Pagkuha ng tatlong-phase na kasalukuyang. Ang polyphase system ay isang sistema alternating current, na binubuo ng ilang mga circuit kung saan ang emf. Ang mga mapagkukunan ng enerhiya ay may parehong dalas, ngunit inililipat sa yugto. Ang isang single-phase circuit sa naturang sistema ay tinatawag na phase. Ang bawat e.m.f. maaaring kumilos sa sarili nitong circuit at hindi nauugnay sa ibang mga emf. Sa kasong ito, ang electrical system ay tinatawag na uncoupled. Malawak na aplikasyon Sa pagsasagawa, ang mga pinagsamang multi-phase system ay nakuha, kung saan ang mga indibidwal na phase ay konektado sa kuryente sa isa't isa.

Kung ikukumpara sa kasalukuyang single-phase, ang multi-phase na kasalukuyang ay may ilang mga pakinabang. Upang maipadala ang parehong kapangyarihan, kinakailangan ang isang mas maliit na cross-section ng mga wire. Ang mga AC motor at appliances ay gumagamit ng umiikot na magnetic field na nabuo ng mga nakatigil na coils o windings.

kanin. isa

Sa lahat ng mga kasalukuyang sistema ng multi-phase, ang kasalukuyang tatlong-phase ay naging laganap sa pagsasanay. Ang tatlong-phase na kasalukuyang daloy ay maaaring ipaliwanag bilang mga sumusunod. Kung sa isang pare-parehong magnetic field (Fig. 1) tatlong liko ang inilalagay sa isang anggulo 120° isa sa isa, at paikutin ang mga ito nang may pare-parehong angular na bilis, ang mga emf ay mai-induce sa mga coils, na maililipat din ng phase ng 120°. Sa industriya, upang makakuha ng tatlong-phase na kasalukuyang, tatlong windings ay ginawa sa stator ng isang alternator, inilipat ang isang kamag-anak sa isa sa pamamagitan ng 120°. Ang ganitong mga windings ay tinatawag na mga phase ng generator.

kanin. 2

Mga koneksyon sa bituin. Sa pamamagitan ng pagkonekta sa mga phase windings ng generator o consumer sa paraang ang mga dulo ng windings ay sarado sa isa pangkaraniwang punto, at pagkonekta sa simula ng windings sa mga linear wire, nakakakuha kami ng koneksyon na tinatawag na bituin (Larawan 2). Kaya, nakikita natin na kapag ang tatlong single-phase AC system ay nabuo sa isang three-phase system na konektado sa isang bituin, sa halip na anim na wire, apat lamang ang kinakailangan. Karaniwan, ang isang koneksyon ng bituin ay ipinahiwatig ng tanda Y . Ang mga punto kung saan ang mga dulo ng phase windings ay konektado ay tinatawag na zero, at ang wire na nagkokonekta sa kanila ay tinatawag na zero o neutral. Tatlong mga wire na nagkokonekta sa mga libreng dulo ng mga phase ng generator na may mga dulo ng mga phase ng consumer ay tinatawag na linear.

Sa isang unipormeng na-load na three-phase symmetrical system, hindi kinakailangan ang isang neutral na wire; lahat ng kapangyarihan ay maaaring maipadala sa tatlong wire. Gayunpaman, kapag ang mga single-phase na mamimili ay kasama sa electrical circuit, imposibleng makamit ang isang pare-parehong pag-load ng mga phase. Samakatuwid, sa ganitong mga kaso, ang isang neutral na kawad ay kinakailangan, bagaman ang cross section nito ay katumbas ng kalahati ng cross section ng isang linear wire.

kanin. 3

Sa ganitong koneksyon, ang dulo ng unang yugto ay konektado sa simula ng pangalawa, ang pagtatapos ng pangalawa - sa simula ng ikatlo, at ang pagtatapos ng pangatlo - sa simula ng unang yugto, at linear. ang mga wire ay konektado sa mga punto ng koneksyon ng mga phase (Larawan 3). Ang koneksyon ng tatsulok ay karaniwang tinutukoy ng tanda Δ .

Kapag konektado sa pamamagitan ng isang tatsulok, ang mga phase ng generator ay bumubuo ng isang closed circuit na may maliit na pagtutol. Kung mali ang pagkakakonekta ng mga windings, ang emf. maaaring doble. Sa mababang resistensya ng circuit, ang isang mode na malapit sa isang maikling circuit ay maaaring maitatag.

