Schémy zapojenia napájacích zdrojov a vinutí spotrebných zariadení sa používajú na rôzne účely. S ich pomocou sa zvyšuje výkon prenosu napätia, znižujú sa poklesy a poruchy. A tiež umožňujú nepoužívať veľké množstvo drôtov na pripojenie záťaže k sieti. Vo fyzike sa používa niekoľko spôsobov pripojenia rezistorov: paralelné, sériové, kombinované, trojuholníkové a hviezdicové zapojenie.
Obsah
- Vlastnosti schém
- Hviezda a trojuholník
- Výhody reťaze
Vlastnosti schém
Pre jednofázovú sieť sa najčastejšie používa sériové, paralelné a zmiešané zapojenie. Vinutia spotrebiteľských zariadení a zdroj energie v trojfázovej sieti sú zapojené do hviezdy alebo trojuholníka. Reťaze sa líšia zaťažením na elektrinu, takže pred použitím je potrebné zistiť silné a slabé stránky každého typu pripojenia.
V paralelných obvodoch sú začiatok a koniec rezistorov viazané na rôzne body a každým komponentom preteká samostatný prúd.
Pri sériovom zapojení sú komponenty na rovnakej linke, začiatok druhého komponentu je spojený s koncom prvého. V zmiešaných okruhoch sa používajú oba typy zapojenia. Ale oddelene je potrebné rozobrať vlastnosti trojuholníkových obvodov.
Hviezda a trojuholník
Rezistory v hviezdnom obvode sú pripojené k jednému bodu - nula alebo nula. Je pripojený k rovnakému bodu na napájacom zdroji. Ale takéto spojenie nie je vždy možné. Obvod sa nazýva štvorvodičový ak je pripojenie možné, a trojvodičové, ak automatický napájač prúdu nemá neutrálny bod.
Pri pripojení vo forme trojuholníka nie sú konce odporov kombinované v jednom bode, ale sú spojené s koncami iných vinutí. Obvod vyzerá ako rovnostranný trojuholník a komponenty v ňom sú zapojené do série.
Hlavným rozdielom oproti schéme v tvare hviezdy je absencia nulového bodu. Preto je obvod trojvodičový.
V trojfázových sieťach sa rozlišujú dva typy napätia a elektriny - lineárne a fázové. Posledný typ sa vypočíta ako rozdiel medzi koncom a začiatkom spotrebiteľskej fázy. Tento prúd tečie iba v jednej fáze zariadenia. Vlastnosti veličín v rôznych obvodoch:
-
fázové napätia v hviezde - Ua, Ub, Uc; - fázový výkon elektriny - Ia, Ib, Ic;
- napätia pri použití obvodu trojuholníka - Uab, Ubc, Uca;
- aktuálne ukazovatele - Iab, Ibc, Ica.
Medzi začiatkami fáz alebo lineárnych vodičov sú zodpovedajúce množstvá. Elektrina prúdi v komponentoch medzi záťažou a jej zdrojom. V hviezdnom obvode sa prúdy rovnajú fázovým prúdom a sieťové napätia sa rovnajú Uab, Ubc, Uca. V trojuholníkovom obvode je opak pravdou: fázové napätia sa rovnajú hodnotám iného typu a elektrina je Ia, Ib, Ic.
Je tiež potrebné vziať do úvahy elektromotorickú silu napätia, pretože bez nej nebude možné vykonávať výpočty a analýzy v trojfázovej sieti. Táto hodnota ovplyvňuje pomer vektorov v diagramoch.
Výhody reťaze
Obe schémy majú značné rozdiely a v praxi sa uplatňujú rôznymi spôsobmi. Keď sa elektromotor spustí, prúd bude väčší ako jeho menovitá hodnota. Ochrana sa nemusí zapnúť, ak má mechanizmus nízku úroveň výkonu. V opačnom prípade bude ochranné zariadenie fungovať, ale napájanie sa preruší, napätie klesne a niektoré poistky sa spália. Kvôli toľkým problémom je potrebné znížiť množstvo elektriny.
K tomu je k elektromotoru pripojená tlmivka, transformátor alebo reostat. Okrem toho môžete zmeniť schému zapojenia odporov rotora, čo je v praxi celkom jednoduché. Bude efektívne prepnúť obvody na hviezdu alebo trojuholník. To znamená, že keď je motor zapnutý, odpory budú pripojené vo forme prvého obrázku a po sérii otáčok sa zapojenie zmení na trojuholníkové. V priemyselnom prostredí k zmene zapojenia dochádza automaticky.
Oba typy reťazí je možné použiť súčasne. Nula elektrickej siete je pripojená k neutrálnemu bodu motora. To chráni pred rizikom nerovnováhy fázových amplitúd. Neutrál napájacieho zdroja obnovuje asymetriu spôsobenú rôznymi indukčnými reaktanciami rezistorov.
Hviezdna schéma má niekoľko výhod:
- motor hladko štartuje;
- motor pracuje s výkonom, ktorý je uvedený v jeho pase;
- prevádzkový režim sa udržiava počas poklesu napätia alebo preťaženia;
- telo prístroja sa počas prevádzky neprehrieva.
Trojuholník umožňuje vyžmýkať z elektromotora maximálny možný výkon. Režimy sa však musia udržiavať podľa prevádzkových podmienok. Použitie tejto reťaze umožňuje trojnásobné zvýšenie schopností motora v porovnaní s hviezdou. Rôzne spojenia koncov rezistorov umožňujú získať dve menovité hodnoty napätia. Elektrická záťaž pri spustení spotrebiča sa zníži prepnutím pripojení.
