Характеристики трехфазного тока

Вкачестве источника электроэнергиииспользуются бесконтактные генераторытипа ГТ с ППЧВ.

Напряжение по классификациисоставляет 200/115 В, частота сети равна400 Гц. Напряжение вторичных источниковпо классификации 27 В постоянного токаи 36 В переменного трехфазного токачастотой 400 Гц. Напряжение источниковпостоянного тока: резервного генератораи выпрямительного устройства равно28,5 В.

Напряжение свинцовых АБ равно 24В, никель-кадмиевых — 25 В. Сеть переменноготока может быть выполнена как однопроводной,так и трехпроводной (по числу проводовв одной фазе). Корпус ВС являетсяпроводником нулевого провода.

СЭпеременного трехфазного тока имеетпреимущества: меньший вес самолетнойсети, генераторов и электродвигателейпо сравнению с СЭ постоянного тока;больший . к.

п. д.

генератора; большаянадежность СЭ; легкость трансформациипеременного напряжения в любой уровеньнапряжения и постоянный ток. Летныетехнические данные СЭ значительнопревышают данные СЭ постоянного тока.К недостаткам СЭ относятся: наличиеППЧВ, который имеет значительный вес иусложняет СЭ; трудности в обеспечениипараллельной работы генераторов;асинхронные двигатели имеют малыйпусковой момент. Значительное преимуществоСЭ переменного трехфазного тока передСЭ постоянного тока определило применениеэтой СЭ на современных и проектируемыхВС.

Электромашинные преобразователи

Электромашинныепреобразователи служат источникамивторичных и аварийных СЭ и вырабатываютоднофазное напряжение 115 В или трехфазное36 В, потребляя постоянный ток, напряжением27 В.

Электромашинные преобразователиимеют форму цилиндра, в котором помещаетсядвигатель постоянного тока и генераторпеременного тона общем валу с общимиподшипниками и системой вентиляции.

Нацилиндре сверху закреплена коробка, вкоторой находится система автоматическойрегулировки (САР) напряжения и частоты,силовой контактор по постоянному току.На коробке находятся клеммы дляподключения проводов по постоянномутоку и разъем для вывода переменноготока и цепей включения преобразователя.Электромашинные преобразователи приотносительной дешевизне имеют значительныенедостатки, это: низкий к. п. д., меньше50%; большой шум при работе, малыймежремонтный ресурс работы.

Рис.7.1 Блок-схема электромашинногопреобразователя.Наблок-схеме изображены раздельно каналырегулирования напряжения и частоты.Насхеме обозначены элементы: Д — двигатель(якорь), Г — генератор (статор), СО -сериесная (последовательная) обмотка,УОД — управляющая обмотка двигателя,УОГ — управляющая обмотка генератора,УЧ — усилитель частоты; УН — усилительнапряжения, ИОЧ — измерительный органчастоты, ИОН — измерительный органнапряжения. Канал регулятора частотыУОД-УЧ-УОЧ, канал регулятора напряженияУОГ-УН-ИОН.

СО предназначена для созданияосновного магнитного потока в зазоредвигателя за счет энергии сети = 27 В, темсамым разгружается регулятор частотыпо мощности (уменьшает долю магнитногопотока от УОД) и увеличивает пусковоемомент двигателя.Рассмотримработу канала регулятора частоты.Частота генератора определяетсявыражением f=Р·n/60,где Р — число пар полюсов, n- оборотыгенератора в минуту.Обороты генераторазависят от оборотов двигателя, т. к. находятся на одном валу.

