3 фазный ток: Трёхфазный переменный ток

Трёхфазный ток: теории и история

Содержание

• 1 Сложный путь трёхфазного тока
  • 1.1 Араго и вращающееся магнитное поле
  • 1.2 Никола Тесла и переменный ток
  • 1.3 Путешествие трёхфазного тока в Америку

Трёхфазный ток – вид сигнала, идущий минимум по трём проводам, причём частота по каждой ветке одинакова, а фазы равноудалены друг от друга (на 120 градусов).

Общеизвестно, что теорию Араго о вращающемся магнитном поле первым сумел реализовать на практике Никола Тесла. Озарение пришло внезапно, во время прогулки с товарищем на природе. Взяв патент, Тесла одновременно заложил в документ вето на использование любого количества фаз, большего единицы. Потому русский учёный Доливо-Добровольский, добровольно сбежавший в немецкую компанию AEG, не смог приобрести патент на собственный трёхфазный двигатель…

Этот исторический экскурс сделан, чтобы читающий понял, насколько неисповедимы пути Господни. Как витиевато пролегла судьба молодого Теслы, подарившего – и это сказано без преувеличения – миру переменный, включая трёхфазный, ток. А вдобавок – очертил примерные области изменения частоты и напряжения. Без гения Теслы, возможно, сегодня продолжалось бы использование аккумуляторов. Понятно, что технический прогресс без переменного тока не представлялся возможным.

Араго и вращающееся магнитное поле

Большинство современных изобретений базируется на открытиях, сделанных англичанами и французами в первой половине XIX века. Метрическая система задумана Лапласом, занимавшим важный пост в Академии ещё до Бонапарта. В основу СИ заложена длина, составляющая десятимиллионную долю от четверти Парижского меридиана (дуга, проходящая через магнитные Земли, расположение истинных оставалось неизвестным).

Получение магнитного поля

Выполняя эту задачу, Араго отправился первоначально в Испанию, чтобы вести измерения. Сделаем акцент на простом факте: времена стояли неспокойные. Ко времени путешествия Араго относится факт сдачи в плен на территории Испании 22-х-тысячной армии под командованием Дюпона. В разрез с условиями капитуляции сыны Аррагона отправили французов – после долгих мытарств – на безлюдный остров, где содержали в ужасающих условиях. В итоге, на родину вернулась лишь четверть, а Дюпона император Наполеон заточил в замок, ужаснейшую тюрьму Франции.

Араго многократно за непродолжительный срок длительностью в три года оказывался на волосок от смерти и неизменно терпеливо продолжал выполнять работы по измерению меридиана. Нюанс – Лаплас доказал изменение размеров Земного шара согласно движению Луны. Нельзя в точности считать общепринятый ныне метр (от греч. – эталон, мера) научно объяснённой мерой длины. А копии из специального сплава хранятся в особенных условиях. Однако в США, Британии и ряде прочих странах поныне используется ярд, точное происхождение единицы доподлинно неизвестно.

Араго одним из первых признает величественность работ в электричестве Эрстеда и Вольты, в общих словах утверждая, что указанные два человека заложили фундамент для постройки нового здания на протяжении веков. Сообразуясь с идеями Лапласа, подхваченными Швейггером, Араго начинает экспериментировать с первыми катушками индуктивности и быстро находит новое направление. Речь идёт об индукции. Предстоит прожить 8 лет до опытов Майкла Фарадея, а Араго совместно с Фуко демонстрирует Академии взаимное влияние стрелки компаса и вращающегося медного диска – металла, не относящегося к железу и сплавам.

Значит, первый асинхронный двигатель появился задолго до патентования 1 мая 1888 году (US381968 A) Николой Тесла синхронной машины переменного тока. Араго открыл вихревые токи Фуко, давшие грядущим поколениям сотни идей. Майкла Фарадея считают отцом коллекторных двигателей. О последнем читайте в заметке о законе электромагнитной индукции. Вначале кажется, что двигатель у Фарадея синхронный, поскольку используется постоянный магнит, но мнение ошибочно. В дальнейшем развитие идеи привело к появлению скользящих контактов, меняющих полярность полюсов обмоток, что уже прямиком ведёт к распределительному коллектору.

