Почему в трехфазной системе между фазами 380В, а между фазой и нулем 220В. Как связаны фазное и линейное напряжение. Чем отличаются схемы соединения «звезда» и «треугольник». Как распределяется нагрузка по фазам.
Основные понятия трехфазной системы электроснабжения
Трехфазная система электроснабжения является наиболее распространенной для питания как бытовых, так и промышленных потребителей. В ней используются следующие ключевые понятия:
- Фаза — один из трех проводников, по которым передается электроэнергия
- Нейтраль (ноль) — общий обратный провод
- Фазное напряжение — напряжение между фазой и нейтралью (220В)
- Линейное напряжение — напряжение между двумя фазами (380В)
Почему между фазами 380В, а не 440В?
Многих интересует вопрос: почему между двумя фазами напряжение составляет 380В, а не 440В, ведь 220В + 220В = 440В? Дело в том, что напряжения в разных фазах сдвинуты друг относительно друга на 120 градусов. Из-за этого сдвига фаз напряжения складываются не арифметически, а векторно.
Векторная сумма двух напряжений по 220В, сдвинутых на 120 градусов, дает в результате 380В. Математически это выражается формулой:
Uлинейное = Uфазное * √3
То есть линейное напряжение больше фазного в √3 ≈ 1,73 раза.
Схемы соединения обмоток «звезда» и «треугольник»
В трехфазных системах используются два основных способа соединения обмоток генераторов и потребителей:
Соединение «звезда»
- Концы обмоток соединяются в общую нейтральную точку
- Фазное напряжение в √3 раз меньше линейного
- Применяется в сетях с напряжением 380/220В
Соединение «треугольник»
- Конец одной обмотки соединяется с началом следующей
- Фазное напряжение равно линейному
- Применяется в промышленных сетях 660В
Как правильно распределить нагрузку по фазам?
При трехфазном вводе важно обеспечить равномерную нагрузку на все три фазы. Для этого рекомендуется:
- Разделить все потребители на три примерно равные группы по мощности
- Подключить каждую группу к своей фазе
- Крупные однофазные потребители (электроплита, бойлер) желательно запитывать от разных фаз
- Периодически проверять токи в фазах и при необходимости перераспределять нагрузку
При грамотном распределении нагрузки обеспечивается надежная и экономичная работа всей электросети.
Преимущества трехфазной системы электроснабжения
Трехфазная система имеет ряд важных преимуществ по сравнению с однофазной:
- Возможность получения двух рабочих напряжений — 220В и 380В
- Более равномерная нагрузка на электросеть
- Меньшие потери в линиях электропередачи
- Простой пуск и работа трехфазных электродвигателей
- Возможность создания вращающегося магнитного поля
Именно поэтому трехфазные системы так широко применяются как в быту, так и в промышленности.
Особенности измерения напряжения в трехфазной сети
При работе с трехфазной сетью важно правильно измерять напряжение:
- Между фазой и нулем (фазное напряжение) — должно быть 220В ±10%
- Между двумя фазами (линейное напряжение) — должно быть 380В ±10%
- Между всеми тремя фазами — разница не должна превышать 2-3%
Измерения проводятся с помощью мультиметра в режиме измерения переменного напряжения. При обнаружении значительных отклонений необходимо вызвать электрика для диагностики и устранения проблем.
Что делать при перекосе фаз?
Перекос фаз — это ситуация, когда напряжения в разных фазах существенно отличаются. Причины перекоса могут быть следующие:
- Неравномерное распределение нагрузки по фазам
- Обрыв нулевого провода
- Неисправности в трансформаторной подстанции
При обнаружении перекоса фаз необходимо:
- Отключить все мощные потребители
- Измерить напряжение на всех фазах
- При значительных отклонениях вызвать аварийную службу
- После устранения причин заново распределить нагрузку по фазам
Своевременное выявление и устранение перекоса фаз позволит избежать выхода из строя электрооборудования.
Применение трехфазных и однофазных потребителей
В быту и на производстве применяются как трехфазные, так и однофазные электроприборы:
Трехфазные потребители (380В)
- Мощные электродвигатели
- Сварочные аппараты
- Промышленные станки
- Электрические печи
Однофазные потребители (220В)
- Бытовая техника
- Осветительные приборы
- Электроинструмент
- Компьютерная и офисная техника
При подключении мощных однофазных потребителей к трехфазной сети важно равномерно распределить их по фазам, чтобы избежать перекоса.
Почему между фазой и нулем 220 В а между фазами 380 В
В трёхфазных системах электроснабжения используются четыре провода — три фазы и нейтраль, причём величина напряжения зависит от того, между какими проводами оно было измерено.
Людям, мало знакомым с теорией электротехники не всегда понятно, если между двумя фазами 380 В, то почему между фазой и нулем 220 В, а не 190В.
Схемы звезда и треугольник в трехфазной сети
Современные электромашины имеют три группы обмоток, которые могут соединяться двумя способами. Своё название они получили от изображений на принципиальной электросхеме:
- Звезда. В этой схеме концы катушек соединяются между собой, а питание подаётся на начала обмоток. Средняя точка звезды теоретически обладает нулевым потенциалом, но при неравномерной нагрузке к ней подключается нейтраль для протекания уравнительного тока и предотвращения перекоса по напряжению
- Треугольник. При таком соединении начало одной обмотки подключается к концу следующей.
| Информация! Начало и конец обмоток выбираются исходя из направления намотки катушки. |
Таким образом могут подключаться не только катушки электродвигателей, но и ТЭНы в электропечах или котлах электро отопления. При этом меняется напряжение на каждом из нагревателей.
Если выбрана схема подключения «треугольник», то на каждую катушку или ТЭН поступает напряжение между фазами, которое составляет 380В. При соединении в «звезду» на обмотки и нагреватели подаётся напряжение между фазой и нулем 220В.
Квартиры в многоквартирных домах или отдельные коттеджи так же подключаются к трёхфазной сети по схеме «звезда». Они присоединяются к разным фазным проводам и к общему нулевому проводнику.
При этом потребители распределяются по фазам максимально равномерно, что уменьшает уравнительный ток в нейтральном проводе и необходимое сечение питающих кабелей.
Разница в напряжении при соединении обмоток различными способами применяется для пуска трёхфазных электродвигателей напряжением 660 В в сети 380 В.
В начале процесса запуска обмотки электромашин соединяются в «звезду», а после разгона переключаются на «треугольник». Таким образом, пуск двигателя происходит при пониженном напряжении, что уменьшает пусковой ток и делает процесс разгона более плавным.
Что такое фазное и линейное напряжения
Причиной того, почему между фазой и нулем 220 В при напряжении в проводах 380В, является то, что для выработки электроэнергии используются трехфазные генераторы. Обмотки в этих аппаратах расположены со сдвигом в 120° и соединены в «звезду», к которой подключен четырёхжильный кабель.
Средняя точка соединена с нейтралью, имеющей обозначение N, а вывода с линейными проводами, которые обозначаются А, В и С.
Соответственно, в трёхфазной сети имеются два напряжения:
- Линейное. Между двумя линейными или фазными проводами и обозначается на схемах и в формулах Uab, Ubc и Uca. Может также обозначаться Ul или Uл и в бытовых сетях составляет 380 В, а по новому ГОСТу 400 В.
- Фазное. Измеряется между любым из фазных проводников и нейтралью, на схемах и в формулах обозначается Ua, Ub и Uc, может использоваться обозначение Uf или Uф. Используется в квартирной проводке и составляет 220 В или 230 В.