Обороты двигателяпостоянного тока описываются выражениемn= (U- Iя∙Rя)/с·Ф,гдеU- напряжениепитания, Iя- ток якоря, R- сопротивлениеякоря, c- коэффициент,связывающий все величины и Ф — магнитныйпоток в зазоре.Внашем случае Ф= Фсо+ Фуод.Из выражениявидно, что стабилизировать обороты nпри меняющихся Uи Iяможно меняяФ. Следовательно схема рассчитана такимобразом, что бы во всем диапазонеизменений Uи Iяпоток Фрегулировался за счет Фуод.Если частота упала, то Фуодуменьшаетсяи nвозрастает и наоборот, если частотавозрастает, то увеличится ФуодИОЧ — анализирует уход частоты ∆fот 400 Гц и вырабатывает сигнал,пропорциональный уходу kf.УЧ — вырабатывает постоянный токпропорциональный kfдля питанияУОД. Таким образом питание регуляторачастоты осуществляется за счет энергиигенератора.Рассмотримработу канала регулятора напряжения.Напряжение генератора определяетсявыражениемUг= с1∙nФ — Ip∙Rpгдеc1- коэффициент,n- обороты генератора, Ф- магнитныйпоток в зазоре генератора,Iр- ток рабочейобмотки, Rp- сопротивлениерабочей обмотки.Извыражения видно, что при изменении IрUгможно регулироватьоборотами nи магнитным потоком Ф.На нашей схемеприменяется стабилизация напряжениямагнитным потоком.

ИОН измеряет отклонениеUгот 115 В ипреобразует отклонение в сигнал kUпропорциональный отклонению.УНвырабатывает постоянный ток пропорциональныйотклонению напряжения и запитываетУОГ. Таким образом, питание каналанапряжения осуществляется также отгенератора. Как правило, УОГ находитсяна роторе и вращается вместе с якоремдвигателя.Преимущества трёхфазного тока очевидны только специалистам электрикам.

Что такое трехфазный ток для обывателя представляется весьма смутно. Давайте развеем неопределенность.Большинство людей, за исключением специалистов — электриков, имеют весьма смутное представление, что такое так называемый «трёхфазный» переменный ток, да и в понятиях, что такое сила тока, напряжение и электрический потенциал, а также мощность, — часто путаются.Попытаемся простым языком дать начальные понятия об этом.Для этого обратимся к аналогиям. Начнём с простейшей – протекания постоянного тока в проводниках.

Его можно сравнить с водным потоком в природе.Вода, как известно, всегда течёт от более высокой точки поверхности к более низкой. Всегда выбирает самый экономичный (наикратчайший) путь. Аналогия с протеканием тока – полнейшая.Причём количество воды протекающей в единицу времени через какое-то сечение потока будет аналогично силе тока в электрической цепи.

Высота любой точки русла реки относительно нулевой точки – уровня моря – будет соответствовать электрическому потенциалу любой точки цепи. А разница в высоте любых двух точек реки будет соответствовать напряжению между двумя точками цепи.Используя эту аналогию можно легко представить в уме законы протекания постоянного электрического тока в цепи. Чем выше напряжение – перепад высот, тем больше скорость потока, и, следовательно, количество воды протекающей по реке в единицу времени.

Водный поток, точно так же как электрический ток при своём движении испытывает сопротивление русла – по каменистому руслу вода будет протекать бурно, меняя направление, немного нагреваясь от этого (бурные потоки даже в сильные морозы не замерзают вследствие нагрева от сопротивления русла). В гладком канале или трубе вода потечёт быстро и в итоге в единицу времени канал пропустит гораздо больше воды, чем извилистое и каменистое русло. Сопротивление потоку воды полностью аналогично электрическому сопротивлению в цепи.Теперь представим закрытую бутылку, в которой налито немного воды.

Если мы начнём эту бутылку вращать вокруг поперечной оси, то вода в ней будет перетекать попеременно от горлышка к донышку и наоборот.Это представление – аналогия переменному току. Казалось бы, одна и та же вода перетекает туда-сюда и что? Тем не менее, этот переменный поток воды способен совершать работу.Да с тех самых пор, когда человечество, узнав, что перемещение магнита вблизи проводника вызывает электрический ток в проводнике.Именно движение магнита вызывает ток, если магнит положить рядом с проводом и не двигать – никакого тока в проводнике это не вызовет.