Никола Тесла и переменный ток

Изложение событий, связанных с Николой Тесла, ведётся по Первой отечественной биографии в авторстве Ржонсницкого. Как свидетельствует писатель, на исходе 1881 года изобретателя поразил неизвестный недуг, сопровождающийся необычными симптомами:

1. Чувства обострились настолько, что Тесла слышал движение повозки по улице и ощущал производимые в доме вибрации.
2. Лёгкое прикосновение казалось ударом.
3. Зрение позволяло видеть даже в ночное время.
4. Шёпот казался криком.

В описанное время сознание инженера (связная компания в Будапеште) работало над задачей создания двигателя переменного тока. Как предполагалось, избавление от симптоматики произошло внезапно, причина осталась необъяснимой. Выздоравливая, февральским вечером Тесла прогуливался в парке с бывшим одноклассником Сцигети, цитировал любимых поэтов, к примеру, Гёте, вместе любовались картинами природы, закатом. Произнеся очередной куплет запомнившегося стихотворения, Никола осознал, что сложная техническая задача решена.

Причём в довесок подсознание подсказало ему методику реверса вала. В автобиографии Тесла отмечал, что быстро сделал набросок будущей конструкции. Таким образом, изобретение относится к 1882 году.

Не полагаясь на бытующее мнение, что Доливо-Добровольский внёс большой вклад в развитие трёхфазного тока, это не слишком соответствует истине. В доказательство по тексту обзора приводится кастомизированное изображение из патента Николы Тесла. Видно, что на статоре и роторе по шесть полюсов. Доливо-Добровольский отметил превосходство трёх фаз над двумя. В этом большая заслуга учёного, как и изобретение «беличьей клетки» ротора асинхронного двигателя. Но трёхфазный ток и число фаз, превышающее единицу, введены в жизнь Николой Тесла. Аналогичным занимался Вестингауз к середине 80-х, но успех последнему не сопутствовал.

Хотя работа в будапештском телеграфе отнимала много сил, Тесла едва успевал заносить в блокнот новые конструкции синхронного двигателя переменного тока. На исходе 1882 года Николу ждал перевод на должность инженера по наладке электрических установок. Путешествуя по Европе, сербский гений постоянно сталкивался с детищами Томаса Эдисона и хорошо изучил принцип действия. Талантливый Тесла предложил немало улучшений для имеющегося оборудования и быстро завоевал уважение в профессиональной среде.

Работы в Страсбурге застопорились, Теслу пригласили вывести замерший состав из тупика. В 1883 году изобретатель попадает во Францию, где принимается за работу. На базе мастерских одновременно с наладкой оборудования Эдисона молодой человек конструирует первый синхронный двигатель переменного тока. Успех пришёл со скоростью присоединения последнего провода. Баузен, исполнявший обязанности мэра, после единственной демонстрацией новинки стал горячим поклонником таланта изобретателя.

Французские предприниматели, видя достоинства переменного тока, не рискнули вложить средства, не существовало на тот момент традиции использования нескольких фаз – к установке потребовалось бы купить источник питания. Тем временем Тесла блестяще выполнил поручение компании и уже ожидал оговорённой заранее, но не закреплённой контрактом, награды. Обретённые средства, по замыслу Николы, стали бы начальным капиталом для выпуска двигателей переменного тока.

Двухфазный двигатель Тесла

Но до Эдисона, видимо, дошли слухи о демонстрации двухфазного двигателя переменного тока. Вероятно, некий предприниматель донёс до американца последние сведения по телеграфу. Континентальная компания Эдисона начала перенаправлять Теслу от чиновника к чиновнику. Последний послал Николу вновь к первому, а первый – вновь ко второму. Круг замкнулся. Поняв, что его одурачили на солидную сумму в 25000 долларов, Тесла с указанного времени решил изменить род занятий.

Путешествие трёхфазного тока в Америку

Уязвлённый молодой Никола задумал поискать счастья за пределами страны. Уже избрав новым местом пребывания Россию, Никола слышит совет Чарльза Бэчлора дойти до Эдисона лично и предложить собственные услуги. Так судьба направила Теслу в США. Одновременно Бэчлор доверительно сообщил, что в России происходит беспорядок с наукой – по указанной причине Яблочков оказался вынужден доводить опыты до конца во Франции.

