Corrente lineare nei circuiti trifase, tensione di fase e di linea, circuiti in corrente alternata

Il sistema di alimentazione trifase è accettato come standard nella maggior parte dei paesi del mondo, la Russia non fa eccezione. Ogni casa del paese è collegata a tale rete, ma, di regola, un filo di fase entra in un appartamento separato. Se lo si desidera, possono essere eseguite altre due fasi, che spesso vengono eseguite in aree destinate alla costruzione di abitazioni individuali. Sono necessari per il funzionamento di apparecchiature contenenti un motore elettrico. Quando è collegato a un circuito trifase, sorgono spesso domande relative a concetti come la corrente di fase e di linea, nonché i corrispondenti indicatori di tensione.

Circuiti CA

Come sapete, l'alimentazione in Russia viene effettuata utilizzando circuiti a corrente alternata con una frequenza di 50 Hz. In un secondo vengono eseguiti 50 cicli. Un ciclo completo è un cerchio, la cui dimensione angolare può essere misurata in gradi e radianti - 360 gradi radianti o 2π radianti. Di conseguenza, metà di questo ciclo sarà 180 o π radianti, un terzo sarà 120 o 2 π / 3, ecc. Un momento specifico in questo ciclo è chiamato fase.

Le catene del paese sono sincronizzate in un unico sistema.

Sfasamento nel circuito

Questa espressione non ha nulla a che fare con la salute del cervello. Questo termine viene utilizzato per spiegare la discrepanza tra i grafici di corrente e tensione, che si verifica in aree con bobine o condensatori, nonché il confronto di fasi in fili diversi. Con un sistema di alimentazione trifase, l'offset è di 120 gradi o 2 π / 3 radianti.

Ecco come appare la sovrapposizione dei grafici di tensione nei tre fili provenienti dalla scatola del trasformatore. A sinistra è addirittura mostrato chiaramente come questo possa essere ottenuto da una semplice turbina.

Alcuni potrebbero ricordare un esercizio simile quando si traccia la funzione y = sin (x) quando la si disegna da un cerchio.

Indicatori di corrente di corrente e tensione

L'ampiezza massima della tensione nel circuito proveniente dalla sottostazione di trasformazione nel cortile è di 310 V. Per 1 s, accade 100 volte, nella parte inferiore e superiore del grafico. I valori istantanei di questo parametro dipendono dalla fase in cui si trova il grafico. Naturalmente, per i consumatori, una tale rappresentazione è estremamente scomoda, quindi il concetto di tensione effettiva viene utilizzato nella vita di tutti i giorni.

La sua formula è stata derivata sperimentalmente sulla base della legge di Joule-Lenz. L'essenza della derivazione di questa formula è che il valore effettivo della corrente alternata è equivalente al valore costante con lo stesso rilascio di calore. Il coefficiente utilizzato nel calcolo è √2. Sapendo questo, puoi usare la regola:

I = I m / √2, U = Um / √2,

dove io me Um sono l'ampiezza. Se si sostituisce il valore dell'ampiezza nella seconda formula, si scopre che la tensione effettiva del filo di fase rispetto alla terra nell'appartamento sarà di 230 V. Si chiama anche fase. Bene, l'entità della corrente dipenderà dal carico, secondo la legge di Ohm:

io = U / R.

La corrente nel filo di fase sarà anche chiamata fase.

Connessioni stella e triangolo

Nella presa di casa, oltre alla fase, c'è sempre uno zero. Il suo nome corretto è neutrale. Alcune persone lo confondono con la messa a terra, ma in realtà ha una funzione diversa. Per capirlo meglio, devi familiarizzare con concetti come "stella" e "triangolo".

Il ruolo del neutro nel circuito

Nella sottostazione, da dove il cavo di alimentazione va all'appartamento, tutte e tre le fasi sono collegate a un'estremità. La seconda estremità di una delle fasi va a un appartamento, l'altra all'altra, la terza al terzo. Se in ogni appartamento viene utilizzata la messa a terra come secondo filo, potrebbe verificarsi una situazione spiacevole.

Ma l'equilibrio in questo sistema è possibile solo quando tutti e tre i consumatori accendono contemporaneamente lo stesso carico - si chiama simmetrico. In realtà, uno può accendere la TV e l'altro - un forno elettrico. Il risultato di ciò sarà uno squilibrio di fase, quando il proprietario della TV avrà 380 nella presa e il proprietario del forno ne avrà 30 con uno piccolo. Per evitare che ciò accada, viene rimosso un neutro dalla giunzione delle estremità dei fili di fase, che va a ciascun appartamento. Per maggiore cautela, è anche radicato.

Il neutro (filo neutro) è un compensatore di asimmetria di carico in un tale circuito, che era chiamato "stella". In tale connessione, tra una delle fasi e il neutro, la tensione è di circa 220 V e tra le due fasi - 380. Questa stessa tensione concatenata è chiamata tensione di linea.

Il suo valore viene calcolato in base alla fase effettiva e al valore dell'angolo di spostamento tra di loro. Ricordando le lezioni di geometria a scuola, puoi dedurre:

AB = 2x230x√3 / 2 = 230x√3 = 400.

Considerando che qualcosa è costantemente incluso nel circuito e l'EMF della casa non può essere misurato nella sua forma pura, otteniamo:

220x√3 = 380.

Pertanto, le tensioni e le correnti di fase e di linea quando collegate da una stella obbediscono alle seguenti leggi:

U (l) = √3U (f), I (l) = I (f) - la corrente di linea è uguale alla corrente di fase.

La connessione stella-neutro è molto comoda per distribuire il cablaggio a diversi consumatori. I suoi vantaggi possono essere elencati:

• stabilità della modalità operativa degli apparecchi elettrici in condizioni di carichi diversi;
• i motori, i cui avvolgimenti sono collegati in questo modo, non si surriscaldano;
• a causa dell'impossibilità di aumentare la corrente, il motore si avvia senza problemi;
• la capacità di utilizzare sia la tensione lineare che di fase.

Circuito delta e potenza massima

Questa esigenza nasce quando si vuole sfruttare al meglio l'efficienza del motore elettrico. Ciò può essere ottenuto collegando a triangolo i conduttori di fase. La tensione di fase e di linea nei circuiti trifase di questo tipo coinciderà e sarà uguale a 380 V. Ma la corrente lineare che scorre nelle fasi fornite al motore sarà diversa da quella che scorre attraverso gli avvolgimenti. La corrente di fase può essere calcolata conoscendo la resistenza e la tensione negli avvolgimenti, queste sono quantità note. Ma la corrente di linea viene calcolata secondo lo stesso diagramma della tensione nel circuito "stella":

I (l) = I (f) x√3, U (f) = U (l).

Se valga la pena fare un tale passaggio è una domanda a parte. Per fare ciò, è necessario prendere in considerazione una serie di punti importanti:

• La potenza, ovviamente, aumenterà di 1,5 volte. Anche la possibilità di surriscaldamento.
• Se il motore ha un rotore pesante, durante la rotazione la corrente sarà 7 volte superiore rispetto al funzionamento stabile.
• Lo stesso si osserverà quando si tenta di mettere un carico fisico su una parte rotante, ad esempio quando si sega qualcosa di duro, quando si sollevano pesi (se il motore viene utilizzato come argano).

Pertanto, prima di condurre esperimenti, vale la pena familiarizzare bene con il passaporto del motore e le capacità della rete.

È del tutto possibile che sarebbe meglio acquistare un motore elettrico con regolazione del reostato della corrente di avviamento.