Далее, мы хотим получить (генерировать) в проводнике ток, чтобы использовать его в дальнейшем для каких-либо целей. Для этого изготовим катушку из медного провода и начнём возле неё двигать магнит.Магнит можно передвигать возле катушки как угодно – двигать по прямой туда-сюда, но, чтобы не двигать магнит руками, создать такой механизм технически сложнее, чем просто начать его вращать около катушки, аналогично вращению бутылки с водой из предыдущего примера. Вот именно таким образом — по техническим причинам — мы и получили синусоидальный переменный ток, используемый ныне повсеместно.

Синусоида – это развёрнутое во времени описание вращения.В дальнейшем оказалось, что законы протекания переменного тока в цепи отличаются от протекания постоянного тока.Например, для протекания постоянного тока сопротивление катушки равно просто омическому сопротивлению проводов. А для переменного тока – сопротивление катушки из проводов значительно увеличивается из-за появления, так называемого индуктивного сопротивления. Постоянный ток через заряженный конденсатор не проходит, для него конденсатор – разрыв цепи.А переменный ток способен свободно протекать через конденсатор с некоторым сопротивлением.

Далее выяснилось, что переменный ток может быть преобразован с помощью трансформаторов в переменный ток с другими напряжением или силой тока. Постоянный ток такой трансформации не поддаётся и, если мы включим любой трансформатор в сеть постоянного тока (что делать категорически нельзя), то он неизбежно сгорит, так как постоянному току будет сопротивляться только омическое сопротивление провода, которое делается как можно меньше, и через первичную обмотку потечёт большой ток в режиме короткого замыкания.Заметим также, что электродвигатели могут быть созданы для работы и от постоянного тока, и от переменного тока. Но разница между ними такая – электродвигатели постоянного тока сложнее в изготовлении, но зато позволяют плавно изменять скорость вращения обычным регулирующим силу тока реостатом.

А электродвигатели переменного тока гораздо проще и дешевле в изготовлении, но вращаются только с одной, обусловленной конструкцией скоростью.Поэтому в практике широко применяются и те, и другие. В зависимости от назначения. Для целей управления и регулирования применяются двигатели постоянного тока, а в качестве силовых установок – двигатели переменного тока.Далее конструкторская мысль изобретателя генератора двигалась примерно в таком направлении – если удобнее всего для генерации тока использовать вращение магнита рядом с катушкой, то почему бы вместо одной катушки генератора не расположить вокруг вращающегося магнита несколько катушек (места-то вокруг вон сколько)?Получится сразу же, как бы несколько генераторов, работающих от одного вращающегося магнита.Причём переменный ток в катушках будет отличаться по фазе – максимум тока в последующих катушках будет несколько запаздывать относительно предыдущих.

То есть синусоиды тока, если их графически изобразить, будут, как бы между собой, сдвинуты. Это важное свойство – сдвиг фаз, о котором мы расскажем ниже.Примерно так рассуждая, американский изобретатель Никола Тесла и изобрёл сначала переменный ток, а затем и трёхфазную систему генерации тока с шестью проводами. Он расположил три катушки вокруг магнита на равном расстоянии под углами 120 градусов, если за центр углов принять ось вращения магнита.(Число катушек (фаз) вообще-то может быть любым, но для получения всех тех преимуществ, что даёт многофазная система генерации тока, минимально достаточно трёх).Далее русский учёный электротехник Михаил Осипович Доливо-Добровольский развил изобретение Н.

Тесла, впервые предложив трёх — и четырёхпроводную систему передачи трёхфазного переменного тока.Он предложил соединить один конец всех трёх обмоток генератора в одну точку и передавать электроэнергию всего по четырём проводам. (Экономия на дорогих цветных металлах существенная). Оказалось, что при симметричной нагрузке каждой фазы (равным сопротивлением) ток в этом общем проводе равняется нулю.Потому что при суммировании (алгебраическом, с учётом знаков) сдвинутых по фазе на 120 градусов токов они взаимно уничтожаются.