Доброй души человек, Чарльз дал рекомендательное письмо Тесле, чтобы молодого учёного приняли радушно за океаном. В Париже любитель поэзии остался обобран местными жуликами, любившими шансон. Мелочи в карманах хватило на самый дешёвый билет до Гавра. Голодный и замёрзший Тесла сидел в каюте, но счастливым образом привлёк внимание капитана судна. Тот пригласил учёного в каюту и, услышав историю горемыки, не отказал в гостеприимстве.

Неожиданная потасовка на палубе заставила Теслу, обладавшего хорошими навыками кулачного боя, отбиваться, и заметивший драку капитан сменил милость на равнодушие. По счастью, недалеко оставалось до Нью-Йорка, поклонник Гёте ступил, наконец, на берег, где быстро заработал первые деньги, оказав помощь владельцу местной мастерской.

С Эдисоном Тесле помогло увидеться рекомендательное письмо. Ирония судьбы – без указанного клочка бумаги изобретатели бы не встретились. Эдисон равнодушно выслушал идеи о переменном токе. Что заставляет внести предположение о его заблаговременной осведомлённости. Тесла уже был известен Континентальной компании, её служащие отказали Николе ранее в вознаграждении. Американцы дали возможность европейцу вновь прочувствовать цену собственных обещаний.

Эдисон за очередное улучшение своих машин пообещал Тесле теперь уже 50000 долларов. Что составляло состояние по тем временам. Работавший по 20 часов в сутки Тесла внёс ряд новшеств, одновременно создав новый тип источника питания, выполнив свою часть устно заключённого соглашения. Как в прошлый раз, награда составила нуль – Эдисон заявил, что удачно пошутил по-американски.

Весной 1885 года разорвав отношения с Континентальной компанией, Тесла пускается в одинокое плавание. Впрочем, местные дельцы уже знали изобретателя в качестве талантливого инженера: он создал дуговую лампу под цели освещения улиц. Но вместо платы получил… некие трудно продаваемые акции. Три раза Тесла получал урок прежде, чем осознал, что с воротилами нужно держать ухо востро.

Проработав грузчиком, подсобным рабочим, вырыв неизвестное количество канав, Никола охладел к Америке. Но в апреле 1887 года на пути попался Обадайя Браун. Прораб быстро осознал преимущества идей Теслы и предложил познакомиться с братом Альфредом, работавшим инженером телеграфной компании. Разговор состоялся подшофе, но наутро оба двинулись в нужном направлении.

Распространение телеграфа

Уговор состоял в том, чтобы на базе лаборатории Брауна разработать нечто (на усмотрение Теслы) для демонстрации перед адвокатом Чарльзом Пеком. Кружащееся в магнитном поле солидных размеров металлическое яйцо смотрелось действительно потрясающе (так состоялся первый в мире асинхронный двигатель). Появились деньги на развитие концепции переменного, в том числе и трёхфазного, тока.

