Napięcie trójfazowe to układ zasilania elektrycznego wykorzystujący linie trójfazowe z przesunięciem fazowym o 120 stopni. Zapewnia to jednolite warunki dla wielu zastosowań, zwiększając wydajność.
Pojawienie się koncepcji napięcia trójfazowego
Ojcem napięcia trójfazowego jest Dolivo-Dobrovolsky w Rosji i Nikola Tesla w pozostałej części świata. Wydarzenia związane z epoką przedmiotu sporu miały miejsce w latach 80. XIX wieku. Nikola Tesla zademonstrował pierwszy dwufazowy silnik, pracując dla firmy, w której budował instalacje elektryczne do różnych celów. Zainteresowanie zjawiskiem elektryzowania włosów kota domowego doprowadziło naukowca do wielkich odkryć.Spacerując w parku z przyjacielem, Nikola Tesla zdał sobie sprawę, że będzie w stanie wprowadzić w życie teorię Arago wirującego pola magnetycznego, co więcej, będą potrzebować:
- Dwie fazy.
- Przesunięcie między nimi pod kątem 90 stopni.
Aby pokazać wielkie znaczenie tego odkrycia, zauważamy, że transformator Jabłkowowa nie osiągnął masowej sławy we wskazanym czasie, a eksperymenty indukcji magnetycznej Faradaya zostały bezpiecznie zapomniane, po zapisaniu jedynie formuły prawa.Świat nie chciał wiedzieć o:
- AC;Faza
- ;
- moc bierna. Generatory
( alternatory) i dynamy wyprostowały napięcie za pomocą przełącznika mechanicznego. Podobnie, cały przemysł elektroenergetyczny w tym czasie był skąpy. Edison dopiero zaczynał wymyślać, nikt jeszcze nie wiedział o żarówce. Nawiasem mówiąc, w Federacji Rosyjskiej uważają, że urządzenie zostało wymyślone przez Lodygina.
Pomysł Tesli wyglądał rewolucyjnie, nie było wiadomo, jak uzyskać dwie fazy z danym przesunięciem międzyfazowym. Młody naukowiec nie był zainteresowany tym pytaniem. Czytał o odwracalności samochodów elektrycznych i promieniował pewnością, że z łatwością zbuduje generator, odpowiednio układając uzwojenia. Nie było żadnych problemów z napędem. Na początku lat 80. aktywnie wykorzystywano parę, model demonstracyjny miał być napędzany przez dynamo.
Obraz z 3 faz
Tesla nie był pytany o potrzebę uzyskania określonej częstotliwości. Badania nie zostały przeprowadzone, wymagane było tylko, aby wirnik obrócił się.Pomysł zrealizowano za pomocą pierścieni ślizgowych. W tym czasie silniki kolektorów prądu stałego zasilane były podobnymi stykami, a wydajność Tesli nie jest zaskakująca. Bardziej interesujące jest wyjaśnienie wyboru liczby faz.
Zaleta trzech faz eksperymentu
mówi, że potrzebne są trzy fazy powyżej dwóch, ale potrzebne jest wyjaśnienie. Natychmiast myśli o skuteczności, momencie obrotowym itd. Idą do głowy. Ale Tesla ściągnął zeszyt setek wzorów, oczywiście, byłby w stanie ułożyć kijki w celu osiągnięcia pożądanych parametrów. Wniosek - nie chodzi o projektowanie urządzeń.
Teraz napięcie 380 V jest przesyłane tylko przez trzy przewody. Nie można tego osiągnąć w oryginalnej wersji Nikoli Tesli. W 1883 roku Edison zużył dużo energii, próbując użyć trzyżyłowego drutu. Oczywiście, słyszałem o demonstracji, zaaranżowanej przez Nikola Teslę, i rozumiałem niebezpieczeństwo tej sytuacji. W cywilizowanym świecie właściciel patentu otrzymuje główny zysk, dlaczego znany wynalazca powinien wyciągnąć na świat zdolnego inżyniera?
Logika Edisona jest prosta: użytkownicy zobaczą, że kable trójżyłowe są tańsze niż kable czterożyłowe i nie będą używać nowych produktów Nikoli Tesli.Łatwo zgadnąć, że pomysłowy plan wynalazcy podstawy żarówek nie powiódł się.I z hukiem. A winą za to było. .. Dolivo-Dobrovolsky. System Nikoli Tesli do tworzenia dwóch faz wymagał obecności czterech drutów. W tym samym czasie Dolivo-Dobrovolsky zaproponował przeniesienie więcej energii przez trzy.