Если между фазой и нулем 220, почему между фазами не 440 В
Разные фазы в трёхфазной сети находятся не в противофазе, а сдвинуты на 120°, что видно на векторной диаграмме. Поэтому напряжения не складываются арифметически и результат равен 380 В, а не 440 В.
Изображение напряжения на векторной диаграмме
Электроэнергия, поступающая по проводам к жилым домам и предприятиям, производится на электростанциях при помощи синхронных генераторов, имеющих три группы обмоток.
Напряжение, вырабатываемое этими устройствами, имеет синусоидальную форму и сдвинуто относительно друг друга на те же 120° и на векторной диаграмме изображается тремя лучами, исходящими из общего центра. На ней нейтраль расположена в центре, а фазные клеммы находятся на концах отходящих векторов.
По этой диаграмме видно, что фазное и линейное напряжение измеряются по-разному — фазное от центра до конца вектора, а линейное между их концами. Соответственно получается, что 440 В может быть только в двухфазной сети, в которой напряжение в разных фазах сдвинуто на 180°, а вектора направлены в противоположные стороны.
В этом случае величины линейного и фазного напряжений связаны между собой формулой Uл=2Uф, но в трёхфазной сети соотношение напряжений определяется формулой Uл=√3Uф.
| Важно! Эта формула может применяться только при наличии нейтрали и отсутствии перекоса фаз. При обрыве нулевого провода вид диаграммы и величина фазного напряжения определяется силой тока в каждой из фаз. |
Откуда взялся √3 (квадратный корень из 3-х)
В формуле, которой связаны величина линейного и фазного напряжения, используется константа √3. Так как векторная диаграмма представляет собой чертёж, то она определяется по законам геометрии.
На диаграмме две разноимённые фазы изображаются векторами Ua и Ub, имеющими одинаковый модуль (длину) и составляющих две стороны треугольника с углом 120°.
Третьей стороной треугольника (основанием) является вектор линейного напряжения Uab. Зная угол между равными сторонами и их длину, основание треугольника определяется по простой формуле Uab=Ua√(2-2cos120°)=Ua√(2-(2*-0,5))=Ua√3.
Это совпадает с результатами измерений Uab/Ua=380/220=1,73.
| Информация! На самом деле расчётная величина составляет 381 В, но этой разницей можно пренебречь. Она меньше потерь в проводах и колебаний выходного напряжения понижающих трансформаторов. |
Вывод
Главной причиной того, почему между фазой и нулем 220 В, является использование для электроснабжения трёх фаз со сдвигом между ними 120°.
Из-за этого напряжение в них складываются не арифметически, а по законам геометрии, что видно на векторной диаграмме.
В результате в сети 0,4 кВ одновременно имеются два напряжения – линейное 380 В между двумя любыми фазами и фазное 220 В между любой из фаз и нейтралью.
Похожие материалы на сайте:
- Формула для расчета сопротивления
- Куда подключать фазу в розетке
- Что такое напряжение
Напряжение между фазами 380 в
Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Автор: 1-vip , 9 июля в Разговоры. Товарищи, почему при однофазном подключении в россии получается вольт, а при трехфазном — ?
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- чПКФЙ ОБ УБКФ
- В чем отличие трехфазного напряжения от однофазного
- В чем отличие трехфазного напряжения от однофазного
- Как правильно распределить нагрузку по фазам? Напряжение между фазами
- Вопрос на засыпку (о напряжениях фаза-ноль и фаза-фаза)
- Что такое 220 Вольт, 380 Вольт или современные значения 230V и 400V
- Напряжение между двумя фазами – советы электрика
- напряжение между фазами
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Трехфазные электрические цепи │Теория ч.
1
чПКФЙ ОБ УБКФ
Я сам студен, но у меня разошлись мнение с преподавателем. Anat78 спасибо, сеть да , Bladiclab поэтому я и не стал писать наши мнения чтобы узнать ответ навернека. Bladiclab написал : Вопрос задан круто. Но мнение преподавателя могли бы и скинуть. Надо не преподавателя защищать, а интернет изучать. Либо вопросы формулировать правильно чай на инженера учитесь? На электрика? Курсовые пишут на втором-третьем курсе техникума.. ТС, а Вы не допускаете, что в лаборатории, на стенде где Вы тренируетесь, может быть линейное напряжение В?
Solovey написал : Такое тоже может быть! Если Вам скажут, что между фазами В, а между нулём и фазой 58В, или например и соответственно, а ещё лучше и , Вы тоже не поверите? А они есть. А он есть А соотношение между линейным и фазным напряжением в трёхфазной системе равно квадратному корню из 3.
Вот и поговорите с ней пусть обоснует только попытайтесь услышать ее. Я по молодости переучивался на подземного электрика поработав немного поверхностным. Его довод состоял в том что так они преподователи говорят всем ученикам, мой что запомнить слова: первый последний.
И только позже я понял почему он учил так. АД применяемые под землей имеют другую конструкцию борна и переключаются не так как поверхностные, где ставить перемычки было легче по моей системе. А преподователь всю жизнь только и видел АД подземные в взрывозащитном исполнении и там меняются концы на проходных шпильках снизу сняв полностью борно. Открыв крышку борна никогда не узнаешь как двигатель соеденен на или надо сымать само борно.
Хотя конечно почти всегда в борне лежит бумага что соеденение на такое напряжение. То есть хоть по его хоть по моему гайки крутить одинаково. Но спорили сильно и нервы друг другу попортили.
Да и в класе где тренировались на действующей апаратуре помнится была напруга 3фазы вольт почему так не помню может и у вас так сделано.
Мне просто запомнилось эти потому что в шахте такое напряжение не применяется вообще и была проблема если накосячил и что сгорело найти где тебе перемотают катушку на В.
Родные были только на или вольт. В сетях В есть два понятия. Фазное и линейное напряжение. Напряжение между линейным проводом и нейтралью то есть N — называется фазным Напряжение между двумя линейными проводами то есть двумя фазными — называется линейным.
Анатолий 57 написал : В сетях В есть два понятия. А в сетях вольт или 36 вольт такого нет понятия А я думал что напряжение между началом и концом фазы называется фазным, а оно вон как между нолем и фазой. А интересно если система с изолированной нейтралью или трансформатор соеденен в треугольник и ноля нет тогда и фазного напряжения нет?
Круто в городе Киеве с фазным напряжением. В Киеве-то как раз всё пучком. А вот у ростовских в головах что — непонятно. А я думал что напряжение между началом и концом фазы называется фазным , а оно вон как между нолем и фазой.
Не основная масса нормальные просто я ваня и мне доходит не сразу поэтому растолкуйте мне подробно хотябы один пункт;. Анатолий 57 написал : Напряжение между линейным проводом и нейтралью то есть N — называется фазным.
Спросил ваня в Ростове Только мужики я тупой ваня и буду рад прямому ответу а не демагогии типа. Анатолий 57 написал : Книги не только нужно листать, их оказывается нужно еще и читать.
Вот и раскажите что вы поняли когда читали может и я что пойму. Как быть если низкая сторона силового транса соеденена в треугольник? Всегда приятно выслушать умного человека. Анатолий 57 написал : Мил человек, а вы то читали что вы написали. Поразмыслите над вашей фразой. А вы книжку возьмите которую читали и прочитайте что такое фазное напряжение, там этими словами и написано: Фазное напряжение трансформатора или генератора это напряжение одной фазы между ее началом и концом.