Этот общий провод так и назвали – нулевой. Поскольку ток в нём возникает только при неравномерности нагрузок фаз и численно он небольшой, гораздо меньше фазных токов, то представилась возможность использовать в качестве «нулевого» провод меньшего сечения, чем для фазных проводов.По этой же самой причине (сдвиг фаз на 120 градусов) трехфазные трансформаторы получились значительно менее материалоёмкими, так как в магнитопроводе трансформатора происходит взаимопоглощение магнитных потоков и его можно делать с меньшим сечением.Сегодня трёхфазная система электроснабжения осуществляется четырьмя проводами, три из них называются фазными и обозначаются латинскими буквами: на генераторе — А, В и С, у потребителя — L1, L2 и L3. Нулевой провод так и обозначается – 0.Напряжение между нулевым проводом и любым из фазных проводов называется – фазным и составляет в сетях потребителей – 220 вольт.

Между фазными проводами тоже существует напряжение, причём значительно выше, чем фазное напряжение.

Это напряжение называется линейным и составляет в цепях потребителей 380 вольт. Почему же оно больше фазного?Да всё это из-за сдвига фаз на 120 градусов. Поэтому, если на одном проводе, к примеру, в данный момент времени потенциал равен плюс 200 вольт, то на другом фазном проводе в этот же момент времени потенциал будет минус 180 вольт.

Напряжение – это разность потенциалов, то есть оно будет + 200 – (-180)=+380 В.Возникает вопрос, если по нулевому проводу ток не протекает, то нельзя ли его вообще убрать.Можно.И мы получим трёхпроводную систему электроснабжения. С соединением потребителей так называемым «треугольником» — между фазными проводами. Однако нужно заметить, что при неравномерной нагрузке в сторонах «треугольника» на генератор будут действовать разрушающие его нагрузки, поэтому данную систему можно применять при огромном количестве потребителей, когда неравномерности нагрузок нивелируются.Передача электроэнергии от больших электростанций при высоких фазных и линейных напряжениях (сотни тысяч вольт) так и осуществляются.

Почему же применяется такое высокое напряжение. Ответ простой – чтобы уменьшить потери в проводах на нагрев.Так как нагрев проводов (потери энергии) пропорционален квадрату протекающего тока, то желательно чтобы протекающий ток был минимален. Ну а для передачи необходимой мощности при минимальном токе нужно повышать напряжение.

Линии электропередач (ЛЭП) так и обозначаются, к примеру, ЛЭП – 500 – это линия электропередачи под напряжением 500 киловольт.Кстати потери в проводах ЛЭП можно ещё более снизить, применяя передачу постоянного тока высокого напряжения (перестаёт действовать емкостная составляющая потерь, действующая между проводами), проводились даже такие эксперименты, но широкого распространения пока такая система не получила, видимо вследствие большей экономии в проводах при трёхфазной системе генерации.Экономия на количестве проводов, необходимых для передачи электроэнергии. Учитывая немалые расстояния (сотни и тысячи километров) и то, что для проводов используют цветные металлы с малым удельным электрическим сопротивлением, экономия получается весьма существенной.Трёхфазные трансформаторы, при равной мощности с однофазными, имеют значительно меньшие размеры магнитопровода. Что позволяет получить существенную экономию.Очень важно, что трёхфазная система передачи электроэнергии создаёт при подключении потребителя к трём фазам как бы вращающееся электромагнитное поле.Опять-таки, вследствие сдвига фаз.

Это свойство позволило создать чрезвычайно простые и надёжные трёхфазные электродвигатели, у которых нет коллектора, а ротор, по сути, представляет собой простую «болванку» в подшипниках, к которой не нужно подсоединять никакие провода. (На самом деле конструкция короткозамкнутого ротора имеет свои особенности и вовсе не болванка) Это так называемые трёхфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.Очень широко распространённые сегодня в качестве силовых установок. Замечательное свойство таких двигателей – это возможность менять направление вращения ротора на обратное простым переключением двух любых фазных проводов.Возможность получения в трёхфазных сетях двух рабочих напряжений.

