Üç fazlı akımın faz ve hat değerlerinin hesaplanması

Üç fazlı bir jeneratör, başlangıçları ve uçları sırasıyla 120 el yer değiştiren üç adet tek fazlı bağımsız stator sargısına sahiptir. dolu, ya da 2/3 kutuplara bölünerek, yani. 2/3 ile zıt kutupların merkezleri arasındaki mesafe (Şek. 1). Üç sargının her birinde tek fazlı bir alternatif akım üretilir. Tek fazlı bir sargının akımları karşılıklı olarak 120 el ile dengelenir. dolu, yani sürenin 2/3'ü için. Böylece, üç fazlı bir akım, zaman içinde periyodun 2/3'ü (120 °) kadar kaydırılan üç tek fazlı akımdır.

Herhangi bir anda, üç anın cebirsel toplamı: a'nın değerleri. vesaire. c. münferit fazlar sıfırdır. Bu nedenle, altı terminal yerine (üç bağımsız tek fazlı sargı için), jeneratörde yalnızca üç terminal veya sıfır noktası gösterildiğinde dört terminal yapılır. Her bir fazın nasıl bağlandığına ve ağa nasıl bağlandıklarına bağlı olarak bir yıldız veya üçgen bağlantı elde edilebilir.

Bobinlerin başlangıçları aşağıda A, B, C harfleriyle, uçları ise X, Y, Z harfleriyle gösterilmiştir.

Pirinç. 1. Üç fazlı jeneratör

a) Yıldız bağlantısı.

Bir yıldıza bağlandığında, X, Y, Z fazlarının uçları bağlanır (Şekil 2) ve bağlantı düğümüne sıfır noktası denir. Düğümün bir terminali olabilir - kesikli bir çizgi ile gösterilen sözde nötr tel (Şekil 272) - veya terminalsiz olabilir.

Nötr bir kabloyla bir yıldıza bağlandığında, iki voltaj: ayrı fazların iletkenleri arasındaki hat gerilimi Ul ve faz ve nötr iletken arasındaki Uf faz gerilimi (Şekil 2). Hat ve faz gerilimi arasındaki ilişki şu şekilde ifade edilir: Ul = Uph ∙ √3.

Pirinç. 2. Yıldız bağlantısı

Telde (ağda) akan akım ayrıca faz sargısından da akar (Şekil 2), yani. Il = If.

b) Bir üçgende bağlantı.

Fazların bir üçgen içindeki bağlantısı, Şekil 2'ye göre fazların uçları ve başlangıcı birleştirilerek elde edilir. 3, yani AY, BZ, CX. Böyle bir bağlantıda nötr iletken yoktur ve faz gerilimi, hattın iki iletkeni arasındaki hat gerilimine eşittir Ul = Uf. Ancak Il (şebeke) hattındaki akım, Iph fazındaki akımdan daha büyüktür, yani: Il = Iph ∙ √3.

Pirinç. 3. Delta bağlantısı

Üç fazlı bir sistemde, herhangi bir anda, bir bobindeki akım uçtan uca akarsa, diğer ikisinde uçtan uca akar. Örneğin, ŞEK. 2 orta bobinde AX A'dan X'e ve dış bobinlerde Y'den B'ye ve Z'den C'ye uzanır.

Diyagram (Şekil 4), yıldız veya deltadaki motor terminallerine üç özdeş sargının nasıl bağlandığını gösterir.

Pirinç. 4. Sargıların yıldız ve üçgen olarak bağlanması

Hesaplama örnekleri

1. Şekil 2'de gösterildiği gibi stator sargısına bağlı bir jeneratör. 5 devre, 220 V şebeke voltajında, akımla 153 Ohm dirençli üç özdeş lamba sağlar.Her bir lambanın (Şek. 5) hangi voltajı ve akımı vardır?

Pirinç. 5.

Bağlantıya göre lambaların faz gerilimi Uf = U / √3 = 220 / 1.732 = 127 V'dir.

Lamba akımı Eğer = Uf / r = 127/153 = 0,8 A.

2. Şekil 2'deki üç lambayı yakmak için devreyi belirleyin. 6, 220 V şebeke voltajına sahip bir şebekeye bağlı, 500 Ohm dirençli her bir lambanın voltajı ve akımı.

Lamba akımı I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Pirinç. 6.

3. Voltmetre 2, 220 V'luk bir voltaj gösteriyorsa, voltmetre 1 kaç volt göstermelidir (Şek. 7)?

Pirinç. 7.

Faz gerilimi Uf = Ul / √3 = 220 / 1,73 = 127 V.

4. Ampermetre 2, bir deltaya bağlandığında 20 A'lik bir akım gösteriyorsa, ampermetre 1 hangi akımı gösterir (Şek. 8)?

Pirinç. sekiz.

Eğer = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

Bir üçgen bağlantıda, tüketicinin fazındaki akım hattan daha azdır.

5. Voltmetre 1 380 V gösteriyorsa ve tüketici fazının direnci 22 Ohm ise, faza bağlı ölçüm cihazları 2 ve 3 tarafından hangi voltaj ve akım gösterilecektir (Şekil 9)?

Pirinç. dokuz.

Voltmetre 2 faz gerilimini Uf = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 220 V gösterir ve ampermetre 3 faz akımını If = Uf / r = 220/22 = 10 A gösterir.

6. Tüketicinin bir fazının direnci 19 ohm ise, şek. on.

Pirinç. on.

Faz akımı Iph = Uph / r = Ul / r = 380/19 = 20 A.

Ampermetrenin okumasına göre kullanıcı akımı 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (Faz, yani üçgenin kenarı, bir makinenin sargısını, transformatörü veya başka bir direnci temsil edebilir.)

7. Şek.2, yıldız bağlantılı bir sargıya sahiptir ve Ul = 380 V şebeke gerilimi ile üç fazlı bir ağa bağlıdır. Faz gerilimi ne olacaktır?

Faz voltajı, sıfır noktası (X, Y, Z terminalleri) ile A, B, C terminallerinden herhangi biri arasında olacaktır:

Uph = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 219,4≈220 V.

8. Önceki örneğin endüksiyon motorunun sargısı, motor kalkanının kelepçelerini şekil 2'ye göre bağlayarak bir üçgen şeklinde kapatılır. 3 veya 4. Hat iletkenine bağlı bir ampermetre Il = 20 A akım gösteriyor. Stator sargısından (faz) hangi akım akıyor?

Hat akımı Il = Iph ∙ √3; Eğer = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,56 A.