Мил человек вас смутило что я не написал что имеется в виду начало и конец фазной обмотки трансформатора? Так я думал что электрик поймет.
А вы простите за какой конец подумали?. Ладно не психуйте, если у вас фазное это только между нолем и фазой да ради бога пусть так и будет.
Просто надо добавлять что это при соеденении обмоток в звезду, тогда это будет правдой. Но сказать так, между нолем и фазой неправильно, конечно я понял что вы имеете в виду, но так в ваших книгах которые я листал а вы читали не пишут, не верете полистайте. Кстати, если не подводит склероз, то в подстанциях для троллейбусных линий 3х В.
Может, спорят товарищи из этой системы? Ближайшей подстанцией оказалась подстанция троллейбусного управления. На нее и было указание подключить новостройку. Что я и сделал. Ток переменный, но напряжение 3х вместо 3х Кстати насчёт постоянки: а как внутреннее освещение, отопление и прочие внутренние потребности? Во всяком случае, в наших краях это так. Значит там две обмотки по низкой стороне..
Может и у троллейбусных так.. Напряжение между началом и концом обмотки трансформатора , например будет считаться — фазным , а напряжение между началами вершинами обмотки — линейным.
В том случае если обмотки соединены по схеме «треугольник » — величина фазного и линейного напряжения одинаковы.
Но в данном конкретном случае- с глухо заземленной нейтралью REN — проводником, подразумеваеться схема соединения обмоток — » звезда «. В этом случае величина линейного напряжения больше величины фазного на величину — корень из трех или примерно -1, Но, вы можете обнаружить, что на выводах трансформатора , полученных соединением обмоток в треугольник , фазное напряжение равно линейному Например, «Напряжение между концом и началом фазы при соединении треугольником — это напряжение между линейными проводами.
Поэтому при соединении треугольником линейное напряжение равно фазному напряжению. Форум Блоги Видео Маркет Рейтинг мастеров. Новые сообщения Новая тема Альбомы Популярные теги Скидки. Присоединяйтесь к сообществу Мастерград Зарегистрироваться. Форум Электрика и слаботочка Электрика Вопрос на засыпку о напряжениях фаза-ноль и фаза-фаза.
Вопрос на засыпку о напряжениях фаза-ноль и фаза-фаза.
Ответить в теме. Сначала новые Сначала старые. Регистрация: Anat78 Просмотр профиля Сообщения пользователя Личное сообщение. Обратиться к мастеру. Bladiclab Просмотр профиля Сообщения пользователя Личное сообщение.
Impuls Просмотр профиля Сообщения пользователя Личное сообщение. VladimirAd Просмотр профиля Сообщения пользователя Личное сообщение. Y Просмотр профиля Сообщения пользователя Личное сообщение. Solovey Просмотр профиля Сообщения пользователя Личное сообщение. Гость Просмотр профиля Сообщения пользователя Личное сообщение.
Анатолий 57 Просмотр профиля Сообщения пользователя Личное сообщение. Вернуться в раздел. Читайте на форуме. Для создания тем и сообщений Вам необходимо войти под своим аккаунтом.
Вход Регистрация.
В чем отличие трехфазного напряжения от однофазного
Каждый владелец трехфазного ввода В обязан позаботиться о равномерной нагрузке на фазы, дабы избежать перегрузки одной из них. При неравномерном распределении на трехфазном вводе, напряжения на фазных проводах начинают различаться друг от друга, как в большую так и в меньшую сторону.
В этой статье мы расскажем вам, как выполняется распределение нагрузки по фазам, предоставив краткую инструкцию со схемой и видео примером. Напряжение между фазами вольт обозначено синим цветом. Зеленым цветом обозначено равномерное распределенное линейное напряжение.
В нашей стране линейное напряжение у электропотребителей равно Вольтам (измеряется между фазами), а фазное- Вольт.
В чем отличие трехфазного напряжения от однофазного
Вы никогда не задумывались, почему в некоторые щитки заходит напряжение Вольт, а в другие вольт. И не думали, что же лучше иметь у себя в доме: трех-фазку или же одно-фазку? В этой статье я постараюсь простыми словами объяснить все преимущества и недостатки этих систем. Итак, если в дом или квартиру заходят два провода фаза и ноль , то эта система называется однофазной и рабочим напряжением считается В фазное , а если четыре провода три фазы и ноль , то такая система называется трехфазной и рабочим напряжением является В линейное. Итак, как видно из вышеописанного и там и там присутствует общий нулевой провод.
И если вы в трехфазной сети будете мерить напряжение каждой фазы относительно нуля, то во всех случаях вы получите значение в В. И только когда вы измерите напряжение фаз друг относительно друга, то получите значение в вольт.
Как правильно распределить нагрузку по фазам? Напряжение между фазами
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Квадрокоптер летит токо в верх модель YH 1 ставка. Не взлетает квадрокоптер 1 ставка.
Почему 3 фазы по вольт получается вольт. Как это получается?
Вопрос на засыпку (о напряжениях фаза-ноль и фаза-фаза)
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Квадрокоптер летит токо в верх модель YH 1 ставка. Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка. А разве понятие «эфир» можно всерьёз рассматривать в электронике?
Что такое 220 Вольт, 380 Вольт или современные значения 230V и 400V
Согласно современным стандартам напряжение в бытовых электросетях должно соответствовать Вольтам. До сих пор такие надписи можно встретить на розетках и оборудовании.
Для того что бы понять, что такое В В , сначала нужно разобраться что такое В В. От электростанции до жилого района ток подается по электролиниям под крайне высоким напряжением. В сам дом электроэнергия приходит уже от трансформаторной подстанции, которая преобразует высоковольтное напряжение сети понижая его до тех самых В. Вообще изначально промышленная сеть, в большинстве случаев, является трёхфазной В и к многоквартирному или частному дому группе домов проведена именно трёхфазная сеть, которая в дальнейшем может расходиться на три однофазные в большинстве случаев так и происходит. Итого мы имеем два варианта организации электропроводки. Мы можем провести до конечного потребителя одну фазу, напряжение В или все 3 фазы, напряжение В.
Сейчас читаем внимательно и запоминаем кто не знает- напряжение Вольт- это напряжение между фазами, то есть между двумя.
Напряжение между двумя фазами – советы электрика
Потому что ток податся тремя фазами по треугольнику. Когда мы замеряем напряжение между двумя любыми соседними фазами, получается вольт.
Можно нарисовать треугольник напряжения, каждое направление обозначается вектором.
напряжение между фазами
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Три фазы: откуда потенциал на нуле и чем опасен его обрыв.
Здравствуйте, гость Вход Регистрация. Правила Форума «Электрик». Файловый архив форумов. Искать только в этом форуме? Дополнительные параметры.
В этой краткой статье, не вдаваясь в историю сетей переменного тока, разберемся в соотношениях между фазными и линейными напряжениями. Ответим на вопросы о том, что такое фазное напряжение и что такое линейное напряжение, как они соотносятся между собой и почему эти соотношения именно таковы.
Самая распространенная проблема, порождающая массу деструктивных последствий — перекос фаз в трехфазной сети до 1,0 кВ с глухозаземленной нейтралью. При определенных условиях такое явление может вывести из строя электрические приборы и создать угрозу для жизни.