Другими словами менять мощность электродвигателя или нагревательной установки путём простого переключения питающих проводов.Возможность значительного уменьшения мерцаний и стробоскопического эффекта светильников на люминисцентных лампах путём размещения в светильнике трёх ламп, питающихся от разных фаз.Благодаря этим преимуществам трёхфазные системы электроснабжения получили широчайшее распространение в мире.В настоящее время производство и распределение электрической энергии в основном осуществляется трех­фазным током.Схема подключения трехфазного счетчика.Три одинаковых по частоте и амплитуде переменных тока, сдвинутых относительно друг друга на 1/3периода (120°), образуют трехфазную систему.Существуют два способа соединения обмоток элект­рических машин и приемников в трехфазной системе: соединение звездой и соединение треугольником.Три фазы источника питания можно соединить с тремя нагрузками шестью проводами. Такая система цепи называется несвязанной. В настоящее время она не применяется.При соединении трехфазной системы по схеме звезды концы всех обмоток фаз источника соединяют в общую точку.Такое же соединение произво­дят в нагрузке.

Затем все три обратных провода соеди­няют в один и подключают к общим точкам источника и нагрузки. По этому проводу протекает сумма токов всех трех фаз.Но если во всех фазах протекают одина­ковые токи, то их сумма будет равна нулю, так как они сдвинуты относительно друг друга на 120°. Поэтому ток в общем проводе протекать не будет.

Этот провод называется нейтральным, или нулевым.Остальные провода, соединяющие обмотки генератора с приемником, назы­ваются линейными.Нагрузка, при которой токи во всех фазах равны по величине и имеют одинаковые сдвиги фаз по отношению к фазным ЭДС, называется симметричной. При соедине­нии в звезду с симметричной нагрузкой нулевой провод отсутствует, так как в нем нет необходимости. Такая система называется трехпроводной.В остальных случаях применяется система с нулевым проводом — четырех­проводная.Напряжения между концом и началом фазных обмо­ток в трехфазной системе называются фазными, а на­пряжения между линейными проводами — линейными.

Токи, протекающие в обмотках фаз источника или на­грузки, именуются фазными токами, а в линейных про­водах — линейными. Между фазными и линейными ве­личинами при соединении в звезду существует следую­щая связь (при симметричной нагрузке):Связь между фазными и линейными ве­личинами.При соединении треугольником фазные обмотки ис­точника подключаются последовательно таким образом, чтобы начало одной обмотки соединялось с концом сле­дующей.Общие точки каждой пары фазных обмоток ис­точника и общие точки каждой пары ветвей приемника соединяются проводами, которые называются линейны­ми. Нетрудно убедиться, что соединение треугольником в трехфазной системе также получается из трехфазной несвязанной цепи путем объединения друг с другом про­водов, вычерченных рядом.При симметричной нагрузке системы, соединенной в треугольник, линейные токи больше фазных в 3 раза, а фазные напряжения равны линейным, т.

е.Фазные и линейные напряжения.Поделитесь полезной статьей:Главная> Теория> Трехфазный токБольшинство генераторов переменного тока, а также линий, передающих электроэнергию, используют трехфазные системы.Передача тока осуществляется по трем линиям (или четырем) вместо двух. Трехфазный ток представляет собой систему переменного электротока, где значения токов и напряжений меняются по синусоидальному закону. Частота синусоидальных колебаний тока в России и Европе – 50 Гц.Трехфазная ЛЭП

Почему используют трехфазный ток

Транспортировка электроэнергии от электростанций до отдаленных точек предполагает использование очень длинных проводов и кабелей, имеющих большое сопротивление. Это означает, что часть энергии будет потеряна, рассеиваясь в виде тепла. Уменьшив токи, передаваемые по ЛЭП, можно значительно снизить потери.

Наиболее распространенной формой производства электроэнергии является трехфазная генерация. В промышленности трехфазный переменный ток часто применяется для работы электродвигателей.