Kapag nakakonekta sa isang delta, lumilikha ang bawat phase winding boltahe ng linya. Ang boltahe ng phase sa kasong ito ay katumbas ng linear na boltahe. Ang tatsulok na koneksyon ay ginagamit para sa pag-iilaw at pag-load ng kuryente.

Sa tatlong-phase na kasalukuyang motor, ang lahat ng anim na dulo ng tatlong windings ay karaniwang output, na, kung ninanais, ay maaaring konektado sa isang bituin o delta.

Sa maikling artikulong ito, nang hindi pumasok sa kasaysayan ng mga network ng AC, mauunawaan natin ang kaugnayan sa pagitan ng mga phase at linear na boltahe. Sasagutin namin ang mga tanong tungkol sa kung ano ang boltahe ng phase at kung ano ang linear na boltahe, kung paano nauugnay ang mga ito sa isa't isa at kung bakit eksaktong ganoon ang mga relasyon na ito.

Hindi lihim na ngayon ang kuryente mula sa pagbuo ng mga halaman ay ibinibigay sa mga mamimili ng mataas na boltahe na linya mga linya ng kuryente na may dalas na 50 Hz. Sa mga substation ng transpormador ang mataas na sinusoidal na boltahe ay ibinababa at ipinamamahagi sa mga mamimili sa antas na 220 o 380 volts. Sa isang lugar ang network ay single-phase, sa isang lugar na tatlong-phase, ngunit alamin natin ito.

Epektibong halaga at amplitude na halaga ng boltahe

Una sa lahat, tandaan namin na kapag sinabi nilang 220 o 380 volts, ang ibig nilang sabihin ay ang mga epektibong halaga ng boltahe, na ipinahayag sa wikang matematika - Mga boltahe ng RMS. Ano ang ibig sabihin nito?

Nangangahulugan ito na sa katunayan ang amplitude Um (maximum) ng isang sinusoidal na boltahe, phase Umf o linear Uml, ay palaging mas malaki kaysa sa epektibong halagang ito. Para sa isang sinusoidal na boltahe, ang amplitude nito ay mas malaki kaysa sa epektibong halaga ng ugat ng 2 beses, iyon ay, 1.414 beses.

Kaya para sa isang boltahe ng phase na 220 volts, ang amplitude ay 310 volts, at para sa boltahe ng linya na 380 volts, ang amplitude ay magiging 537 volts. At ibinigay na ang boltahe sa network ay hindi kailanman matatag, kung gayon ang mga halagang ito ay maaaring parehong mas mababa at mas mataas. Ang sitwasyong ito ay dapat palaging isaalang-alang, halimbawa, kapag pumipili ng mga capacitor para sa isang three-phase asynchronous na motor.

Phase mains boltahe

Ang mga windings ng generator ay konektado ayon sa "star" scheme, at pinagsama ng mga dulo ng X, Y at Z sa isang punto (sa gitna ng bituin), na tinatawag na neutral o zero point ng generator . Ito ay isang apat na wire tatlong-phase na circuit. Ang mga linya ng wire L1, L2 at L3 ay konektado sa mga terminal ng windings A, B at C, at ang neutral wire N ay konektado sa zero point.

Ang mga boltahe sa pagitan ng terminal A at zero point, B at zero point, C at zero point, ay tinatawag na phase voltages, ang mga ito ay tinutukoy ng Ua, Ub at Uc, ngunit dahil simetriko ang network, maaari mo lamang isulat ang Uf - phase boltahe.

Sa tatlong-phase na mga network ng AC sa karamihan ng mga bansa, ang karaniwang boltahe ng phase ay humigit-kumulang 220 volts - ang boltahe sa pagitan ng phase wire at ang neutral na punto, na kadalasang pinagbabatayan, at ang potensyal nito ay itinuturing na zero, kaya naman ito rin tinatawag na zero point.

Boltahe ng linya tatlong-phase na network

Ang mga boltahe sa pagitan ng terminal A at terminal B, sa pagitan ng terminal B at terminal C, sa pagitan ng terminal C at terminal A, ay tinatawag na mga linear na boltahe, iyon ay, ang mga ito ay mga boltahe sa pagitan ng mga linear conductor ng isang three-phase network. Ang mga ito ay itinalagang Uab, Ubc, Uca, o maaari mo lamang isulat ang Ul.

Ang karaniwang boltahe ng linya sa karamihan ng mga bansa ay humigit-kumulang 380 volts. Madaling makita sa kasong ito na ang 380 ay 1.727 beses na mas malaki kaysa sa 220, at, sa pagpapabaya sa mga pagkalugi, malinaw na ito ay Kuwadrado na ugat sa 3, iyon ay 1.732. Siyempre, ang boltahe sa network ay nagbabago sa lahat ng oras sa isang direksyon o iba pa depende sa kasalukuyang pagkarga ng network, ngunit ang ratio sa pagitan ng linear at phase voltages ay eksaktong pareho.