Трехфазный ток — презентация онлайн

Трехфазный ток
§1. Основные понятия
1.1. ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА электрических цепей — состоит
из трех цепей, в которых действуют переменные напряжения
• одной и той же частоты,
•сдвинутые по фазе друг от друга на 1/3 периода (φ=2π/3).
1.2. ФАЗА — каждая отдельная цепь такой системы
1. 3. ГЕНЕРАТОР ТРЕХФАЗНОГО ТОКА — соединение в одной
машине трех генераторов так, что индуцированные в них ЭДС
сдвинуты друг от друга на 1/3.
Почти все генераторы,
установленные на наших
электростанциях
§2. Работа 3-х фазного генератора
3 самостоятельных катушки,
расположенных на статоре
смещенных на 120о.
В центре вращается общий для
всех катушек индуктор,
(например постоянный магнит).
Каждая обмотка самостоятельный генератор тока
и источник электроэнергии.
Провода к концам каждой из них
-три независимые цепи
Для передачи энергии электроприемникам (например
лампочкам), требовалось бы ШЕСТЬ проводов.
Можно так соединить между собой обмотки генератора, чтобы
было 4 или 3 провода (см. «Δ» и «Ү»)
ИТАК! Источником энергии в трехфазной системе
служит трехфазный синхронный генератор.
+j
Статор
f p p n / 60
A
ЕС
+120
+1
ЕА
Ротор
Z
Y
S
N
e(t) ЕВ
ЕВ
— 120
ЕС
ЕА
B
0
C
Т
X
t
В пазах статора размещены изолированные друг от друга обмотки
– ФАЗНЫЕ ОБМОТКИ ГЕНЕРАТОРА.
Фазы трехфазного генератора принято обозначать буквами
латинского алфавита:
A-X, B-Y, C-Z; (буква А обозначает начало фазной обмотки, Х
– конец соответствующей фазной обмотки).
При прямой последовательности чередования фаз мгновенные
значения ЭДС трех фазных обмоток будут равны:
eA (t ) Em sin t
2
eB (t ) Em sin( t ) eA (t ) Em sin( t 120 )
3
4
2
eС (t ) Em sin( t ) eA (t ) Em sin( t ) Em sin( t 120 )
3
3
Комплексные значения ЭДС можно выразить как действующее
значение ЕФ (одинаковое) и комплексный множитель.
E A EФ e
j0
j
j
EВ EФ e
EС EФ e
e
j
2
3
ЕФ
2
3
2
3
EФ e
EФ e
1
3
ЕФ ( j
) ЕФ ( 0,5 j 0,867)
2
2
1
3
ЕФ ( j
) ЕФ ( 0,5 j 0,867)
2
2
j120
j120
Фазный множитель
системы трехфазной
системы
1
3
j
a
2
2
Таким
образом
E A EФ
E В EФ a
2
E C EФ a
Для получения трехфазной системы необходимо определенным
образом соединить фазы источника энергии и фазы приемника.
§3. Соединение звездой
(четырехпроводная)
Концы обмоток (1′, 2′, 3′ ) — в одну точку генератора
(нулевая точка или нейтраль) => ЧЕТЫРЕ провода:
• три линейных от начала обмоток (1, 2, 3),
•нулевым или нейтральным от нулевой точки.
Основные понятия трехфазной цепи
(системы)
Фазное напряжение UФ – напряжение между началом и концом
фазы источника или приемника.
Фазный ток IФ – ток в фазе трехфазной цепи.
Линейное напряжение UЛ – напряжение между линейными
проводами или между началами разных фаз.
Линейный ток IЛ – ток в линейном проводе.
Симметричный
приемник
электрической
энергии
–
трехфазный
приемник,
у
которого
комплексные
сопротивления всех фаз одинаковы
Z A Z B ZC
Симметричный режим работы трехфазной цепи –при котором ,
