Spännings-, ström- och effektvärden för stjärn- och deltaanslutningar

Den stora Faradays upptäckt av lagarna: när en tråd korsar kraftlinjerna för ett magnetfält, induceras en elektromotorisk kraft i tråden, vilket orsakar en ström i kretsen som denna tråd går in i, vilket fungerade som grunden för skapandet av elektriska generatorer med en roterande rötor - en magnet. I detta fall induceras EMF i statorlindningarna (se — En praktisk tillämpning av Faradays lag om elektromagnetisk induktion).

De resulterande spänningarna kan vara mycket olika: allt beror på generatorns design, antalet lindningar i statorn och hur de är anslutna. Inom praktisk elektroteknik är dock det mest utbredda det trefasiga sinusformade strömsystemet som föreslagits av den framstående ryske ingenjören M.O. Dolivo-Dobrovolsky 1888 (57 år efter Faradays upptäckt).

Av alla flerfassystem ger trefasiga den mest ekonomiska överföringen av elektrisk energi över långa avstånd och låter dig skapa pålitliga och lättanvända generatorer, motorer och transformatorer.Men tre lindningar kan kopplas ihop på två sätt: «triangel» (fig. 1) och «stjärna» (fig. 2).

Ris. 1

Ris. 2

Fas är spänningen Uph som skapas av en lindning, linjär Ul är spänningen mellan två linjära ledare. Med andra ord, fasspänning Oavsett om spänningen mellan var och en av linjetrådarna och den neutrala ledningen.

När en symmetrisk generator kopplas i stjärna är linjespänningen 1,73 gånger högre än fasspänningen, d.v.s. Uk = 1,73 • Uph. Detta följer av att Ul är basen av en likbent triangel med spetsiga vinklar 30 °: Ul = UAB = Uf2 cos 30 ° = 1,73 • Uph.

När den är ansluten och laddad i stjärna är motsvarande linjeström lika med lastens fasström. Om trefasbelastningen är symmetrisk blir strömmen i nollledningen 0. I detta fall försvinner behovet av nollledaren helt och trefaskretsen blir tretrådig. Denna anslutning kallas för «stjärna utan nollledare». Med en symmetrisk fasbelastning är linjeströmmarna 1,73 högre än fasströmmarna, Il = 1,73 • 3If.

Vid anslutning av en trefasgenerator till en stjärna används två spänningar, vilket med fördel skiljer denna anslutning från en deltakoppling. Men när lasten är deltakopplad ligger alla faser under samma numeriska värde på nätspänningen, oavsett fasresistans, vilket är viktigt för att tända laster – glödlampor.

Ett trefassystem med nollledare används för att försörja mottagare med två spänningar som skiljer sig med en faktor 1,73, till exempel ben anslutna till fasspänning och motorer anslutna till nätspänning.

Den nominella spänningen bestäms av konstruktionen av generatorerna och metoden för att ansluta dess lindningar.

Figur 3 visar sambanden som bestämmer effektvärdet för växelströmskretsen i stjärn- och deltakopplingar.

Ris. 3.

Till utseendet är formlerna desamma, det verkar inte finnas någon effektvinst eller -förlust för dessa två typer av kretsar. Men dra inte för dra slutsatser.

Vid återkoppling från delta till stjärna är det 1,73 gånger lägre spänning för varje faslindning, även om nätspänningen förblir densamma. Spänningsminskningen gör att strömmen i lindningarna minskar med samma 1,73 gånger. Och ändå - när de är anslutna i delta var linjeströmmen 1,73 gånger högre än fasströmmen, och nu är dessa strömmar lika. Som ett resultat minskar linjeströmmen när den återansluts till en stjärna med 1,73 x 1,73 = 3 gånger.

Den nya kraften beräknas verkligen med samma formel, men ersätter olika värden!

När du återansluter en elektrisk motor från ett delta till en stjärna och matar den från samma nätverk, minskas effekten som utvecklas av denna motor med 3 gånger. Vid byte från stjärn- till deltalindningar av generatorer eller sekundära lindningar av transformatorer minskar nätverksspänningen med 1,73 gånger, till exempel från 380 till 220 V.

Kraften hos generatorn eller transformatorn förblir densamma eftersom spänningen och strömmen i varje faslindning bevaras, även om strömmen i linjeledningarna ökar 1,73 gånger.När du byter generatorers lindningar eller transformatorernas sekundära lindningar från delta till stjärna uppstår motsatta fenomen: nätverkets linjespänning ökar med 1,73 gånger, strömmarna i faslindningarna förblir desamma, strömmarna i linjeledningarna minskar med 1,73 gånger.