Sa electrical engineering, kadalasang ginagamit ang paraan ng vector image. Ang pamamaraan ay batay sa posisyon na kapag ang isang tiyak na vector U ay umiikot sa pinanggalingan na may pare-pareho ang angular na bilis ω, ang projection nito sa Y axis ay proporsyonal sa sine ng ωt, iyon ay, ang sine ng anggulo ω sa pagitan ng vector U at ang X axis, na tinutukoy sa bawat sandali ng oras.

Ang graph ng dependence ng projection value sa oras ay isang sinusoid. At kung ang amplitude ng boltahe ay ang haba ng vector U, kung gayon ang projection na nagbabago sa oras ay ang kasalukuyang halaga ng boltahe, at ang sinusoid U(ωt) ay sumasalamin sa dinamika ng boltahe.

Kaya, kung inilalarawan natin ngayon ang isang vector diagram ng mga three-phase na boltahe, lumalabas na mayroong magkaparehong mga anggulo ng 120 ° sa pagitan ng mga vector ng tatlong yugto, at pagkatapos ay kung ang mga haba ng mga vector ay ang mga epektibong halaga ng phase voltages Uf, pagkatapos ay upang mahanap ang mga linear na boltahe Ul, kinakailangan upang kalkulahin ang PAGKAKAIBA ng anumang pares ng mga vector ng dalawang phase voltages. Halimbawa Ua - Ub.

Matapos makumpleto ang pagtatayo sa pamamagitan ng parallelogram na paraan, makikita natin na ang vector Ul \u003d Ua + (-Ub), at bilang isang resulta Ul \u003d 1.732 Uf. Kaya't lumalabas na kung ang karaniwang mga boltahe ng phase ay 220 volts, kung gayon ang kaukulang mga linear na boltahe ay magiging 380 volts.

Ang isa sa mga pagpipilian para sa mga sistema ng multi-phase electrical circuit ay isang three-phase circuit. Sa multiphase electrical circuits, ang pagkilos ng sinusoidal electromotive forces na may parehong frequency ay nangyayari. Ang mga ito ay naiiba sa bawat isa sa yugto at nilikha mula sa isang karaniwang pinagkukunan ng enerhiya. Sa mga three-phase circuit, ang mahahalagang parameter ay phase at line boltahe, na naiiba sa kanilang mga de-koryenteng katangian.

Ano ang isang yugto

Ang bawat bahagi ng isang polyphase system na may parehong kasalukuyang katangian ay tinatawag na isang yugto. Samakatuwid, ang kahulugan ng phase ay may dobleng kahulugan sa electrical engineering. Una, bilang isang halaga na nagbabago sa sinusoidally, at pangalawa, bilang isang hiwalay na bahagi sa isang sistema ng multi-phase electrical circuits. Tinutukoy ng bilang ng mga phase ang pangalan ng mga circuit: two-phase, six-phase, atbp.

Ang pinakakaraniwang mga circuit sa modernong enerhiya ay tatlong-phase. Mayroon silang ilang mga pakinabang sa iba pang mga uri ng mga circuit, parehong single-phase at multi-phase. Mas matipid ang mga ito sa paggawa at paghahatid ng kuryente. Ang three-phase na boltahe ay nagreresulta mula sa pag-ikot ng magnet sa loob ng coil. Sa tulong nito, ang isang umiikot na pabilog ay medyo simpleng nabuo, na nagsisiguro sa trabaho induction motors. Ang phenomenon na ito ay kilala bilang EMF o kung hindi man, puwersang electromotive pagtatalaga sa tungkulin.

Ang umiikot na magnet ay tinatawag na rotor, at ang mga coils sa paligid nito ay bumubuo ng stator. Ang boltahe ng AC ay nakuha sa pamamagitan ng pag-convert pare-pareho ang boltahe kapag ang tuwid na linya ay nagpapalagay ng sinusoidal na pagsasaayos na may iba't ibang positibo at negatibong mga halaga.

Ang pagbabago sa magnetic flux ay nangyayari dahil sa pag-ikot ng rotor, na humahantong sa pagbuo ng isang alternating boltahe. Ang stator ay may tatlong coils, bawat isa ay may sariling hiwalay de-koryenteng circuit. Ang bawat likid ay inilipat sa bawat isa ng 120 degrees sa paligid ng circumference. Sa ilalim ng pagkilos ng isang umiikot na magnet sa lahat ng mga coils, pareho AC boltahe sa pagitan ng mga phase sa isang three-phase network.

