Вредности напона, струје и снаге за везе звезда и трокут

Велико Фарадејево откриће закона: када жица пређе линије силе магнетног поља, у жици се индукује електромоторна сила која изазива струју у колу у које ова жица улази, што је послужило као основа за стварање електричних генератора са ротирајућим ротором – магнет. У овом случају ЕМФ се индукује у намотајима статора (види - Практична примена Фарадејевог закона електромагнетне индукције).

Добијени напони могу бити веома различити: све зависи од дизајна генератора, броја намотаја у статору и начина на који су повезани. У практичној електротехници, међутим, најраспрострањенији је трофазни систем синусне струје који је предложио истакнути руски инжењер М.О. Доливо-Доброволски 1888. (57 година након Фарадејевог открића).

Од свих вишефазних система, трофазни обезбеђују најекономичнији пренос електричне енергије на велике удаљености и омогућавају вам да креирате поуздане и једноставне за употребу генераторе, моторе и трансформаторе.Али три намотаја се могу повезати на два начина: «троугао» (слика 1) и «звезда» (слика 2).

Пиринач. 1

Пиринач. 2

Фаза је напон Упх који ствара један намотај, линеарни Ул је напон између два линеарна проводника. Другим речима, фазни напон Да ли је напон између сваке од линијских жица и неутралне жице.

Када је симетрични генератор повезан у звезду, линијски напон је 1,73 пута већи од фазног, тј. Ук = 1,73 • Уп. Ово следи из чињенице да је Ул основа једнакокраког троугла са оштрим угловима 30 °: Ул = УАБ = Уф2 цос 30 ° = 1,73 • Упх.

Када је повезан и оптерећен у звезди, одговарајућа струја линије је једнака фазној струји оптерећења. Ако је трофазно оптерећење симетрично, струја у неутралној жици ће бити 0. У овом случају, потреба за неутралном жицом потпуно нестаје и трофазно коло постаје трожично. Ова веза се назива "звезда-звезда без неутралног проводника". Са симетричним фазним оптерећењем, струјне линије су за 1,73 веће од фазних струја, Ил = 1,73 • 3Иф.

Приликом повезивања трофазног генератора на звезду користе се два напона, што повољно разликује ову везу од трокутне везе. Али када је оптерећење повезано у делта, све фазе су под истом нумеричком вредношћу линијског напона, без обзира на фазни отпор, што је важно за расветна оптерећења – сијалице са жарном нити.

Трофазни систем са неутралном жицом се користи за напајање пријемника са два напона који се разликују за фактор 1,73, на пример, ноге прикључене на фазни напон и мотори прикључени на линијски напон.

Називни напон је одређен конструкцијом генератора и начином повезивања његових намотаја.

На слици 3 приказани су односи који одређују вредност снаге за коло наизменичне струје у везама звезда и трокут.

Пиринач. 3.

По изгледу, формуле су исте, чини се да нема повећања или губитка снаге за ова два типа кола. Али немојте пренаглити са закључцима.

Када се поново повеже са троугао на звезду, постоји 1,73 пута мањи напон за сваки фазни намотај, иако напон мреже остаје исти.Смањење напона доводи до смањења струје у намотајима за исто 1,73 пута. Па ипак — када су спојени у делта, струја линије је била 1,73 пута већа од фазне струје, а сада су ове струје једнаке. Као резултат, струја линије када се поново повеже са звездом смањује се за 1,73 к 1,73 = 3 пута.

Нова снага се заиста израчунава по истој формули, али замењује различите вредности!

Приликом поновног повезивања електромотора са троугла на звезду и напајањем из исте мреже, снага коју развија овај мотор се смањује за 3 пута. Приликом преласка са звезда на трокут намотаја генератора или секундарних намотаја трансформатора, напон мреже се смањује за 1,73 пута, на пример, са 380 на 220 В.

Снага генератора или трансформатора остаје иста јер су напон и струја у сваком фазном намотају очувани, иако се струја у линијским жицама повећава 1,73 пута.Приликом пребацивања намотаја генератора или секундарних намотаја трансформатора са троугла на звезду дешавају се супротне појаве: линијски напон мреже се повећава за 1,73 пута, струје у фазним намотајима остају исте, струје у линијским жицама се смањују. за 1,73 пута.