Chodzi o symetrię.Napięcia liniowe 380 V w każdej chwili pozostawiają alternatywę do wyboru. Na przykład prąd z pierwszej fazy może przeciekać do drugiego lub trzeciego. W zależności od obecności odpowiedniego potencjału. Rezultatem jest równowaga. Jeśli połączysz dwie fazy systemu Nikola Tesla, otrzymasz winegret. W rezultacie dopuszczalne jest usunięcie neutralnego w układzie Dolivo-Dobrovolsky, jeśli ładunek jest symetryczny - jak to często bywa w praktyce.
W rezultacie uzyskiwane jest większe napięcie między przewodami, co zmniejsza każdy prąd przechodzący przy tej samej mocy. A czasami możliwe jest użycie tylko trzech linii, dotyczy to większości przedsiębiorstw. Istnieją oczywiste zalety podczas tworzenia lokalnych podstacji: neutralny uzwojenia wtórnego jest uziemiony, nie ma potrzeby ciągnięcia dodatkowego przewodu ze stacji hydroelektrycznej. Te powody stały się zaletami trójfazowych sieci napięciowych, dziś dominujących. Druty Tesli można łatwo rozbudować do trzech faz.
Powód utraty Edison
Często zdarza się, że system Tesla był lepszy, więc Edison przegrał.Trudno powiedzieć, ile dolarów stracił ostatni, ale według współczesnych standardów ok. 4,5 miliona dolarów trafiło do Nicolasa. Inflacja! Autorzy sądzą, że Edison ma swoje. Nikola Tesla był w stanie udowodnić korzyści płynące z prądu stałego. Na przykład ten ostatni jest mniej skłonny do koronowania na drutach, amplituda nie zawiera ostrych emisji.
Dziś udowodniono, że bardziej opłaca się przekazywać prąd stały na duże odległości. Wyklucza to ze względu na reaktancję sieci - indukcyjność i pojemność.Co znacznie zmniejsza niestabilną moc bierną.XXI wiek może stać się drugim źródłem prądu stałego do transmisji na duże odległości. Ale śmiech wywołuje niezdolność Edisona do przenoszenia energii. Tesla słusznie służył pomocą, a dzisiejsze urządzenia DC byłyby używane na równi z odbiornikami prądu przemiennego. W przypadku silników kolektorowych jest to lepsze - wzrost wydajności i momentu obrotowego.
odchodzi, opłaca się przekazywać prąd stały. Edison po prostu nie mógł znaleźć odpowiedniego rozwiązania, starał się podjąć to zadanie na próżno, nie rzucając się w tył.Edison był czystym praktykującym i nie mógł znaleźć takich sprytnych rozwiązań, jak konwertery. Ale wszyscy generatorzy w połowie XIX wieku mieli wbudowany przełącznik do rektyfikacji. Pozostało tylko połączyć się z linią, a po stronie odbiorczej przeprowadzić konwersję.I to wszystko! Nicola znakomicie ukarał Edisona, udowadniając, że na świecie istnieje władza kontrolująca bieg historii. Prąd przemienny
został wybrany ze względu na dostępność potężnych środków do transmisji. Mowa o transformatorze. Zaprojektowany po raz pierwszy w 1831 r.( Lub wcześniej) przez Michaela Faradaya, ten niezastąpiony element nowoczesnej technologii pozostawiono bez należytej uwagi. Zainteresowanie aparatem zwróciło Heinricha Rumkorfa piętnaście lat później, używając dynama do uzyskania rozładowania w iskierniku. Transformator Step-up znacznie poprawił efekt. To bezpośrednio otworzyło drogę naukowcom do przeprowadzenia eksperymentów, ale istota transformacji nie odniosła zasłużonej uwagi.
Zamiast tego naukowcy mocno walczyli o DC.Stworzenie dla niego silników, urządzeń oświetleniowych i generatorów. Zaskakująco, wiedząc o odwracalności samochodów elektrycznych, nie zastanawiali się wcześniej, jak stworzyć silnik jednobiegunowy, który stoi dziś w mikserach ręcznych i mikserach. W rzeczywistości jednofazowe silniki domowe. I tylko niewielka część pracy nad prądem stałym.