Ginagawang posible ng mga three-phase circuit na makakuha ng dalawang operating voltages sa isang pag-install - phase at linear.

Phase at line boltahe sa tatlong-phase circuit

Phase boltahe - nangyayari sa pagitan ng simula at pagtatapos ng anumang yugto. Sa ibang paraan, tinukoy din ito bilang ang boltahe sa pagitan ng isa sa mga phase wire at ng neutral na wire.

Linear - ay tinukoy bilang interphase o sa pagitan ng phase - na nagmumula sa pagitan ng dalawang wire o magkaparehong mga terminal ng iba't ibang mga phase.

Isinasaalang-alang ang mga phase at linear na boltahe at alon, dapat tandaan na ang tagapagpahiwatig ng boltahe ng phase ay humigit-kumulang 58% ng mga linear na parameter ng boltahe. Kaya, sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagpapatakbo, ang mga linear na tagapagpahiwatig ay pareho at lumampas sa mga yugto ng 1.73 beses. Iyon ay, kung ang linear na boltahe ay 380, kung ano ang phase boltahe ay maaaring matukoy gamit ang koepisyent na ito.

Sa isang three-phase network, ang boltahe ay karaniwang tinatantya mula sa data ng boltahe ng linya. Para sa tatlong-phase na linya na umaalis mula sa substation, ang isang linear na boltahe na 380 volts ay nakatakda. Ito ay tumutugma sa isang yugto ng 220 volts. Sa three-phase four-wire network, ang rate na boltahe ay ipinahiwatig na may pagtatalaga ng parehong mga halaga - 380/220 V. Nangangahulugan ito na ang parehong mga aparato na may 380 volts at single-phase na aparato na may 220 volts ay konektado sa naturang network.

Ang pinakalaganap ay ang three-phase 380/220 volt system na may grounded neutral wire. Ang mga single-phase na electrical appliances para sa 220 volts ay konektado sa boltahe ng linya sa pagitan ng anumang pares ng mga phase wire. Ang mga three-phase electrical appliances ay konektado sa tatlong magkakaibang phase wire. Sa huling kaso, ang paggamit ng isang neutral na kawad ay hindi kinakailangan, habang pinapataas ang panganib ng electric shock kapag nasira ang pagkakabukod.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng boltahe ng linya at phase

Bago isaalang-alang ang praktikal na kahalagahan ng mga parameter na ito, kinakailangang malaman nang eksakto kung paano naiiba ang mga linear at phase voltages sa bawat isa. Tinukoy na boltahe ng interface sa tatlong-phase na circuit maaaring mangyari alinman sa pagitan ng dalawang phase, o sa pagitan ng isa sa mga phase at ng neutral wire. Ang ganitong pakikipag-ugnayan ay nagiging posible dahil sa paggamit ng isang four-wire three-phase circuit sa circuit. Ang mga pangunahing katangian nito ay ang boltahe at dalas.

Ang boltahe na nangyayari sa pagitan ng dalawang phase conductor ay itinuturing na linear, at sa pagitan ng phase at zero, ang phase ay nangyayari. Ang boltahe ng linya ay ginagamit upang kalkulahin ang mga alon at iba pang mga parameter ng isang three-phase circuit. Posibleng kumonekta sa naturang mga circuit hindi lamang tatlong-phase na mga contact, kundi pati na rin single-phase, halimbawa, iba't ibang mga gamit sa bahay. Na-rate na halaga ang boltahe ng linya ay 380 V. Minsan nagbabago ito sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga kadahilanan na lumilitaw sa lokal na network. Kaya, ang lahat ng mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng parehong uri ng mga boltahe ay namamalagi sa mga pamamaraan ng pagkonekta sa mga windings.

Ang boltahe ng linya ay naging pinakalaganap, dahil sa ligtas na paggamit at maginhawang pamamahagi ng mga network. Ang isang multimeter ay sapat na upang sukatin ito, habang ang pagtukoy ng mga katangian ng boltahe ng phase ay nangangailangan ng paggamit ng mga voltmeter, kasalukuyang sensor at iba pang mga espesyal na aparato.

Ang kontrol at pag-align ng parameter na ito ay isinasagawa gamit ang . Tinitiyak ng aparatong ito ang pagpapanatili ng tagapagpahiwatig na ito sa karaniwang antas, kabilang ang pag-normalize nito sa tumaas na boltahe.