трехфазные системы напряжений и токов симметричны.
Напряжения между нулевой точкой и началом каждой фазы –
ФАЗНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ.
Фазные напряжения обычно обозначают U1, U2, U3 или Uф
Напряжения между началами обмоток (т. е. точками 1 и 2, 2 и 3,
3 и 1) — ЛИНЕЙНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ U12, U23, U31 или Uл.
Между амплитудами или действующими значениями фазных и
линейных напряжений соотношение Uл = √3Uф ≈ 1,73Uф
Если фазное напряжение Uф = 220 В, то при соединении
обмоток генератора звездой линейное напряжение Uл — 380 В.
Нагрузки (электролампы I, II, III)
питаются фазными
напряжениями.
При эксплуатации трехфазного переменного тока
стремятся нагрузку различных фаз сделать, по
возможности, одинаковой.
Поэтому,
например,
при
устройстве
осветительной
сети
большого
дома
при
четырехпроводной системе в каждую квартиру
вводят нулевой провод и один из линейных с таким
расчетом, чтобы в среднем на каждую фазу
приходилась примерно одинаковая нагрузка.
Дополнительные пояснения Соединение
фаз
источника энергии и приемника звездой.
IA
А
EA
ZA
IA
EA
IA
Х
Z
IС
EС
ZС
IВ
ZВ
UC
ZC
IC
IB
EВ
ZA
IC
EC
Y
UA
EB
ZB
IB
А
IA
EA
UСА
IN
EC
N
ZA
Нейтральный провод
UAВ
EB
C
UA
ZC
B
UC
IB
IC
UВС
ZB
I N I A I B IC
UB
Фазные
напряжения
Фазные
токи
Линейные
напряжения
Линейные
токи
U A ,U B ,U C
I A , I B , IC
U AВ ,U BС ,U CА
I A , I B , IC
А
EA
IA
IN
EC
UAВ
EB
ZB
ZC
B
IC
ZA
Нейтральный провод
N
C
UA
UСА
IB
UВС
UC
UB
На основании второго
соответствующих ФАЗ:
закона
Кирхгофа
для
контуров
EA U A
EВ U В
EС U С
Для ЛИНЕЙНЫХ напряжений
U AВ E A EВ U A U B U Л e
j 30
U ВС EВ EС U В U С U Л e
j 90
U СA EС E А U С U А U Л e
j150
Квартирные
предохранител
и
А
UCA
UA
30
А В С N
UAB
°
О
30
UC
UB
°
С
В
UBC
АОВ — равнобедренный
Магистральные
предохранители
U A U B U C UФ
U Л 2 UФ cos 30 3 UФ
U AB U BС U СA U Л
I Л IФ
§4. Соединение треугольником
•Конец каждой обмотки
соединен с началом
следующей =>
•Образуется треугольник.
• Линейные провода
присоединены к вершинам
(точки 1, 2 и 3).
При соединении треугольником линейное напряжение
генератора РАВНО его фазному напряжению: Uл = Uф.
Соединение треугольником также
допустимо лишь при одинаковой (или
почти одинаковой) нагрузке фаз.
Иначе ток в замкнутом контуре
обмоток будет слишком велик, что опасно
для генератора
Дополнительно Соединение треугольником.
Z
А
IAВ
ЕА
ZAB
Х
В
ЕC
ЕВ
Y
C
UAB
UCA
IВС
Для получения соединения
фазных обмоток генератора
треугольником необходимо
подключить:
ZCA
X B; Y C; Z A
ZBC
UBC
Фазные напряжения
одинаковы
Фазные токи
ICА
IA = IAВ — ICА
А
UAB
ЕА
ЕC
I AВ
IВ
UBС
UCA
U AB
I ВС
Z AB
В
ЕВ
C
ZAB
ZBC
IС = IСА — IВС
I СА
U ВC
Z ВC
ZCA
U СА
Z СA
Фазные
напряжения
Линейные напряжения
Фазные
токи
IA =
I A , I B , IC
U AВ ,U BС ,U CА
I AВ , I BС , I CА
U AВ ,U BС ,U CА
Линейные токи
IAВ — ICА
А
ZAB
UAB
ЕА
IВ
ЕC
В
ZCA
ЕВ
ZBC
UCA
UBС
IС =
IСА — IВС
C
Для линейных токов
I A I AB I CA