Преимущества трехфазной системы:

    Возможность наличия фазного и линейного напряжений в трехфазных цепях двух разных значений: высокое – для мощных потребителей, низкое – для остальных;Сниженные потери при транспортировке энергии, следовательно, использование более дешевых проводов и кабелей;Трехфазные машины имеют более стабильный крутящий момент, чем однофазные (выше производительность);Лучшая производительность в трехфазных генераторах;В некоторых случаях постоянный ток должен получаться из переменного. При этом использование 3 фазного тока является существенным преимуществом, так как пульсация выпрямляемого напряжения значительно ниже.

Что такое трехфазный ток

Трехфазная система переменного тока – это три синусоидальных токовых сигнала, различия между которыми составляют треть цикла или 120 электрических градусов (полный цикл – 360°). Они проходят свои максимумы в регулярном порядке, называемом фазовой последовательностью. Синусоидальное напряжение пропорционально косинусу или синусу фазы.

Трехфазный ток

Три фазы поставляются обычно по трем (или четырем) проводам, а фазные и линейные напряжения в трехфазных цепях представляют собой разности потенциалов между парами проводников. Фазные токи являются токовыми величинами в каждом проводнике.

Схемы трехфазных цепей

В схемной конфигурации «звезда» имеется три фазных провода. Если нулевые точки системы питания и приемника соединены, то получается четырехпроводная «звезда».

В схеме различаются межфазное напряжение, находящееся между проводниками фазы (его еще именуют линейным), и фазное – между отдельными проводниками фазы и N-проводником.

Что такое фазное напряжение, наиболее наглядно определяется с помощью построения векторов – это три симметричных вектора U(А), U(В) и U(С). Здесь же видно, что такое линейное напряжение:

    U(АВ) = U(А) – U(В);U(ВС) = U(В) – U(С);U(СА) = U(С) – U(А).

Важно!Векторные построения дают представления о сдвиге между согласующимися фазным и межфазным напряжением – 30°.

Следовательно, линейное напряжение для звездной схемы с равномерными нагрузками можно рассчитать так:

Uab = 2 x Ua x cos 30° = 2 x Ua x √3/2 = √3 x Ua.

Аналогично находятся другие показатели фазного напряжения.

Линейное и фазное напряжение, если суммировать векторные величины всех фаз, равны нулю:

    U(А) + U(В) + U(С) = 0;U(АВ) + U(ВС) + U(СА) = 0.

Если к «звезде» подсоединяется электроприемник с сопротивлением, идентичным в каждой фазе:

Za = Zb = Zc,

то можно произвести расчет линейного и фазного токов:

    Ia = Ua/Za;Ib = Ub/Zb;Ic = Uc/Zc.

Построение векторов в схеме «Y»

Применительно для общих случаев «звездной» системы линейные токовые величины идентичны фазовым.

Обычно предполагается, что источник, питающий электроприемники, симметричен, и только импеданс определяет работу схемы.

Поскольку суммирующий токовый показатель соответствует нулю (закон Кирхгофа), то в случае четырехпроводной системы в нейтральном проводнике ток не течет. Система будет вести себя одинаково, независимо, существует нейтральный проводник или нет.

Для активной мощности трехфазного приемника справедлива формула:

P = √3 x Uф I x cos φ.

Реактивная мощность:

Q = √3 x Uф I x sin φ.

«Y» при асимметричной нагрузке

Это такая схемная конфигурация, где токовая величина одной фазы отличается от другой, либо различны фазовые сдвиги токов по сравнению с напряжениями.

Межфазовые напряжения будут оставаться симметричными. По векторным построениям определяется появление сдвига нулевой точки от центра треугольника. Результатом является асимметрия фазных величин напряжений и появление Uo:

Uo = 1/3 (U(А) + U(В) + U(С)).

Несмотря на асимметричную нагрузку, суммирующий токовый показатель нулевой.

«Y» без N-проводника при асимметричной нагрузке

Важно!Работа схемы с асимметричной нагрузкой зависит от того, есть или нет N-проводник.