Учитывая актуальность проблемы, будет полезным узнать, что представляет собой несимметрия токов и напряжений, а также причины ее возникновения. Это позволит выбрать наиболее оптимальную стратегию защиты. Данный термин используется для описания состояния сети, при котором возникают неравномерные нагрузки между фазами, что приводит к возникновению перекоса.
Какое бывает напряжение между фазами? Для сети трехфазного переменного тока, напряжение между двумя любыми фазами всегда равно вольт. Где это применяется? Обычно напряжение вольт на 2 фазы применяется при подключении силового оборудования, например, сварочного трансформатора.
Почему между фазой и нейтралью 220 В, а между фазами 380 В?
Но если с фазным напряжением все понятно, то с линейным напряжением все не так просто. Линейное напряжение – это напряжение между двумя фазами. Мы знаем, что напряжение 380 В, но откуда оно берется?
Содержание
Почему между фазой и нулем 220 вольт, а между фазами 380 вольт?
Мы знаем, что в нашей сети между фазой и узлом 220 В.
Но почему между двумя фазами 380 В, а не, например, 440 В? Давайте разберемся в сути этого явления.
Мы знаем, что в нашей сети между фазами 220 В. Но почему между двумя фазами 380 В, а не, например, 440 В? Давайте разберемся в сути этого явления.
Фазное напряжение (Uf) можно определить как напряжение между нейтральным и линейным проводниками.
Напряжение сети и фазное напряжение
Трехфазная линия считается самой популярной электрической схемой и имеет значительные преимущества перед другими типами соединений. По сравнению с многофазными цепями, трехфазная линия более экономична с точки зрения расхода материалов и, по сравнению с однофазными линиями, способна проводить более высокое напряжение.
Кроме того, это соединение используется для подключения электродвигателей: оно легко генерирует магнитное поле, которое активно используется для запуска электродвигателей и генераторов. Еще одним преимуществом трехфазной системы является возможность получения различных рабочих напряжений.
В зависимости от способа подключения нагрузки различают сетевое напряжение и фазное напряжение, поступающее из сети.
Основные определения
Прежде всего, давайте вспомним некоторые определения.
Трехфазная система
Трехфазная система – это набор из трех цепей, которые генерируются из одного источника, но сдвинуты по фазе относительно друг друга.
Фаза – это любая электрическая цепь в многофазной системе. Клемма или конец проводника, через который электрический ток входит в цепь, считается началом фазы. В этом случае концы фаз могут быть соединены вместе. В этом случае в цепи возникает полная ЭДС, и система называется связанной. Это нашло широкое применение для питания электродвигателей.
Способы подключения
Трехфазное подключение широко используется для подачи питания на обмотки двигателей и генераторов. При таком соединении используются два разных соединения обмотки с жилами проводника.
- При соединении звездой количество соединительных проводников уменьшается с шести до четырех, что положительно сказывается на долговечности соединений. Питающие проводники подключаются к началу обмотки, а концы – к узлу, называемому N или нейтральной точкой генератора. Этот вариант подключения позволяет перейти на трехпроводное подключение, но только если подключенный трехфазный потребитель симметричен;
- Когда обмотки соединены в треугольник, они образуют замкнутый контур, имеющий относительно низкое сопротивление. Это соединение используется при подключении симметричной цепи с тремя ЭДС: в этом случае при отсутствии нагрузки ток в цепи не возникает.
Питающие проводники подключаются к началу обмотки, а концы – к узлу, называемому N или нейтральной точкой генератора. Этот вариант подключения позволяет перейти на трехпроводное подключение, но только если подключенный трехфазный потребитель симметричен;Соединение “звезда” чаще всего используется для подключения усилителей и различных стабилизаторов в сети 220 В и для плавного пуска электродвигателей в сети 380 В. Соединение треугольником позволяет двигателям потреблять полную мощность и поэтому все чаще используется в промышленных приложениях, где требуются высокие уровни мощности.
Фазные и линейные напряжения
В начале этой статьи мы указали, что трехфазное подключение позволяет использовать два разных напряжения: линейное и фазное.
Давайте разберемся, что это такое, более подробно.
- Фазные напряжения возникают при подключении к нейтральному проводу и одной из трех фаз цепи;
- Линейное напряжение создается при подключении к любым двум фазам. Электрики называют его межфазным, что ближе к методу измерения.
Давайте теперь разберемся, в чем разница между этими двумя определениями.
В нормальных условиях показания сетевого напряжения одинаковы между любыми двумя фазами, однако оно в 1,73 раза больше фазного напряжения. Проще говоря, согласно национальным стандартам, напряжение в сети составляет 380 В, а фазное напряжение – 220 В. Такие особенности трехфазных линий нашли применение в обеспечении бесперебойного электроснабжения как промышленных, так и бытовых потребителей.
Стоит отметить, что такими характеристиками обладают только трехфазные четырехпроводные цепи, номинальное напряжение которых обозначено как 380/220 В. Это обозначение означает, что к этой линии можно подключать широкий спектр нагрузок как 380 В, так и 220 В.
Обратите внимание! Важно знать, что если напряжение в сети падает, то падает и фазное напряжение. Легко рассчитать значение фазного напряжения, если известны линейные значения. Для этого извлеките квадратный корень из трех линейных значений. Результат будет равен фазному напряжению.
Из-за описанных выше особенностей и разнообразия возможных подключений обычно используется именно четырехпроводная трехфазная схема. Область применения такой схемы электропитания многогранна. Благодаря этому он используется для электроснабжения больших зданий с высокой нагрузкой, жилых, офисных, административных и других зданий.
Нет необходимости подключать оба типа потребителей на 380В и 220В. В жилых домах, например, часто используются только приборы, рассчитанные на напряжение 220 В.
В этом случае важно обеспечить равномерную нагрузку на все три фазы, правильно распределив мощность подключения отдельных линий. В многоквартирных домах это достигается путем чередования квартирных и фазных проводов.
В отдельно стоящем доме (если у вас есть ввод 380 В) вам придется самостоятельно распределять нагрузку на выделенные линии.
Теперь вы знаете, какие напряжения можно получить от трехфазной цепи и какие способы подключения используются для четырехпроводных кабелей. Эти знания будут полезны как электрикам, так и обычным потребителям.
Такая зависимость напряжения от нагрузки очень неудобна, поэтому нейтральный провод сохраняется.
Взаимосвязь между фазными и линейными напряжениями. Номинальные напряжения
Фазные напряжения нагрузки отличаются от ЭДС генератора из-за падения напряжения на линии от генератора до нагрузки. Длина этих линий может составлять несколько метров, несколько сотен метров или даже тысячи километров.
Падения напряжения на линиях электропередач, поставляющих электроэнергию потребителям от электростанций, будут рассмотрены в другой статье.
Для упрощения расчетов приведенными падениями напряжения можно пренебречь.
Звездное соединение
С учетом допущений, сделанных для источников, соединенных звездой:
Применяя второй закон Кирхгофа, получаем:
Из выражения (1) можно сделать вывод, что когда ЭДС генератора симметрична, его фазные напряжения также симметричны и, соответственно, их векторная диаграмма
не будет отличаться от векторной диаграммы ЭДС:
На основании уравнений, составленных в соответствии со вторым законом Кирхгофа для цепей (схема соединения звездой выше):
Из этих уравнений можно вывести следующие уравнения, которые применимы к линейному и фазному напряжениям:
Используя выражение (2) при наличии векторов фазных напряжений, мы можем построить векторы линейных напряжений Uab, Ubc, Uca.