I В I BС I AВ
I С I СА I ВС
А
IC
IAB
Квартирные
предохранител
и
30
IA
°
О
30
ICA
IBC
°
В
С
IB
АОВ — равнобедренный
I A I B IC I Л
I AB I BС I СA IФ
I Л 2 IФ cos 30 3 IФ
Магистральны
е
предохранител
и
U Л UФ
А В С
§5. Нагрузки в трехфазных сетях
5.1. Соединение звездой
Нагрузки, питающиеся от
отдельных пар проводов,
также могут быть
соединены звездой
Соединение нагрузок при 3-х
проводной системе
т. е. один конец их присоединен
к общей точке, а оставшиеся
три свободных конца к
линейным проводам сети
При 4-х проводной системе
При соединении нагрузок ЗВЕЗДОЙ каждая нагрузка находится
под напряжением, в √3раз меньшим линейного
Левый рисунок — между каждой парой
линейных напряжений последовательно
включены ДВЕ НАГРУЗКИ (токи в
которых сдвинуты по фазе на 2π/3).
Напряжение на каждой нагрузке равно
соответствующему линейному
напряжению, деленному на √3.
Для
четырехпроводной
системы ясно из
правого рисунка.
5.2. Соединение треугольником
Соединение нагрузок треугольником при 3-х проводной
системе проводки
•Все нагрузки соединяются последовательно и образуют общий
контур,
•К точкам 1, 2, 3 которого присоединяются линейные провода.
ПРАКТИЧЕСКИ.
При соединении нагрузок треугольником каждая
нагрузка находится под линейным напряжением,
При соединении ЗВЕЗДОЙ — под напряжением, в √3раз
меньшим
При переключении нагрузок со звезды на
треугольник напряжения на каждой нагрузке,
ПОВЫШАЮТСЯ в √3 ≈ 1,73 раза.
Например, линейное напряжение трехпроводной
сети 380 В = >
При соединении ЗВЕЗДОЙ напряжение на каждой
из нагрузок будет равно 220 В,
При включении ТРЕУГОЛЬНИКОМ равно 380 В.
§6. Мощность трехфазной цепи.
Активную мощность, потребляемую в трехфазной цепи можно
определить как сумму мощностей в отдельных фазах нагрузки:
P Р1Ф Р2Ф Р3Ф U1Ф I1Ф cos 1 U 2Ф I 2Ф cos 2 U 3Ф I 3Ф cos 3
Аналогично м. б. определена и реактивная мощность
Q Q1Ф Q2Ф Q3Ф U1Ф I1Ф sin 1 U 2Ф I 2Ф sin 2 U 3Ф I 3Ф sin 3
6.1. Для симметричной нагрузки эти
уравнения примут вид:
P 3U Ф I Ф cos 3 U Л I Л cos
Полная мощность при
симметричной нагрузке
Q 3U Ф I Ф sin 3 U Л I Л sin
S P Q 3 U Л I Л
2
2
6. 2. Мгновенная мощность трехфазной
цепи при симметричной нагрузке
p(t ) u A (t )iA (t ) uB (t )iB (t ) uC (t )iC (t ) 3UФ IФ cos Ф Р const
Т.О. мгновенная мощность трехфазной цепи при
симметричной нагрузке не зависит от времени
(постоянна) и равна активной мощности системы.
Это свойство создает благоприятные условия для
работы трехфазного генератора, так как вал
генератора работает с постоянным моментом
нагрузки.
Литература:
1. Зевеке Г.В., Ионкин А.В., Нетушил А.В.,Страков С.В.
Основы теории цепей: Учебник для вузов, — М.:
Энергоатомиздат, 1999 г, с. 169 –187.
2. Бакалов В.П., Игнатов А.Н., Крук Б.И. Основы теории
электрических цепей и электроники: Учебник для вузов, — М.:
Радио и связь, 1999 г, с. 79 –86.
3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учебник
для вузов, — М.: Высшая школа, 2003 г, с. 104 –116, 417-426