Paggamit ng linya at boltahe ng phase

Ang isang klasikong halimbawa ng paggamit ng mga boltahe ng linya at phase ay ang mga koneksyon na ginagamit sa pagsisimula. tatlong-phase generator. Kasama sa disenyo nito ang pangunahin at pangalawang windings, na maaaring ikonekta ng isang bituin o isang tatsulok.

Ang scheme ng "tatsulok" ay nagsasangkot ng koneksyon ng pagtatapos ng unang yugto sa simula ng pangalawa. Bilang karagdagan, ang bawat phase konduktor ay konektado sa mga wire ng linya ng kasalukuyang pinagmulan. Bilang isang resulta, ang mga alon ay equalized, at ang phase boltahe ay nagiging katumbas ng linear isa. Ang mga de-koryenteng motor at mga transformer ay konektado sa parehong paraan.

Ang isa pang pagpipilian ay ang "star" scheme. Sa kasong ito, ang mga simula ng lahat ng windings ay konektado sa parehong network gamit ang mga jumper. Kaya, ang isang kasalukuyang may mga katangian ng network na ito ay dadaloy sa mga windings, at ang phase-to-phase na boltahe ay makikipag-ugnayan sa lahat ng mga aktibong contact.

Sa pagitan ng dalawang phase conductor, minsan ito ay tinutukoy bilang interfacial o interfacial. Ang phase boltahe ay itinuturing na nasa pagitan ng neutral wire at isa sa mga phase wire. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng operating, ang mga boltahe ng linya ay pareho at lumampas sa mga boltahe ng phase ng 1.73 beses.

Mga operating voltages ng isang three-phase circuit

Ang mga three-phase circuit ay may isang bilang ng mga pakinabang sa multi-phase at single-phase circuit, sa kanilang tulong ay madaling makakuha ng rotational circular magnetic field, na nagsisiguro sa pagpapatakbo ng mga asynchronous na motor. Ang boltahe ng isang three-phase circuit ay tinatantya ng linear na boltahe nito; para sa mga linya na umaabot mula sa mga substation, ito ay nakatakda sa 380 V, na tumutugma sa isang phase boltahe ng 220 V. Upang ipahiwatig ang nominal na boltahe ng isang tatlong-phase na apat na- wire network, ang parehong mga halaga ay ginamit - 380/220 V, na nagbibigay-diin na maaari itong kumonekta hindi lamang tatlong-phase na mga aparato, na idinisenyo para sa isang na-rate na boltahe na 380 V, ngunit din single-phase - para sa 220 V.

Ang phase ay isang bahagi ng isang multi-phase system na may parehong kasalukuyang katangian. Anuman ang paraan ng pagkonekta sa mga phase, mayroong tatlong boltahe ng isang three-phase circuit na magkapareho sa mga tuntunin ng epektibong halaga. Ang mga ito ay inilipat na may kaugnayan sa bawat isa sa yugto sa pamamagitan ng isang anggulo ng 2π/3. Ang isang four-wire circuit, bilang karagdagan sa tatlong linear voltages, ay mayroon ding tatlong phase voltages.

Mga na-rate na boltahe

Ang pinakakaraniwang nominal na boltahe para sa mga AC receiver ay 220, 127 at 380 V. Ang mga boltahe ng 220 at 380 V ay kadalasang ginagamit sa pagpapagana ng mga pang-industriyang device, at 127 at 220 V ay ginagamit para sa mga kagamitan sa sambahayan. Ang lahat ng mga ito (127, 220 at 380 V) ay itinuturing na mga nominal na boltahe ng isang three-phase network. Ang kanilang presensya sa isang four-wire network ay ginagawang posible upang ikonekta ang mga single-phase na receiver na idinisenyo para sa 220 at 127 V o 380 at 220 V.

Mga pagkakaiba sa mga sistema ng pamamahagi ng kuryente

Ang pinaka-tinatanggap na ginagamit na three-phase 380/220 V system na may grounded neutral, gayunpaman, may iba pang mga paraan upang ipamahagi ang kuryente. Halimbawa, sa ilang lokalidad, makakahanap ka ng three-phase system na may ungrounded isolated neutral at line voltage na 220 V.

Sa kasong ito, ang neutral na kawad ay hindi kinakailangan, at ang posibilidad ng pagkatalo electric shock sa kaso ng pagkabigo sa pagkakabukod, ito ay nabawasan dahil sa isang walang batayan na neutral. Ang mga three-phase na receiver ay konektado sa tatlong phase na mga wire, at ang mga single-phase na receiver ay konektado sa line voltage sa pagitan ng anumang pares ng phase wires.