Анализируя векторную диаграмму при соединении звездой, можно сделать вывод, что линейные напряжения будут равны и, как и фазные напряжения, сдвинуты относительно друг друга на угол 1200 или 2π/3. Векторы линейных напряжений чаще всего представляют в виде соединенных фазных направлений:
Из этого следует, что:
Соотношение между остальными фазовыми и линейными значениями соответственно такое же:
Треугольное соединение
Выражение (1) будет также верно для дельта-соединения. Уравнение (2) показывает, что фазные и линейные напряжения равны для соединения треугольником и могут быть записаны в такой форме:
Его также можно записать как Ul = Uf.
Векторная диаграмма для соединения треугольником для линейного и фазного напряжений:
Номинальные напряжения
Из вышесказанного можно сделать вывод, что в трехфазной сети существует два напряжения, а именно фазное и линейное. При соединении звездой линейные напряжения больше фазных, а при соединении треугольником они равны.
Этот фактор необходимо учитывать при подключении нагрузки, чтобы не допустить несчастных случаев и отказов оборудования.
Напряжения в сети также смещены друг относительно друга на угол 1200 или 2π/3.
Номинальные напряжения – это напряжения, на которые рассчитаны электрические нагрузки и которые соответствуют их нормальной работе.
Наиболее распространенными напряжениями для сетей до 1000 В являются 380 В, 220 В, 127 В. 380 В и 220 В наиболее распространены в промышленности, а 220 В и 127 В – в бытовых электросетях.
Также в четырехпроводной системе (соединение звезда-ноль) можно получить фазные напряжения, которые при линии 380 В будут равны , а при линии 220 В будут равны .
Преимущество такого подключения заключается в том, что в четырехпроводной сети можно подключать как трехфазные потребители 380 В, так и однофазные потребители 220 В.
Например, катушки трехфазного источника питания соединены звездой, а электродвижущая сила составляет 220 В. Необходимо рассчитать сетевое напряжение в цепи.
Использование трехфазных линий в многоквартирных домах
Не все знают, что в многоквартирных домах также имеется подключение 380 В. Это позволяет магазинам и мастерским всех видов работать на первом этаже или в подвале. Трехфазные цепи распределяются в щитках входных коридоров в квартирах, что дает одну фазу и нейтраль на каждую. Именно они обеспечивают фазное напряжение 220 В.
ФОТО: prezentacii.info Таким образом, трехфазная сеть делится на три однофазные сети
Если вы хотите подключить к своей квартире приборы, требующие 380 В, вы можете обратиться к своему хозяину. Специалист определит, возможно ли такое подключение, после чего в квартире можно проложить трехфазную линию, предварительно заменив электросчетчик на подходящий.
ФОТО: vseinstrumenti.ruТрехфазный счетчик намного больше однофазного
С другой стороны, если нейтральный провод оборван или его сопротивление значительно увеличивается по какой-либо причине, происходит “перекос фаз”, и тогда нагрузки на трех фазах могут находиться под разными напряжениями – от нулевого до линейного – в зависимости от распределения сопротивления нагрузок на фазах в момент обрыва нейтрального провода.
Три фазы для тупых: полезные знания для всех
Основой электричества являются три фазы. С тех пор как гениальный русский Александр Осипович Доливо-Добровольский ввел это новшество, весь мир окутан миллионами километров электрических кабелей и десятками миллионов электродвигателей, которые объединяет одно – все они работают под трехфазным напряжением.
Думаю, не будет преувеличением сказать, что знание принципов работы трехфазной системы является обязательным условием для всех, кто интересуется технологиями и имеет склонность к инженерному делу.
Почему именно три фазы?
Три фазы минимум Три фазы – это минимальное количество полюсов, необходимое для безопасного запуска ротора электродвигателя путем вращения магнитного поля. Большее количество полюсов усложнит двигатель (и трансформаторы) и не даст ничего взамен. Именно здесь пресловутый Никола Тесла “облажался”: вместо того чтобы сосредоточиться на трех фазах, он попытался реализовать многофазные системы, что в конечном итоге и предопределило его неудачу.
Даже само число три указывает на некую гармониянекую гармонию, завершенность. Чтобы стул стоял, не падая, ему нужны как минимум три ножки, пирамида – самое надежное рукотворное сооружение, у нее боковая стенка в виде треугольника и так далее.
Это очень раздражает.
Как это работает?
Если к каждому проводу трехфазного источника тока подключить осциллограф – прибор, который рисует изменения напряжения на временной шкале, – то можно увидеть, что в каждом проводе ток идентичный с синусоидальной формой. Но каждый из них будет сдвинутый относительно следующего на 120 градусов, или 1/3 периода.
Например, когда фаза А находится при нулевом напряжении, фаза В, пройдя свой максимум напряжения, уменьшается, а фаза С, в которой полярность тока уже изменилась на противоположную, имеет отрицательное напряжение (обратный ток).
Через треть периода (0,007 с) фаза C уже будет “на нуле”, фаза A пройдет свой пик, уменьшаясь к нулю, а фаза B (как и C, треть периода назад) изменит полярность.
И поэтому круглый.
380 и 220 В – “инь и янь” бытового электричества
Если в любое время мы соединяемся между между двумя любыми Вольтметр переменного тока между любыми двумя проводами, он покажет одно и то же число – 380 вольт. Это так называемый. “сетевое напряжение”.. Откуда берутся наши розетки на 220 вольт? Именно здесь в игру вступает четвертый провод – нейтральный или нулевой.
Строго говоря, ноль не является необходимым для передачи энергии и работы трехфазного оборудования. Ток (благодаря синусоидальному сдвигу) идеально течет от фазы к фазе, выполняя любую работу, которая ему необходима – вращение двигателя, нагрев нагревательного элемента или освещение, если вам удастся найти светильник на 380 вольт. Ноль необходим в двух случаях:
- Когда вам нужно запитать однофазный прибор;
- Когда необходимо обеспечить заземление для защиты людей.
Однофазные приборы намного проще …проще и поэтому… дешевле. Преимущества очевидны, и заземление является обязательным условием при использовании электричества людьми, не знакомыми с основами электробезопасности.
И очень легко установить связь с землей. Все три фазы соединяются в один “хвост”. Напряжение между другими концами по-прежнему составляет 380 вольт. Но между “свободным” хвостом и точкой подключения оно уже меньше (в 1,73 раза) – 220 В (“фазное напряжение”). Вы можете подключить к этим клеммам утюг, компьютер и лампу освещения с двумя шнурами питания каждый – они будут работать нормально.
Простота и гениальность трехфазной системы заключается в ее универсальность. Простые электроприборы на 220 вольт и мощные трехфазные двигатели, маломощные настольные лампы и тяжелые плавильные печи – все это можно подключить к одной линии, и все будет бесперебойно работать в течение многих лет. Главное, чтобы было достаточно энергии от источника питания – генератора или трансформатора.
Ко всему прочему, при передаче энергии на большие расстояния стоимость трехпроводной линии составляет на треть дешевлеблагодаря экономии на проводах.
Спасибо, я закончил.
Я даже не собираюсь спорить.
Если мы соединимся таким образом, таким образом, таким образом. В конце концов, кого-то ударит током.
Самое главное – не встретить в своей жизни электрика с такими же знаниями, как у вас, ТС.
Вася, 35 лет, авиационный инженер.
Я не знаю. Ты умрешь дураком.
