti erinevate juhtmete faaside võrdlust. Kolmefaasilise toitesüsteemi korral on nihe 120 kraadi või 2 π / 3 radiaani.

Nii näeb välja pingegraafikute ülekate kolmes trafokarbist tulevas juhtmes. Vasakul on isegi selgelt näidatud, kuidas seda lihtsast turbiinist saab.

Mõni võib meenutada sarnast harjutust funktsiooni y = sin (x) joonistamisel ringist joonistades.

Voolu ja pinge voolunäidikud

Õue trafo alajaamast tuleva ahela maksimaalne pinge amplituud on 310 V. 1 sekundi jooksul toimub see 100 korda – graafiku all- ja ülaosas. Selle parameetri hetkeväärtused sõltuvad faasist, milles graafik asub. Tarbijate jaoks on selline esitus loomulikult äärmiselt ebamugav, seetõttu kasutatakse igapäevaelus efektiivse pinge mõistet.

Selle valem tuletati eksperimentaalselt Joule-Lenzi seaduse alusel. Selle valemi tuletamise olemus seisneb selles, et vahelduvvoolu efektiivne väärtus võrdub sama soojuseraldusega konstantse väärtusega. Arvutamisel kasutatav koefitsient on √2. Seda teades saate kasutada reeglit:

I = I m / √2, U = Um / √2,

kus I m ja Um on amplituud. Kui asendate amplituudi väärtuse teise valemiga, selgub, et faasijuhtme efektiivne pinge korteri maapinna suhtes on 230 V. Seda nimetatakse ka faasiks. Noh, voolu suurus sõltub Ohmi seaduse kohaselt koormusest:

I = U / R.

Faasijuhtme voolu nimetatakse ka faasiks.

Tähe- ja kolmnurkühendused

Koduses pistikupesas on lisaks faasile alati null. Selle õige nimi on neutraalne. Mõned inimesed ajavad selle segamini maandusega, kuid tegelikult on sellel hoopis teine ​​funktsioon. Selle paremaks mõistmiseks peate tutvuma selliste mõistetega nagu "täht" ja "kolmnurk".

Nulli roll vooluringis

Alajaamas, kust toitejuhe läheb korterisse, on ühest otsast ühendatud kõik kolm faasi. Ühe faasi teine ​​ots läheb ühte korterisse, teine ​​teise, kolmas kolmandasse. Kui igas korteris kasutatakse teise juhtmena maandust, võib tekkida ebameeldiv olukord.

Kuid tasakaal selles süsteemis on võimalik ainult siis, kui kõik kolm tarbijat lülitavad samaaegselt sisse sama koormuse - seda nimetatakse sümmeetriliseks. Tegelikkuses saab üks teleri sisse lülitada ja teine ​​- elektriahi. Selle tulemuseks on faaside tasakaalustamatus, kui teleri omanikul on pistikupesas 380, ahju omanikul aga väikesega 30. Et seda ei juhtuks, eemaldatakse faasijuhtmete otste ristmikust null, mis läheb igasse korterisse. Suurema ettevaatuse huvides on see ka maandatud.

Neutraalne (neutraalne juhe) on sellises vooluringis koormuse asümmeetria kompensaator, mida nimetati "täheks". Sellises ühenduses on ühe faasi ja nulli vahel pinge umbes 220 V ja kahe faasi vahel - 380. Seda faasidevahelist pinget nimetatakse liinipingeks.

Selle väärtus arvutatakse efektiivse faasi ja nendevahelise nihkenurga väärtuse põhjal. Koolis geomeetriatunde meenutades võite järeldada:

AB = 2x230x√3 / 2 = 230x√3 = 400.

Arvestades, et vooluringis on pidevalt midagi kaasas ja EMF-i ei saa kodus puhtal kujul mõõta, saame:

220x√3 = 380.

Seega järgivad tähega ühendatud faasi- ja liinipinged ja voolud järgmisi seadusi:

U (l) = √3U (f), I (l) = I (f) - liini vool võrdub faasivooluga.

Star-neutraali ühendus on väga mugav juhtmestiku jaotamiseks erinevatele tarbijatele. Selle eeliseid saab loetleda:

• elektriseadmete töörežiimi stabiilsus erinevate koormuste tingimustes;
• mootorid, mille mähised on sel viisil ühendatud, ei kuumene üle;
• suutmatuse tõttu voolu suurendada - mootor käivitub sujuvalt;
• võimalus kasutada nii lineaar- kui faasipinget.

Delta ahel ja maksimaalne võimsus

See vajadus tekib siis, kui soovite elektrimootori efektiivsust maksimaalselt ära kasutada. Seda on võimalik saavutada faasijuhtmete kolmnurkse ühendusega. Seda tüüpi kolmefaasilistes ahelates faasi- ja liinipinge langeb kokku ja on 380 V. Kuid mootorile antud faasides voolav lineaarvool erineb mähiste kaudu voolavast. Faasivoolu saab arvutada mähiste takistust ja pinget teades, need on teadaolevad suurused. Kuid liini vool arvutatakse sama diagrammi järgi nagu pinge "tähe" ahelas:

I (l) = I (f) x√3, U (f) = U (l).

Kas sellist ümberlülitamist tasub teha, on omaette küsimus. Selleks peate arvestama mitmete oluliste punktidega:

• Võimsus suureneb loomulikult 1,5 korda. Ülekuumenemise võimalus - ka.
• Kui mootoril on raske rootor, on pöörlemise ajal vool 7 korda suurem kui stabiilse töö ajal.
• Sama ilmneb ka pöörlevale detailile füüsilise koormuse andmisel, näiteks millegi kõva saagimisel, raskuste tõstmisel (kui mootorit kasutatakse vintsina).

Seetõttu tasub enne katsete läbiviimist mootori passi ja oma võrgu võimalustega hästi tutvuda.

Täiesti võimalik, et parem oleks soetada elektrimootor koos käivitusvoolu reostaatregulatsiooniga.