Трехфазный ток – расчет

Трехфазная мощность и ток

Мощность, потребляемая цепью (однофазной или трехфазной), измеряется в ваттах Вт (или кВт). Произведение напряжения и тока представляет собой полную мощность и измеряется в ВА (или кВА). Соотношение между кВА и кВт представляет собой коэффициент мощности (Pf):

кВт = кВА x pf

, который также может быть выражен как:

кВА = кВт/pf

Однофазная система  

с этим проще всего справиться. Учитывая кВт и коэффициент мощности, можно легко вычислить кВА. Ток — это просто кВА, деленное на напряжение. В качестве примера рассмотрим нагрузку, потребляющую 23 кВт мощности при напряжении 230 В и коэффициенте мощности 0,86:

кВА = кВт / коэффициент мощности = 23/0,86 = 26,7 кВА (26700 ВА)

Ток = ВА / напряжение = 26700 / 230 = 116 А

Примечание: вы можете выполнить эти уравнения либо в ВА, В и А, либо в кВА, кВ и КА, в зависимости от параметров, с которыми вы имеете дело. Чтобы преобразовать ВА в кВА, просто разделите на 1000.

Трехфазная система

Основное различие между трехфазной и однофазной системами заключается в напряжении. В трехфазной системе у нас есть линейное напряжение (V _LL ) и фазное напряжение (V _LN ), связанные соотношением:

V _LL  = √3 x V _LN

или, как вариант:

V _LN = V _LL / √3

Самый простой способ решить трехфазные задачи — преобразовать их в однофазную задачу. Возьмем трехфазный двигатель (с тремя одинаковыми обмотками), потребляющий заданную мощность кВт. Сумма кВт на обмотку (однофазная) должна быть разделена на 3. Точно так же трансформатор (с тремя обмотками, каждая из которых идентична), выдающий заданное количество кВА, будет иметь каждую обмотку, обеспечивающую треть общей мощности. Чтобы преобразовать трехфазную задачу в однофазную, возьмите общее количество кВт (или кВА) и разделите его на три.

В качестве примера рассмотрим сбалансированную трехфазную нагрузку, потребляющую 36 кВт при коэффициенте мощности 0,86 и напряжении между фазами 400 В (V _LL ):

примечание: напряжение между фазами и нейтралью В _LN  = 400/ √3  = 230 В
трехфазная мощность составляет 36 кВт, однофазная мощность = 36/3 = 12 кВт
теперь просто следуйте описанному выше однофазному методу / 0,86 = 13,9 кВА (13900 ВА)

Ток = ВА / напряжение = 13900 / 230 = 60 А

Достаточно просто. Чтобы найти мощность при заданном токе, умножьте ее на напряжение, а затем на коэффициент мощности для преобразования в Вт. Для трехфазной системы умножьте ее на три, чтобы получить общую мощность.

Несимметричные трехфазные системы

Вышеупомянутое относится к сбалансированным трехфазным системам. То есть ток в каждой фазе одинаков, и каждая фаза отдает или потребляет одинаковое количество энергии. Это типично для систем передачи энергии, электродвигателей и подобного оборудования.

Часто, когда задействованы однофазные нагрузки, например, жилые и коммерческие помещения, система может быть несбалансированной, когда каждая фаза имеет разный ток и отдает или потребляет разное количество энергии.

Сбалансированные напряжения

К счастью, на практике напряжения имеют тенденцию быть фиксированными или очень небольшими величинами. В этой ситуации и с небольшим размышлением можно распространить вышеуказанный тип расчета на трехфазные системы с несимметричным током. Ключом к этому является то, что сумма мощностей в каждой фазе равна общей мощности системы.

Например, возьмем трехфазную систему 400 В (V _LL ) со следующими нагрузками: фаза 1 = 80 А, фаза 2 = 70 А, фаза 3 = 82 А

напряжение линии к нейтрали (фазе) V _LN  = 400/√3 = 230 V
Полная мощность фазы 1 = 80 x 230 = 18 400 ВА = 18,4 кВА     
Полная мощность фазы 2 = 70 x 230 = 16 100 ВА = 16,1 кВА = 2 x Полная мощность 8 фазы 3
230 = 18 860 ВА = 18,86 кВА
Суммарная трехфазная мощность = 18,4 + 16,1 + 18,86 = 53,36 кВА

Точно так же, зная мощность в каждой фазе, можно легко найти фазные токи. Если вы также знаете коэффициент мощности, вы можете преобразовать кВА в кВт, как показано ранее.

Несимметричные напряжения

Если напряжения становятся несимметричными или есть другие причины (например, несбалансированный фазовый сдвиг), необходимо вернуться к более традиционному анализу сети. Системные напряжения и токи можно найти, подробно нарисовав схему и используя законы Кирхгофа и другие сетевые теоремы.

Как узнать, какой генератор вам подходит

Если вы уже рассчитали общую фактическую нагрузку (Общую трехфазную мощность), теперь вы можете использовать следующие формулы, чтобы выбрать правильный генератор для вас.

во-первых, есть два термина мощности дизель-генераторов, один — резервная мощность, а второй — основная мощность

основная мощность генераторной установки

основная мощность генераторной установки составляет 100% мощность генератора, и именно здесь применяется переменная нагрузка и неограниченное количество часов использования со средним коэффициентом нагрузки 80% от основного рейтинга в течение каждого 24-часового периода. Отметив, что перегрузка 10% допускается в течение 1 часа при каждой 12-часовой работе.

