Sprieguma, strāvas un jaudas vērtības zvaigznes un trīsstūrveida savienojumiem
Lielais Faradeja likumu atklājums: kad vads šķērso magnētiskā lauka spēka līnijas, vadā tiek inducēts elektromotora spēks, izraisot strāvu ķēdē, kurā šis vads ieiet, kas kalpoja par pamatu radīšanai. elektrisko ģeneratoru ar rotējošu rotoru - magnētu. Šajā gadījumā statora tinumos tiek inducēts EML (sk. Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likuma praktisks pielietojums).
Iegūtie spriegumi var būt ļoti dažādi: tas viss ir atkarīgs no ģeneratora konstrukcijas, statora tinumu skaita un to savienojuma veida. Tomēr praktiskajā elektrotehnikā visizplatītākā ir izcilā krievu inženiera M.O. piedāvātā trīsfāzu sinusoidālās strāvas sistēma. Dolivo-Dobrovolskis 1888. gadā (57 gadus pēc Faradeja atklājuma).
No visām daudzfāzu sistēmām trīsfāzu sistēmas nodrošina visekonomiskāko elektroenerģijas pārvadi lielos attālumos un ļauj izveidot uzticamus un ērti lietojamus ģeneratorus, motorus un transformatorus.Bet trīs tinumus var savienot divos veidos: «trijstūris» (1. att.) un «zvaigzne» (2. att.).
Rīsi. 1
Rīsi. 2
Fāze ir spriegums Uph, ko rada viens tinums, lineārais Ul ir spriegums starp diviem lineāriem vadītājiem. Citiem vārdiem sakot, fāzes spriegums Vai spriegums starp katru līnijas vadu un neitrālo vadu.
Kad simetrisks ģenerators ir pievienots zvaigznē, līnijas spriegums ir 1,73 reizes lielāks par fāzes spriegumu, t.i. Uk = 1,73 • Uph. Tas izriet no fakta, ka Ul ir vienādsānu trijstūra pamatne ar asajiem leņķiem 30 °: Ul = UAB = Uf2 cos 30 ° = 1,73 • Uph.
Pievienojot un noslogojot zvaigzni, atbilstošā līnijas strāva ir vienāda ar slodzes fāzes strāvu. Ja trīsfāzu slodze ir simetriska, strāva neitrālajā vadā būs 0. Šajā gadījumā nepieciešamība pēc nulles vada pilnībā izzūd un trīsfāzu ķēde kļūst par trīs vadu. Šo savienojumu sauc par "zvaigznes zvaigzni bez nulles vadītāja". Pie simetriskas fāzes slodzes līnijas strāvas ir par 1,73 lielākas nekā fāzes strāvas, Il = 1,73 • 3Ja.
Trīsfāzu ģeneratoru pievienojot zvaigznei, tiek izmantoti divi spriegumi, kas izdevīgi atšķir šo savienojumu no trīsstūra savienojuma. Bet, ja slodze ir pieslēgta delta, visas fāzes atrodas zem vienādas līnijas sprieguma skaitliskās vērtības neatkarīgi no fāzes pretestības, kas ir svarīga apgaismojuma slodzēm - kvēlspuldzēm.
Trīsfāzu sistēma ar neitrālu vadu tiek izmantota, lai apgādātu uztvērējus ar diviem spriegumiem, kas atšķiras ar koeficientu 1,73, piemēram, kājas, kas savienotas ar fāzes spriegumu, un motori, kas pievienoti līnijas spriegumam.
Nominālo spriegumu nosaka ģeneratoru konstrukcija un tā tinumu pieslēgšanas metode.
3. attēlā parādītas attiecības, kas nosaka jaudas vērtību maiņstrāvas ķēdei zvaigžņu un trīsstūrveida savienojumos.
Rīsi. 3.
Pēc izskata formulas ir vienādas, šķiet, ka šiem divu veidu ķēdēm nav jaudas pieauguma vai zuduma. Bet neizdariet pārsteidzīgus secinājumus.
Atkārtoti savienojot no trīsstūra uz zvaigzni, katrai fāzes tinumam ir 1,73 reizes mazāks spriegums, lai gan režģa spriegums paliek nemainīgs.Sprieguma samazināšana izraisa strāvas samazināšanos tinumos par tādām pašām 1,73 reizēm. Un tomēr - kad tie ir savienoti trīsstūrī, līnijas strāva bija 1,73 reizes lielāka par fāzes strāvu, un tagad šīs strāvas ir vienādas. Rezultātā līnijas strāva, atkārtoti pieslēdzoties zvaigznei, samazinās par 1,73 x 1,73 = 3 reizes.
Jaunā jauda patiešām tiek aprēķināta pēc tās pašas formulas, bet aizstāj dažādas vērtības!
Atkārtoti savienojot elektromotoru no trīsstūra līnijas uz zvaigzni un barojot to no tā paša tīkla, šī motora izstrādātā jauda tiek samazināta 3 reizes. Pārslēdzoties no ģeneratoru zvaigznes uz trīsstūrveida tinumiem vai transformatoru sekundārajiem tinumiem, tīkla spriegums samazinās 1,73 reizes, piemēram, no 380 līdz 220 V.
Ģeneratora vai transformatora jauda paliek nemainīga, jo katrā fāzes tinumā tiek saglabāts spriegums un strāva, lai gan strāva līnijas vados palielinās 1,73 reizes.Pārslēdzot ģeneratoru tinumus vai transformatoru sekundāros tinumus no trīsstūra uz zvaigzni, notiek pretējas parādības: tīkla līnijas spriegums palielinās 1,73 reizes, strāvas fāzes tinumos paliek nemainīgas, strāvas līnijas vados samazinās. par 1,73 reizēm.