Yıldız ve üçgen bağlantılar için gerilim, akım ve güç değerleri

Büyük Faraday'ın yasaları keşfi: bir tel manyetik alanın kuvvet çizgilerini geçtiğinde, telde bir elektromotor kuvveti indüklenir ve bu telin içine girdiği devrede, yaratılış için temel teşkil eden bir akıma neden olur. dönen rotorlu elektrik jeneratörleri - bir mıknatıs. Bu durumda, stator sargılarında EMF indüklenir (bkz. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasının pratik bir uygulaması).

Ortaya çıkan voltajlar çok farklı olabilir: hepsi jeneratörün tasarımına, statordaki sargı sayısına ve nasıl bağlandıklarına bağlıdır. Bununla birlikte, pratik elektrik mühendisliğinde en yaygın olanı, seçkin Rus mühendis M.O. tarafından önerilen üç fazlı sinüzoidal akım sistemidir. 1888'de Dolivo-Dobrovolsky (Faraday'ın keşfinden 57 yıl sonra).

Tüm çok fazlı sistemlerden üç fazlı olanlar, elektrik enerjisinin uzun mesafelere en ekonomik şekilde iletilmesini sağlar ve güvenilir ve kullanımı kolay jeneratörler, motorlar ve transformatörler oluşturmanıza olanak tanır.Ancak üç sargı iki şekilde bağlanabilir: "üçgen" (Şek. 1) ve "yıldız" (Şek. 2).

Pirinç. 1

Pirinç. 2

Faz, bir sargı tarafından oluşturulan Uph voltajıdır, lineer Ul, iki lineer iletken arasındaki voltajdır. Başka bir deyişle, faz gerilimi Hat tellerinin her biri ile nötr tel arasındaki voltajın olup olmadığı.

Simetrik bir jeneratör yıldıza bağlandığında, hat voltajı faz voltajından 1,73 kat daha yüksektir, yani İngiltere = 1,73 • Uf. Ul = UAB = Uf2 cos 30 ° = 1,73 • Uph.

Yıldıza bağlandığında ve yüklendiğinde, karşılık gelen hat akımı, yükün faz akımına eşittir. Üç fazlı yük simetrik ise nötr teldeki akım 0 olacaktır. Bu durumda nötr tele olan ihtiyaç tamamen ortadan kalkar ve üç fazlı devre üç telli olur. Bu bağlantıya «nötr iletkeni olmayan yıldız-yıldız» denir. Simetrik bir faz yükü ile, hat akımları faz akımlarından 1,73 daha yüksektir, Il = 1,73 • 3If.

Üç fazlı bir jeneratörü bir yıldıza bağlarken, bu bağlantıyı bir üçgen bağlantıdan avantajlı bir şekilde ayıran iki voltaj kullanılır. Ancak yük delta bağlı olduğunda, faz direncinden bağımsız olarak tüm fazlar aynı sayısal hat voltajı değerinin altındadır; bu, yükleri aydınlatmak için önemlidir - akkor lambalar.

Nötr telli üç fazlı bir sistem, örneğin faz voltajına bağlı ayaklar ve hat voltajına bağlı motorlar gibi 1,73 kat farklılık gösteren iki voltajlı alıcıları beslemek için kullanılır.

Nominal voltaj, jeneratörlerin yapısı ve sargılarını bağlama yöntemi ile belirlenir.

Şekil 3, yıldız ve delta bağlantılarında alternatif akım devresi için güç değerini belirleyen ilişkileri göstermektedir.

Pirinç. 3.

Görünüşte formüller aynı, bu iki tip devre için güç kazancı veya kaybı yok gibi görünüyor. Ama hemen sonuca varmayın.

Üçgenden yıldıza tekrar bağlandığında şebeke gerilimi aynı kalmasına rağmen her faz sargısı için 1,73 kat daha düşük gerilim vardır.Gerilimdeki azalma sargılardaki akımın aynı 1,73 kat azalmasına neden olur. Ve yine de - üçgen olarak bağlandıklarında, hat akımı faz akımından 1,73 kat daha yüksekti ve şimdi bu akımlar eşit. Sonuç olarak, bir yıldıza yeniden bağlandığında hat akımı 1,73 x 1,73 = 3 kat azalır.

Yeni güç aslında aynı formülle hesaplanır, ancak yerine farklı değerler konur!

Bir elektrik motorunu bir deltadan bir yıldıza tekrar bağlayıp aynı şebekeden beslerken bu motorun geliştirdiği güç 3 kat azalır. Jeneratörlerin yıldızdan delta sargılarına veya transformatörlerin sekonder sargılarına geçerken, şebeke voltajı 1,73 kat azalır, örneğin 380'den 220 V'a.

Hat tellerindeki akım 1,73 kat artmasına rağmen her faz sargısındaki gerilim ve akım korunduğu için jeneratör veya trafonun gücü aynı kalır.Jeneratörlerin sargılarını veya trafoların sekonder sargılarını deltadan yıldıza değiştirirken, ters olay meydana gelir: şebekenin hat voltajı 1,73 kat artar, faz sargılarındaki akımlar aynı kalır, hat tellerindeki akımlar azalır 1.73 kat.