Вот так. Пока я писал, комментарий исчез. Чудо!
| Синхронизация |
| как русский гений Александр Осипович Доливо-Добровольский. |
Вы все сошли с ума? Что это за отвлеченный ум? Он был русским. Русский. До идиота Ельцина не было такого слова, как “отвлеченный”.
И сегодняшняя рассеянность никогда не воспитает таких людей.
По крайней мере, прочитайте гипопедию:
Михаил Осипович Доливо-Добровольский (21 декабря 1861 [2 января 1862], Гатчина – 15 ноября 1919, Гейдельберг) – известный российский электротехник польско-русского происхождения, один из основоположников технологии трехфазного переменного тока.
Как сделать трехфазный генератор переменного тока из постоянных неодимовых магнитов:
Чтобы получить ответ на этот вопрос, мы должны обратиться к истории.
Томас Эдисон ассоциируется с массовым производством лампочек из углеродного волокна. Оптимальное напряжение для него составляло 100 вольт. Это также объясняет тот факт, что рабочее напряжение первой электростанции Эдисона составляло ровно 110 вольт. В конце концов, он выделил еще 10 процентов на кондукторские потери. Хотя есть и другая версия: компания Эдисона активно продвигала 110 вольт. В то время никто не знал, что за переменным током будущее, поэтому был установлен стандарт 110 вольт.
С появлением электрификации в Европе и появлением ламп накаливания с металлическими нитями стало необходимо удвоить напряжение. Стандарт 220 вольт был введен в Германии при электрификации Берлина. Это решение было оправданным. Удвоение напряжения уменьшило потери в проводниках в четыре раза. Однако не было причин для дальнейшего увеличения напряжения.
Это было уже небезопасно для людей.
В США типичной системой электроснабжения для электроустановок в зданиях является система TN-C-S. Понижающий трансформатор подает однофазное напряжение 120/240 В от вторичной обмотки с заземленным центральным проводником. Если понижающий трансформатор питает как жилые, так и коммерческие здания, жилые здания питаются двумя фазными проводами и рабочим нейтральным проводом, подключенным к заземленному нейтральному проводу вторичной обмотки трансформатора, соединенным в звезду 120/208 В. Частота составляет 60 Гц.
В России, как и в Европе, принят стандарт 220 В. И это можно объяснить следующим образом. Дело в том, что энергосистема в России была построена с помощью немецких ученых. И они, конечно, делали все то же самое, что и в Германии. И в дальнейшем мы стали придерживаться стандартов 220 В и 50 Гц.
Поэтому на всем постсоветском пространстве, а теперь и в суверенных государствах, мы имеем напряжение в сети 220 В и 50 Гц. В большинстве европейских стран напряжение в сети составляет 230 В при частоте 50 Гц.
Более высокое напряжение в сети не только снижает потери при передаче электроэнергии, но и позволяет использовать более мощное оборудование.
Следует также отметить, что в СССР 110-127 В были доступны и до войны. Переход на 220 В был случайным. Старые трансформаторы на подстанциях были заменены на новые. И теперь в сети есть только 220 В.
Вот что говорят об этом на форумах:
Наша коммунальная квартира в Санкт-Петербурге на Невской улице перешла на 220 В в 1969 году.
Если я правильно помню, переход со 127 на 220 был в 1963-64 годах (Моховая улица, Ленинград).
В моей квартире в Москве примерно в 1975-76 годах напряжение было изменено с 127 на 220 В.
На индукционной катушке ток всегда запаздывает, он не может достичь своего полного значения из-за наличия токовой петли между катушками. Напряжение меняется скачками, а ток постепенно достигает нужного значения. В промышленных сетях, похоже, один параметр уже упал, а другой еще не достиг своего пика. Это так называемый фазовый сдвиг, который описывает реактивную мощность сети.
Это негативный эффект, и чтобы избежать его, индуктивные и емкостные элементы пытаются компенсировать друг друга. Конденсаторные батареи подключаются параллельно работающим двигателям.
Частота, амплитуда и среднеквадратичное значение фазного напряжения
Частота фазного напряжения была рассмотрена выше. Для построения синусоиды параметр умножается на 2 Pi таким образом, чтобы колебания физического процесса следовали за периодом графика. Частота сети действительно влияет на скорость двигателей, но не слишком сильно. Теперь уже нет причин для таких строгих ограничений, рамки будут расширены. Например, работа электронного трансформатора не зависит от частоты; время его переключения определяется RC-цепочками и характеристиками биполярных транзисторов.
Точнее, частота влияет на конструкцию двигателя, но в меньшей степени на напряжение. Отличить это могут только специалисты. Амплитуда фазного напряжения считается гораздо более важным параметром. Если в документации указано “220 В”, это означает фактическое значение.
В этом случае энергия, вырабатываемая переменным током, преобразуется в постоянный ток. Процедура следует закону Джоуля-Ленца. Мы находим мощность переменного тока, делим ее на силу тока и получаем напряжение, которое имеет тот же тепловой эффект, что и постоянное напряжение.
Все фазные напряжения приведены в среднеквадратичных значениях. Обратите внимание при выполнении расчетов изоляции. Известно, что дуговые разряды возникают независимо от того, являются ли характеристики тока переменными или постоянными. Однако в первом случае амплитуда будет выше при аналогичной передаче мощности. В контакторах дуга зажигается в пиковой точке и самопроизвольно гаснет при переходе напряжения через ноль. Эта важная особенность учитывается при проектировании реле. Аналогично, ток также является эффективным и должен быть найден путем расчета.
Чтобы определить амплитуду напряжения, умножьте среднеквадратичное значение на корень из двух. Для сети 220 В результат равен 311. Это амплитуда фазного напряжения на розетке до того, как правительство решило его повысить.
Теперь эффективное значение равно 230, а амплитуда – 325. Это учитывается при проектировании входных цепей устройства. Типы включают:
- Трансформеры;
- Конденсаторные батареи; и т.д.
Фазные напряжения обычно используются для однозначной и краткой маркировки бытовых цепей, линейные напряжения используются в промышленности. Вы часто слышите о 220 В и 380 В. Нет никаких сомнений в том, о чем они говорят. Но говоря это, люди не осознают, что работают с фазным и линейным напряжением. Теперь читатели могут похвастаться тем, что они знают, о чем говорят.
- alt=”Трехфазное напряжение” width=”120″ height=”120″ />Трехфазное напряжение
- alt=”Номинальное напряжение” width=”120″ height=”120″ />Номинальное напряжение
- alt=”Ступенчатое напряжение” width=”120″ height=”120″ />Ступенчатое напряжение
- alt=”Ступенчатое напряжение” width=”120″ height=”120″ />Тактильное напряжение
Трехфазное напряжение + Расчеты
Трехфазное электричество.
В этом уроке мы узнаем больше о трехфазном электричестве. Мы рассмотрим, как генерируются 3 фазы, что означают циклы и герцы, построим форму волны напряжения по мере ее генерации, рассчитаем наши однофазные и трехфазные напряжения.
Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube по трехфазному напряжению + расчеты
Итак, в нашем последнем трехфазном учебном пособии мы рассмотрели основы того, что происходит внутри трехфазных систем электроснабжения, и в этом руководстве мы собираемся сделать шаг вперед и немного глубже изучить, как эти системы работают, и основные математические операции, лежащие в их основе.