Резервная мощность генераторной установки

Резервная мощность генераторной установки составляет 110 % мощности генератора, и именно здесь переменная нагрузка ограничена годовым использованием до 500 часов. применяется, из которых 300 часов может быть непрерывной работы. Обратите внимание, что перегрузки не допускаются.

Вывод:

поэтому, если вы выбираете правильный генератор для расчетной общей нагрузки, вам следует умножить общую нагрузку на 1,25, чтобы получить базовую мощность. сделав это, вы теперь работаете на 80% от основной мощности.

примечание: рекомендуется добавлять дополнительную виртуальную нагрузку к общей нагрузке, например 10% для будущего дополнительного оборудования. и вы вообще не должны опускаться ниже 40% от основной мощности.

Генераторы Kubota Генераторы John Deere

7 приложений для трехфазного питания

от GreenFox | 25 мая 2022 г. | Uncategorized

Термин «3-фазная мощность», вероятно, не знаком непрофессионалу. По большей части электричество в доме или офисе часто рассматривается как одно и то же. Пока электрическое устройство работает при подключении к сети и работает, когда это необходимо, никто не задумывается о том, что может позволить этому произойти.

Но для довольно большой части населения важно понимать, что такое трехфазное питание по сравнению с его однофазным аналогом. Гайки и болты трехфазного питания ломаются следующим образом:

• однофазный ток растет и падает по мере его движения, что приводит к пикам и спадам, которые означают, что желаемая мощность находится в оптимальной точке, а также в самой низкой точке
• 3-фазная мощность состоит из трех однофазных токов, действующих одновременно
• каждое течение движется в одних и тех же пиках и впадинах, но они делают это в разное время. Длины волн между этими (3) токами ближе друг к другу, что приводит к менее резким провалам

Преимущества

В результате мощность, генерируемая в 3-фазной системе, более постоянна. Самым большим преимуществом стабильной мощности является повышение производительности. Когда что-то работает на электричестве, цель его конструкции — максимизировать подаваемую на него мощность. Хотя однофазное питание может выполнять эту работу (и для некоторых приложений это идеально), его более низкая эффективность может быть не лучшим вариантом. Дома, как правило, работают от однофазной сети. Коммерческие здания, особенно те, которые используют высокоэнергетическое тяговое оборудование, больше выигрывают от трехфазного питания по одной причине — меньший износ физического капитала означает, что его нужно меньше ремонтировать / заменять.

Есть части мира, где трехфазное питание является частью повседневной жизни. Само собой разумеется, что некоторые потребители в частном секторе захотят преобразовать свою однофазную электроэнергию в более выгодную трехфазную систему.

В последние годы домовладельцы построили большие мастерские в гаражах или инвестировали в электромобили. Кроме того, физический размер домов увеличился, поскольку они оснащены более мощными приборами с высоким энергопотреблением. Попытка запустить эти приборы и механизмы теоретически может увеличить количество отключений цепей во время работы. Однако важно помнить одну очень важную вещь: дома — это эффективные системы, которые очень хорошо работают от однофазного питания.

Applications

To this point, some of the more specific applications of 3 phase power include:

• Mobile Towers
• Data Centers
• Aircraft (commercial & military)
• Power Grids
• On the Frontlines
• Производство
• Тяжелое машиностроение

3-фазное питание является эффективным источником энергии и весьма выгодно для коммерческого/промышленного применения. Его эффективность заключается в последовательном способе подачи питания к источнику. Поскольку в подаче электроэнергии меньше перерывов, инструменты/машины работают более плавно. Это, в свою очередь, приводит к гораздо меньшему износу того, что обычно является самым дорогим в коммерческой/промышленной эксплуатации. Это также означает более низкие расходы на коммунальные услуги.

Только профессионал может дать вам правильную разбивку: 1) текущая ситуация с властью состоит из; 2) плюсы и минусы альтернативных систем, в том числе трехфазного питания; и 3) какие могут быть ограничения, которые в конечном итоге заменят предполагаемые изменения.