Wskazujemy ukrytą przewagę.Prąd stały ma wyższy limit bezpieczeństwa. Wydaje się możliwe uczynienie sieci przemysłowych nieszkodliwymi dla ludzi. Przyjrzyj się temu stwierdzeniu bardziej szczegółowo, argumenty nie są oczywiste dla niedoświadczonego czytelnika.
Odsadzka i generacja napięcia 3-fazowego
Dlaczego prąd stały jest bezpieczniejszy niż
Przypaleni elektrycy mówią, że porażenie prądem o napięciu 220 V nie jest zbyt niebezpieczne, najważniejsze jest, aby nie spaść pod liniowym napięciem trójfazowym. Jest wyższy o około trzykrotny( w 1.7).Liniowy to napięcie między dwiema fazami. Ze względu na przesunięcie między nimi o 120 stopni, uzyskano ten ciekawy efekt. Nieświadomi ludzie pytają, jaka jest różnica z przesunięciem o 90 stopni. Odpowiedź jest podana na początku - trzy fazy tworzą układ symetryczny. Z przesunięciem o 90, zajęłoby to cztery.
W wyniku tego każde napięcie sieciowe jest podawane na biegun, co znacznie upraszcza ich reprodukcję, gdy wymagane jest osiągnięcie dużej mocy. Na przykład w silnikach trakcyjnych parowców, gdzie wymagana jest nadzwyczajna zmiana siły i konieczne jest stosowanie regulatorów prędkości wału. Zdarza się, że trzy lub nawet sześć biegunów to za mało. Tylko silnik kolektora odkurzacza wystarcza dwa.
Tak więc, między fazami jest 308 V. Wygląda to bezpiecznie, jeśli zwiększysz częstotliwość linii przesyłowej do 700 Hz. Tesla stwierdził, że z określonej wartości efekt skóry jest wyraźnie widoczny, a prąd nie wnika głęboko w ciało. Dlatego nie powoduje znacznych szkód dla ludzi. Naukowiec pokazał błyskawice na ciele przy znacznie wyższych napięciach i powiedział, że jest dobry dla zdrowia, dobrze oczyszcza skórę.
Częstotliwość 700 Hz( lub wyższa) nie była stosowana w życiu codziennym - w tym samym czasie straty transformatora znacznie wzrosły. W momencie podejmowania decyzji w sprawie wartości nominalnych pierwszej elektrowni wodnej AC nie odnotowano zmian w produkcji materiałów elektrycznych. Oferujemy więcej szczegółów na temat transformatorów elektronicznych. Nie ma potrzeby duplikowania informacji. Ze względu na brak niezbędnych materiałów, strata odwrotna magnetyzacji silnie wzrastała wraz ze wzrostem częstotliwości. Dzisiaj nie powoduje to trudności na poziomie technologii.
Zwiększ złożoność - ekranowanie. Podczas pierwszych prób przekazania energii nie wiedzieli o promieniowaniu. Radio podjęło pierwsze kroki w latach 90. XIX wieku. W rzeczywistości wzrostowi częstotliwości towarzyszy gwałtowny wzrost uwalniania energii w kosmos. Druty muszą być ekranowane, drogie, wymagają obecności silnych dielektryków. Nie dlatego, że nowoczesne sieci mogłyby rozwiązać problem.
Tesla zaproponował przesyłanie energii przez powietrze. Po co budować wieżę Vordenklif. Ale. .. przemysłowcy byli zainteresowani sprzedażą miedzi do produkcji drutów i na tej podstawie odmówili naukowcowi finansowania. Ale najważniejsze jest to, że nadchodzi czas, kiedy napięcie trójfazowe przechodzi w nieistnienie lub zostanie uzyskane z przetworników, a sam Tesla udzieli odpowiedzi, jak to zrobić.
Dokładniej, odpowiedzią będą liczne patenty i pomysły wynalazcy. Nic dziwnego, że zapisy zostały natychmiast zabrane po śmierci naukowca i starannie sklasyfikowane. Zalecamy podjęcie badań nad silnikami kawitacyjnymi. Nadszedł czas, by marzyć, że maszyny zaczną jeździć na oleju roślinnym, nie zanieczyszczając środowiska obrzydliwym dymem i kłuciem. Pamiętaj, że wszystkie tajemnice leżą na powierzchni i czekają na tych, którzy chcą je ujawnić.Być może ktoś z czytelników będzie mógł to zrobić w pierwszej kolejności?