Мы используем вилки в наших домах для питания наших электрических устройств. Напряжение от этих вилок варьируется в зависимости от того, в какой части мира мы находимся. Например: в Северной Америке используется ~ 120 В, в Европе — ~ 230 В, в Австралии и Индии — ~ 230 В, а в Великобритании — ~ 230 В.
Это стандартные напряжения, установленные государственными постановлениями каждой страны.
Вы можете найти их в Интернете или мы можем просто измерить их дома, если у вас есть нужные инструменты.
Находясь в Великобритании, я провел несколько измерений напряжения в стандартной домашней розетке. Вы можете видеть, что я получаю около 235 В на этой вилке, используя простой счетчик энергии. В качестве альтернативы я могу использовать мультиметр, чтобы также прочитать это. Значение немного меняется в течение дня, иногда выше, иногда ниже, но держится в пределах определенного допуска.
Если у вас нет счетчика энергии или мультиметра, они очень дешевые и очень полезные, поэтому я рекомендую вам их приобрести.
Теперь эти напряжения в розетках в наших домах однофазные от соединения звездой. Они происходят от соединения между одной фазой и нейтральной линией или, другими словами, всего одной катушкой от генератора.
Но мы также можем подключиться к двум или трем фазам сразу, то есть к двум или трем катушкам генератора, и если мы это сделаем, то получим более высокое напряжение.
В США мы получаем 120 В от одной фазы или 208 В от двух или трех фаз.
Европа мы получаем 230В однофазное или 400В
Австралия и Индия мы получаем 230В однофазное или 400В
Если я подключу осциллограф к одной фазе я получу синусоиду. Когда я подключаюсь ко всем трем фазам, я получаю три синусоидальные волны подряд.
Так что тут происходит, почему мы получаем разные напряжения и почему мы получаем эти синусоиды?
Подведем итоги. Мы получаем полезную электроэнергию, когда много электроны движутся по кабелю в одном направлении. Мы используем медные провода, потому что каждый из миллиардов атомов внутри медного материала имеет слабосвязанную электрон на самой внешней оболочке. Этот слабо связанный электрон может свободно двигаться между другими атомами меди, и они действительно движутся все время, но случайным образом. указания, которые нам не нужны.
Чтобы заставить их двигаться в одном направлении, мы перемещаем магнит вдоль медного провода.
Магнитное поле заставляет свободные электроны двигаться в одном направлении. Если мы смотаем медную проволоку в катушку, то сможем поместить больше атомов меди в магнитное поле и сможем переместить больше электронов. Если магнит движется вперед только в одном направлении, то электроны текут только в одном направлении, и мы получаем постоянный или постоянный ток, это очень похоже на то, как вода течет в реке прямо из одного конца в другой. Если мы двигаем магнит вперед, а затем назад, мы получаем переменный или переменный ток, в котором электроны движутся вперед, а затем назад. Это очень похоже на морской прилив, вода постоянно течет назад и вперед снова и снова.
Вместо того, чтобы целый день двигать магнит туда-сюда, Вместо этого инженеры просто вращают его, а затем помещают вокруг него катушку из медного провода. снаружи. Мы разделяем катушку на две, но держим их соединенными, а затем помещаем один сверху и один снизу для покрытия магнитного поля.
Когда генератор запускается, северный и южный полюса магнита находятся непосредственно между катушками, поэтому катушка не испытывает никакого воздействия и электроны не двигаются.
Когда мы вращаем магнит, северная сторона проходит через верхнюю катушку, и это толкает электроны вперед. Когда магнитное поле достигает своего максимума, начинает течь все больше и больше электронов, но затем оно проходит свой максимум и снова стремится к нулю. Затем пересекается южный магнитный полюс и тянет электроны назад, опять же, количество движущихся электронов меняется по мере изменения силы магнитного поля во время вращения.
Если построить график изменения напряжения при вращении, то получится синусоидальная волна, где напряжение начинается с нуля, увеличивается до максимума, а затем уменьшается до нуля. Затем приходит южный полюс и тянет электроны назад, так что мы получаем отрицательные значения, снова увеличиваясь до максимального значения, а затем возвращаясь к нулю.
Эта цепь дает нам однофазное питание. Если мы добавим
вторая катушка поворачивается на 120 градусов от первой, тогда мы получаем вторую фазу.
Эта катушка испытывает изменение магнитного поля в разное время по сравнению с
к первой фазе, поэтому форма волны будет такой же, но она будет задержана.
2 nd форма волны фазы не начинается, пока магнит не повернется в
вращение на 120 градусов. Если мы затем добавим третью катушку с поворотом на 240 градусов от
Сначала мы получаем третью фазу. Снова эта катушка испытает изменение в
магнитное поле в разное время с двумя другими, поэтому его волна будет равна
к остальным, за исключением того, что он будет отложен и начнется с 240 градусов
вращение. Когда магнит вращается несколько раз, он в конечном итоге просто образует
непрерывное 3-фазное питание с этими 3 формами волны.
Когда магнит совершает 1 полный оборот, мы называем это циклом. Мы измеряем циклы в герцах или Гц. Если вы посмотрите на свои электрические устройства, вы увидите либо 50 Гц, либо 60 Гц, и производитель сообщает вам, к какому типу питания должно быть подключено оборудование. Некоторые устройства могут быть подключены к любому из них.
В каждой стране используется частота 50 или 60 Гц. Северная Америка некоторые из
Южная Америка и несколько других стран используют 60 Гц, в остальном мире
использует 50 Гц.
50 Гц означает, что магнит совершает 50 оборотов в секунду, 60 Гц означает
магнит совершает 60 оборотов в секунду.
Если магнит делает полный оборот 50 раз в секунду, что составляет 50 Гц, то катушка в генераторе испытывает изменение полярности магнитного поля 100 раз в секунду (север, затем юг или положительное, а затем отрицательное), поэтому напряжение изменяется между положительным значением и отрицательным значением 100 раз в секунду. Если это 60 Гц, то напряжение будет меняться 120 раз в секунду. Поскольку напряжение толкает электроны для создания электрического тока, электроны меняют направление 100 или 120 раз в секунду.
Мы можем рассчитать, сколько времени требуется для завершения одного оборота, используя формулу Время T = 1 / f.
f = частота. Таким образом, питание с частотой 50 Гц занимает 0,02 секунды или 20 миллисекунд, а питание с частотой 60 Гц — 0,0167 секунды или 16,7 миллисекунды.
Итак, мы видели ранее, что напряжения в розетках
во всем мире разные.
Эти напряжения известны как среднеквадратичное значение или среднеквадратичное значение. Мы собираемся вычислить это чуть позже в видео. Напряжение, выходящее из штепсельных носков, не постоянно 120, 220, 230 или 240В. Мы видели на синусоиде, что она постоянно меняется между положительными и отрицательными пиками.
Например, пики на самом деле намного выше.
В США напряжение в розетке достигает 170 В
В Европе достигает 325 В
В Индии и Австралии достигает 325 В
Мы можем рассчитать это пиковое или максимальное напряжение, используя формулу: если мы сложим их мгновенные напряжения вместе, то мы просто получим ноль, потому что они компенсируют друг друга, мы рассмотрим это позже.
К счастью, какому-то умному человеку пришла в голову идея использовать среднеквадратичное значение напряжения, равное средней мощности, рассеиваемой чисто активной нагрузкой, которая вместо этого питается постоянным током.
Другими словами, они рассчитали напряжение, необходимое для питания ограничительной нагрузки, такой как нагреватель, питаемый от источника постоянного тока.
