Beräkning av fas- och linjevärden för trefasström

En trefasgenerator har tre enfasoberoende statorlindningar vars start och ände är förskjutna med 120 el respektive. hagel, eller genom att klyva i 2/3 stolpar, dvs. med 2/3 av avståndet mellan mittpunkterna på de motsatta polerna (Fig. 1). En enfas växelström genereras i var och en av de tre lindningarna. Strömmarna i en enfaslindning är ömsesidigt förskjutna med 120 el. hagel, alltså under 2/3 av perioden. Således är en trefasström tre enfasströmmar förskjutna i tiden med 2/3 av perioden (120 °).

Vid vilket ögonblick som helst, den algebraiska summan av de tre momentana: värden på a. etc. c. de individuella faserna är noll. Därför, istället för sex terminaler (för tre oberoende enfaslindningar), görs endast tre terminaler på generatorn, eller fyra när nollpunkten indikeras. Beroende på hur de enskilda faserna är anslutna och hur de är anslutna till nätet kan en stjärn- eller deltakoppling erhållas.

Början av spolarna indikeras nedan med bokstäverna A, B, C och deras ändar med bokstäverna X, Y, Z.

Ris. 1. Trefasgenerator

a) Stjärnanslutning.

När de är anslutna i en stjärna kopplas ändarna av faserna X, Y, Z (Fig. 2) samman och anslutningsnoden kallas nollpunkten. Noden kan ha en klämma — den så kallade neutrala ledningen (fig. 272), visad med en streckad linje — eller vara utan klämma.

När du är ansluten till en stjärna med en neutral tråd kan du få två spänningar: linjespänning Ul mellan ledare av separata faser och fasspänning Uf mellan fas och nollledare (fig. 2). Förhållandet mellan linje- och fasspänning uttrycks enligt följande: Ul = Uph ∙ √3.

Ris. 2. Stjärnanslutning

Strömmen som flyter i tråden (nätverket) går också genom faslindningen (fig. 2), d.v.s. Il = Iph.

b) Anslutning i en triangel.

Förbindningen av faserna i en triangel erhålls genom att koppla ihop ändarna och början av faserna enligt fig. 3, dvs. AY, BZ, CX. I en sådan anslutning finns ingen nollledare och fasspänningen är lika med linjespänningen mellan de två ledarna på linjen Ul = Uf. Strömmen i ledningen Il (nät) är dock större än strömmen i fasen Iph, nämligen: Il = Iph ∙ √3.

Ris. 3. Deltaanslutning

I ett trefassystem, när som helst, om strömmen i en spole flyter från ände till ände, flyter den i de andra två från ände till ände. Till exempel, i FIG. 2 i mittspolen AX går från A till X och i de yttre spolarna från Y till B och från Z till C.

Diagrammet (fig. 4) visar hur tre identiska lindningar ansluts till motorklämmorna i stjärna eller trekant.

Ris. 4. Anslutningslindningar i stjärna och delta

Räkneexempel

1. En generator med en ansluten statorlindning enligt fig. 5-krets, vid en nätspänning på 220 V, förser den tre identiska lampor med ett motstånd på 153 Ohm med ström.Vilken spänning och ström har varje lampa (fig. 5)?

Ris. 5.

Enligt anslutningen har lamporna en fasspänning Uf = U / √3 = 220 / 1,732 = 127 V.

Lampström Om = Uph / r = 127/153 = 0,8 A.

2. Bestäm kretsen för att tända tre lampor i fig. 6, spänningen och strömmen för varje lampa med ett motstånd på 500 Ohm, anslutet till ett nätaggregat med en nätspänning på 220 V.

Lampström I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Ris. 6.

3. Hur många volt ska voltmeter 1 visa om voltmeter 2 visar en spänning på 220 V (fig. 7)?

Ris. 7.

Fasspänning Uph = Ul / √3 = 220 / 1,73 = 127 V.

4. Vilken ström indikerar amperemeter 1 om amperemeter 2 indikerar en ström på 20 A när den är ansluten i delta (fig. 8)?

Ris. åtta.

Om = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

I en deltakoppling är strömmen i konsumentens fas mindre än i ledningen.

5. Vilken spänning och ström kommer att visas av mätanordningar 2 och 3 anslutna till fasen, om voltmetern 1 visar 380 V, och resistansen i fasen hos konsumenten är 22 Ohm (Fig. 9)?

Ris. nio.

Voltmeter 2 visar fasspänningen Uf = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 220 V. och amperemeter 3 visar fasströmmen If = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Hur många ampere visar amperemetern 1 om resistansen hos en fas hos konsumenten är 19 ohm med ett spänningsfall över den på 380 V, vilket visas av voltmetern 2, ansluten enligt fig. tio.

Ris. tio.

Fasström Iph = Uph / r = Ul / r = 380/19 = 20 A.

Användarströmmen enligt avläsningen av amperemetern 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (Fasen, dvs triangelns sida, kan representera lindningen av en maskin, transformator eller annat motstånd.)

7. Asynkronmotor i fig.2 har en stjärnkopplad lindning och är ansluten till ett trefasnät med nätspänning Ul = 380 V. Vad blir fasspänningen?

Fasspänningen kommer att ligga mellan nollpunkten (plintarna X, Y, Z) och någon av terminalerna A, B, C:

Uph = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 219,4≈220 V.

8. Lindningen av induktionsmotorn i det föregående exemplet stängs i en triangel genom att ansluta klämmorna på motorskärmen enligt fig. 3 eller 4. En amperemeter ansluten till linjeledaren visar en ström Il = 20 A. Vilken ström flyter genom statorlindningen (fas)?

Linjeström Il = Iph ∙ √3; Om = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,56 A.