Прорачун фазних и линијских вредности трофазне струје

Трофазни генератор има три једнофазна независна намотаја статора чији су почетак и крај померени за 120 ел. туче, или цепањем на 2/3 стуба, тј. са 2/3 растојања између центара супротних полова (сл. 1). У сваком од три намотаја се генерише једнофазна наизменична струја. Струје једнофазног намотаја међусобно се померају за 120 ел. туча, односно за 2/3 периода. Дакле, трофазна струја су три једнофазне струје померене у времену за 2/3 периода (120 °).

У било ком тренутку, алгебарски збир три тренутна: вредности а. итд. ц) појединачне фазе су нула. Дакле, уместо шест терминала (за три независна једнофазна намотаја), на генератору се праве само три терминала, односно четири када је назначена нулта тачка. У зависности од тога како су поједине фазе повезане и како су повезане на мрежу, може се добити веза звезда или трокут.

Почеци калемова су испод означени словима А, Б, Ц, а њихови крајеви словима Кс, И, З.

Пиринач. 1. Трофазни генератор

а) Веза звезда.

Када су повезани у звезду, крајеви фаза Кс, И, З (слика 2) су повезани и чвор везе се назива нулта тачка. Чвор може имати терминал — такозвану неутралну жицу (слика 272), приказан испрекиданом линијом — или бити без терминала.

Када се повежете са звездом са неутралном жицом, можете добити два напона: линијски напон Ул између проводника одвојених фаза и фазни напон Уф између фазног и неутралног проводника (сл. 2). Однос између линијског и фазног напона се изражава на следећи начин: Ул = Упх ∙ √3.

Пиринач. 2. Звездаста веза

Струја која тече у жици (мрежи) тече и кроз фазни намотај (сл. 2), тј. Ил = Ипх.

б) Веза у троуглу.

Веза фаза у троугао се добија спајањем крајева и почетка фаза према сл. 3, тј. АИ, БЗ, ЦКС. У таквој вези нема неутралног проводника и фазни напон је једнак линијском напону између два проводника вода Ул = Уф. Међутим, струја у линији Ил (мрежна) је већа од струје у фази Ипх, и то: Ил = Ипх ∙ √3.

Пиринач. 3. Делта веза

У трофазном систему, у сваком тренутку, ако струја у једном калему тече од краја до краја, онда у друга два тече с краја на крај. На пример, на Сл. 2 у средњем намотају АКС иде од А до Кс, а у спољашњим намотајима од И до Б и од З до Ц.

Дијаграм (слика 4) показује како су три идентична намотаја повезана са терминалима мотора у звезди или троугао.

Пиринач. 4. Повезивање намотаја у звезда и трокут

Примери израчунавања

1. Генератор са повезаним намотајем статора као што је приказано на сл. 5 кола, на мрежном напону од 220 В, напаја струјом три идентичне лампе отпора 153 Охма.Који напон и струју има свака лампа (сл. 5)?

Пиринач. 5.

Према прикључку, сијалице имају фазни напон Уф = У / √3 = 220 / 1,732 = 127 В.

Струја лампе Ако = Упх / р = 127/153 = 0,8 А.

2. Одредити коло за укључивање три лампе на сл. 6, напон и струја сваке лампе са отпором од 500 ома, прикључене на мрежно напајање са мрежним напоном од 220 В.

Струја лампе И = Ул / 500 = 220/500 = 0,45 А.

Пиринач. 6.

3. Колико волтметара треба да покаже волтметар 1 ако волтметар 2 показује напон од 220 В (сл. 7)?

Пиринач. 7.

Фазни напон Упх = Ул / √3 = 220 / 1,73 = 127 В.

4. Коју струју показује амперметар 1 ако амперметар 2 показује струју од 20 А када је спојен у трокут (сл. 8)?

Пиринач. осам.

Ако је = Ил / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 А.

У троугаоној вези, струја у фази потрошача је мања него у линији.

5. Колики напон и струју ће показати мерни уређаји 2 и 3 прикључени на фазу, ако волтметар 1 показује 380 В, а отпор фазе потрошача је 22 Ома (сл. 9)?

Пиринач. девет.

Волтметар 2 показује фазни напон Уф = Ул / √3 = 380 / 1,73 = 220 В. а амперметар 3 показује фазну струју Иф = Уф / р = 220/22 = 10 А.

6. Колико ампера показује амперметар 1 ако је отпор једне фазе потрошача 19 ома са падом напона на њој од 380 В, што показује волтметар 2, спојен према сл. десет.

Пиринач. десет.

Фазна струја Ипх = Упх / р = Ул / р = 380/19 = 20 А.

Корисничка струја према очитању амперметра 1 Ил = Ипх ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 А. (Фаза, тј. страна троугла, може представљати намотај машине, трансформатора или другог отпора.)

7. Асинхрони мотор на сл.2 има звездасти намотај и прикључен је на трофазну мрежу са напоном мреже Ул = 380 В. Колики ће бити фазни напон?

Фазни напон ће бити између нулте тачке (терминала Кс, И, З) и било ког од терминала А, Б, Ц:

Упх = Ул / √3 = 380 / 1,73 = 219,4≈220 В.

8. Намотај асинхроног мотора претходног примера је затворен у троугао спајањем стезаљки оклопа мотора према сл. 3 или 4. Амперметар прикључен на линијски проводник показује струју Ил = 20 А. Која струја протиче кроз намотај статора (фазу)?

Линијска струја Ил = Ипх ∙ √3; Ако је = Ил / √3 = 20 / 1,73 = 11,56 А.