Затем они выяснили, каким должно быть напряжение переменного тока, чтобы производить такое же количество тепла.
Давайте очень медленно вращать магнит в генераторе, а затем рассчитаем напряжения для каждого сегмента и посмотрим, как это формирует синусоиду для каждой фазы.
ЭКОНОМЬТЕ ВРЕМЯ: загрузите нашу трехэтапную таблицу Excel здесь
США 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-Sheet
EU 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-EU
ИНДИЯ 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-IN
Великобритания 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-UK
АВСТРАЛИЯ 👉 http://engmind.info/3-Phase -Excel-AU
Если мы разделим окружность генератора на
сегментов, отстоящих друг от друга на 30 градусов, чтобы дать нам 12 сегментов, мы можем видеть, как каждая волна
сделанный. Я также нарисую график с каждым из сегментов, чтобы мы могли вычислить
напряжение и постройте это. Кстати, вы можете разделить это на столько сегментов, сколько
как угодно, чем меньше сегмент, тем точнее расчет.
Сначала нам нужно преобразовать каждый сегмент из градусов в радианы. Мы делаем это по формуле:
Для первой фазы мы вычисляем мгновенное напряжение на каждом сегменте по формуле.
(Мгновенное напряжение просто означает напряжение в данный момент времени)
Так, например, при 30 градусах вращения или 0,524 радиана мы должны получить значение
84,85 для источника питания 120 В
155,56 для источника питания 220 В
162,63 для источника 230 В питание
169,71 для питания 240 В
Просто выполняйте этот расчет для каждого сегмента, пока таблица не будет заполнена за 1 полный цикл.
Напряжения синусоидальной волны фазы 1 на сегментах 30 градусов Теперь, если мы построим это, мы получим синусоидальную волну,
напряжение в каждой точке во время вращения. Вы видите, что значения увеличиваются по мере
магнитное поле становится сильнее и заставляет течь больше электронов, чем
уменьшается, пока не достигнет нуля, где магнитное поле находится точно между
север и юг через катушку, так что это не имеет никакого эффекта.
Затем приходит южный полюс
и начинает тянуть электроны назад, так что мы получаем отрицательное значение, и это
увеличивается по мере изменения интенсивности магнитного поля южных полюсов.
Для фазы 2 нам нужно использовать формулу
«(120*pi/180))» эта конечная часть просто учитывает задержку, потому что катушка находится на 120 градусов от первой.
Например, при 30 градусах для фазы 2 мы должны получить значение
-169,71 для источника питания 120 В
-311,13 для источника питания 220 В
-325,27 для источника питания 230 В
339,41 для источника питания 240 В
23 90 для каждого сегмента, пока таблица не будет заполнена за 1 полный цикл.
Для фазы 3 нужно использовать формулу
Пример: при 30 градусах для фазы 3 мы должны получить значение
84,85 для питания 120В
155,56 для питания 220В
162,63 для питания 230В Supply
Так что просто выполняйте этот расчет для каждого сегмента, пока таблица не будет заполнена для 1 полного цикла.
Теперь мы можем построить это, чтобы увидеть форму волны фаз 1.2 и 3 и то, как меняются напряжения. Это наш трехфазный источник питания, показывающий напряжение на каждой фазе при каждом повороте генератора на 30 градусов.
Если мы попытаемся просуммировать мгновенное напряжение для всех фазы на каждом сегменте, мы видим, что они компенсируют друг друга. Так вместо этого мы собираемся использовать эквивалентное среднеквадратичное напряжение постоянного тока.
Чтобы сделать это для фазы 1, мы возводим в квадрат мгновенное значение напряжения для каждого сегмента. Сделайте это для всех сегментов для полного цикла.
Затем сложите все эти значения вместе, а затем разделите это число на количество сегментов, которые у нас есть, в данном случае у нас есть 12 сегментов. Затем извлекаем квадратный корень из этого числа. Это дает нам среднеквадратичное значение напряжения 120, 220, 230 В или 240 В в зависимости от источника питания, для которого вы рассчитываете.
Это фазное напряжение. Это означает, что если мы подключим устройство между любой фазой и нулевой линией, тогда мы получим Vrms 120, 220, 230 или 240В так же, как у вас дома.
Теперь мы делаем то же самое для двух других фаз. Возведите в квадрат значение каждого мгновенного напряжения.
Если нам нужно больше энергии, мы подключаем между двумя или тремя фазы. Мы рассчитываем подаваемое напряжение путем возведения в квадрат каждого из мгновенных напряжения на фазу, затем сложите все три значения вместе для каждого сегмента, а затем возьмите квадратный корень из этого числа.
Вы увидите, что трехфазное напряжение составляет
208 В для источника 120 В
380 В для источника 220 В
398 В для источника 230 В
415 В для источника 240 В
Мы можем получить два напряжения от трехфазного поставлять.
Меньшее напряжение мы называем фазным напряжением, и мы получаем его, подключая любую фазу к нейтральной линии. Вот как мы получаем напряжение от наших розеток в наших домах, потому что они подключены только к одной фазе и нейтрали.
Мы называем большее напряжение нашим линейным напряжением, и мы получаем его, соединяя любые две фазы. Вот как мы получаем больше энергии от источника питания.
Например, в США многим приборам требуется 208 В, потому что 120 В недостаточно мощны, поэтому нам приходится подключаться к двум фазам. В Северной Америке мы также можем получить системы на 120/240 В, которые работают по-другому. Мы расскажем об этом в другом уроке.
Проведение испытаний — Блог Teledyne LeCroy: Дополнительные сведения о синусоидальном напряжении трехфазного переменного тока
| Рисунок 1: В трехфазном соединении звездой нейтраль присутствует, но иногда недоступна |
Наш последний пост в этой серии, посвященный основным принципам питания, охватывал основы трехфазных напряжений: их состав из трех векторов напряжения, как они генерируются, как они измеряются (линия-линия или фаза-нейтраль) и преобразование линейных значений в линейно-нейтральные значения.
Здесь мы продолжим тему с более подробной информацией о трехфазном напряжении переменного тока.
Существуют различные конфигурации подключения трехфазных линий, две из которых — конфигурации «звезда» (Y) и «треугольник» (Δ). Первая (рис. 1), вероятно, является наиболее распространенной конфигурацией. В соединении звездой вы увидите три катушки с клеммой и нейтралью, прерываемой катушкой, как в трансформаторе. Нейтраль всегда присутствует в соединении звездой, но во многих случаях она недоступна.
| Рис. 2: Трехфазное подключение треугольником обычно не делают нейтраль в обмотке |
Между тем, подключение по схеме «треугольник» (рис. 2) обычно не имеет нейтральной клеммы. Однако некоторые производители коммунального оборудования, которые создают системы Delta, создают где-то нейтральную обмотку, чтобы можно было разделить обмотку.
Иногда вы увидите это в двигателях, но не в трансформаторах.
Измерение межфазного напряжения
Важно понимать, что часто встречается напряжение, обозначаемое как V AC , но на самом деле присутствует V RMS . Номинальные значения переменного напряжения всегда относятся к значениям линейного напряжения; типичное значение в США составляет 480 В.
Л-Л) 
4). Если вы должны увидеть или услышать ссылку на «480 277», это потому, что ссылка относится к линии-линии или линейно-нейтральной. Расчеты, показанные выше, очень похожи на расчеты между линиями, поэтому пиковое напряжение составляет почти 400 В, а размах напряжения почти 800 В.