Иначе ведет себя схема, когда подключен N-проводник с незначительным полным сопротивлением Zo = 0. Нулевые точки ИП и электроприемника оказываются гальванически связанными и имеют одинаковый потенциал. Фазное напряжение разных фаз приобретает идентичное значение, а токовая величина в N-проводнике:

Io = I(А) + I(В) + I(С).

Схема четырехпроводной «Y»

При передаче мощности принято использовать трехпроводные системы на уровнях высокого и среднего напряжения. На низком уровне напряжения, где трудно избежать несбалансированных нагрузок, применяются четырехпроводные системы.

Схема «Δ»

Подключая конец каждой фазы электроприемника к началу следующей, можно получить трехфазный ток с последовательно подсоединенными фазами. Полученная схемная конфигурация называется «треугольником». В таком виде она может работать только как трехпроводная.

С помощью векторных построений, понятных даже для чайников, иллюстрируются фазные и линейные напряжения и токи. Каждая фаза электроприемника оказывается подключенной на линейное напряжение между двумя проводниками. Линейное и фазное напряжение идентичны на приемнике электроэнергии.

Схема «Δ» и построения векторов

Межфазовые токи для «треугольника» – I(А), I(В), I(С). Фазные – I(АВ), IВС), I(СА).

Линейные токи находятся из векторных построений:

Распределение напряжений в однофазной и трехфазной системах

    I(А) = I(АВ) – I(СА);I(В) = I(ВС) – I(АВ);I(С) = I(СА) – I(ВС).

Суммирующая токовая величина в симметричной системе соответствует нулю. Среднеквадратичные величины фазных токов:

I(АВ) = I(ВС) = I(СА) = U/Z.

Поскольку фазовый сдвиг между U и I равен 30°, линейный ток в данной конфигурации будет равен:

Схема «Δ» и построения векторов

I(А) = I(АВ) – I(СА) = 2 x I(АВ) x cos 30° = 2 x Iф x √3/2 = √3 x Iф.

Важно!Эффективная величина линейного тока превышает в √3 раз эффективную величину тока фазы.

Трехфазный и однофазный ток

Схемная конфигурация «Y» дает возможность использовать два разных напряжения при питании потребителей бытовой и промышленной сети: 220 В и 380 В. 220 В получается с использованием двух проводников. Один из них –фазный, другой – N-проводник.

Схема четырехпроводной «Y»

Напряжение между ними соответствует фазному. Если взять 2 проводника, оба представляющие собой фазы, то напряжение между фазами носит название линейного и равно 380 В. Для подключения используются все 3 фазы.

Распределение напряжений в однофазной и трехфазной системах

Основные различия однофазной и трехфазной систем:

«Y» без N-проводника при асимметричной нагрузке

    Однофазный ток предполагает питание через один проводник, трехфазный – через три;Для завершения цепи однофазного питания требуется 2 проводника: еще один нейтральный, для трехфазного – 4 (плюс нейтральный);Наибольшая мощность передается по трем фазам, в отличие от однофазной системы;Однофазная сеть более простая;При неисправности фазного провода в однофазной сети питание полностью пропадает, в трехфазной – подается по двум оставшимся фазам.

Интересно.Никола Тесла, первооткрыватель многофазных токов и изобретатель асинхронного двигателя, использовал двухфазный ток с разностью фаз 90°.Такая система пригодна для создания вращающегося магнитного поля больше, чем однофазная, но меньше, чем трехфазная. Двухфазная система поначалу получила распространение в США, но затем полностью исчезла из употребления.

Сегодня почти все электроснабжение основано на низкочастотном трехфазном токе при параллельном использовании индивидуальных фаз.

Практически все электростанции имеют генераторы, производящие трехфазный ток. Трансформаторы могут работать с трехфазным или однофазным током. Наличие реактивной мощности в подобных сетях требует установки компенсирующего оборудования.

Видео

Источники:

  • studfiles.net
  • www.pergam.ru
  • fazaa.ru
  • elquanta.ru

Поделиться:
Нет комментариев