Σύνδεση αστεριών αγωγών. Σύνδεση αστεριού χωρίς ουδέτερο καλώδιο

Εάν τα άκρα όλων των φάσεων της γεννήτριας συνδέονται σε έναν κοινό κόμβο και οι αρχές των φάσεων συνδέονται με ένα φορτίο που σχηματίζει ένα τρίκτινο αστέρι αντίστασης, θα λάβετε ένα τριφασικό κύκλωμα συνδεδεμένο με ένα αστέρι. Σε αυτή την περίπτωση, τα τρία καλώδια επιστροφής συγχωνεύονται σε ένα, που ονομάζεται μηδέν ή ουδέτερο. Ένα τριφασικό κύκλωμα που συνδέεται με ένα αστέρι φαίνεται στο Σχ. 7. 1.

Τα καλώδια που πηγαίνουν από την πηγή στο φορτίο ονομάζονται γραμμικά σύρματα, το καλώδιο που συνδέει τα ουδέτερα σημεία της πηγής N και του δέκτη N" ονομάζεται ουδέτερο (μηδέν) καλώδιο. Οι τάσεις μεταξύ των αρχών των φάσεων ή μεταξύ των γραμμικών καλωδίων ονομάζονται γραμμικές τάσεις Οι τάσεις μεταξύ της αρχής και του τέλους μιας φάσης ή μεταξύ γραμμικών και ουδέτερων καλωδίων ονομάζονται τάσεις φάσης. Τα ρεύματα στις φάσεις του δέκτη ή της πηγής ονομάζονται ρεύματα φάσης, τα ρεύματα στα γραμμικά καλώδια ονομάζονται γραμμικά ρεύματα. Δεδομένου ότι τα γραμμικά καλώδια συνδέονται σε σειρά με τις φάσεις της πηγής και του δέκτη, τα γραμμικά ρεύματα όταν συνδέονται με ένα αστέρι είναι ταυτόχρονα ρεύματα φάσης.

Il = Iph.

Z N - ουδέτερη αντίσταση καλωδίου.

Οι γραμμικές τάσεις είναι ίσες με τις γεωμετρικές διαφορές των αντίστοιχων τάσεων φάσης

Στο Σχ. Το σχήμα 6.2 δείχνει ένα διανυσματικό διάγραμμα των τάσεων φάσης και γραμμής μιας συμμετρικής πηγής.

Ρύζι. 6.2

Με ένα συμμετρικό σύστημα πηγής EMF, η γραμμική τάση είναι √3 φορές μεγαλύτερη από την τάση φάσης.

Ul = √3 Uph

6.3. Τριγωνική σύνδεση. Σχέδιο, ορισμοί

Εάν το τέλος κάθε φάσης της περιέλιξης της γεννήτριας συνδέεται με την αρχή της επόμενης φάσης, σχηματίζεται μια σύνδεση τριγώνου. Τρία καλώδια γραμμής που οδηγούν στο φορτίο συνδέονται στα σημεία σύνδεσης περιέλιξης. Επί ρύζι. 6.3δείχνει ένα τριφασικό κύκλωμα συνδεδεμένο σε ένα δέλτα. Όπως φαίνεται από το Σχ. 6.3, σε ένα τριφασικό κύκλωμα που συνδέεται με ένα τρίγωνο, οι τάσεις φάσης και γραμμής είναι οι ίδιες.

Ul = Uф

Ι Α, Ι Β, Ι Γ - ρεύματα γραμμής;

I ab, I bc, I ca - ρεύματα φάσης.

Τα ρεύματα γραμμικού και φασικού φορτίου σχετίζονται μεταξύ τους από τον πρώτο νόμο του Kirchhoff για τους κόμβους a, b, c.

Ρύζι. 6.3

Το ρεύμα γραμμής είναι ίσο με τη γεωμετρική διαφορά των αντίστοιχων ρευμάτων φάσης. Στο Σχ. Το σχήμα 7.4 δείχνει ένα διανυσματικό διάγραμμα ενός τριφασικού κυκλώματος που συνδέεται με ένα τρίγωνο με συμμετρικό φορτίο. Το φορτίο είναι συμμετρικό εάν οι αντιστάσεις φάσης είναι ίδιες. Τα διανύσματα των ρευμάτων φάσης συμπίπτουν κατά διεύθυνση με τα διανύσματα των αντίστοιχων τάσεων φάσης, αφού το φορτίο αποτελείται από ενεργές αντιστάσεις.

Ρύζι. 6.4

Από διανυσματικό διάγραμμαείναι ξεκάθαρο ότι

Il = √3 Iph- με συμμετρικό φορτίο.

Τα τριφασικά κυκλώματα που συνδέονται με αστέρι έχουν γίνει πιο κοινά από τα τριφασικά κυκλώματα που συνδέονται με τρίγωνο. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι, πρώτον, στο Εάν συνδέεται με ένα αστέρι, μπορείτε να λάβετε δύο τάσεις: γραμμική και φάση. Δεύτερον, εάν οι φάσεις της περιέλιξης μιας ηλεκτρικής μηχανής που συνδέεται με ένα δέλτα είναι υπό άνισες συνθήκες, εμφανίζονται πρόσθετα ρεύματα στην περιέλιξη, φορτώνοντάς την. Τέτοια ρεύματα απουσιάζουν στις φάσεις μιας ηλεκτρικής μηχανής συνδεδεμένης σε διάταξη αστεριού. Επομένως, στην πράξη αποφεύγουν τη σύνδεση των περιελίξεων τριφασικών ηλεκτρικών μηχανών σε τρίγωνο.

αν και είναι ευκολότερο να βρεθούν χρησιμοποιώντας τους τύπους (6.3) και (6.4). Είναι εύκολο να προσδιοριστούν τα ρεύματα από τις τάσεις φάσης.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι γραμμικές τάσεις συνήθως καθορίζονται μόνο σε μέγεθος ( αποτελεσματικές αξίες). Για τον προσδιορισμό μιγαδικών τιμών σε αυτή την περίπτωση, ένα τρίγωνο γραμμικών τάσεων τοποθετείται στο μιγαδικό επίπεδο έτσι ώστε ένα διάνυσμα να κατευθύνεται κατά μήκος του άξονα πραγματικούς αριθμούς. Μετά από αυτό, από την ανάλυση της γεωμετρίας του τοπογραφικού διανυσματικού διαγράμματος, προσδιορίζονται οι αρχικές φάσεις άλλων γραμμικών τάσεων.

Το τοπογραφικό διάγραμμα πρέπει να δείχνει τη θέση του ουδέτερου σημείου 0". Η θέση του μπορεί να προσδιοριστεί από την τιμή μιας από τις τάσεις φάσης, για παράδειγμα. Ας εξετάσουμε μερικές ειδικές περιπτώσεις.

1. Απώλεια φάσης σε αστέρι χωρίς ουδέτερο σύρμα(Εικ. 6.30, α). Σε αυτή την περίπτωση, η θέση του σημείου μηδέν δεν καθορίζεται από τη γεννήτρια, επομένως είναι σκόπιμο να κατασκευαστεί πρώτα ένα διάγραμμα ρεύματος.

Γιατί, λοιπόν. Στην πραγματικότητα, οι αντιστάσεις κινούνται από το ίδιο ρεύμα, αλλά σύμφωνα με τις υποδεικνυόμενες θετικές κατευθύνσεις, θα πρέπει να θεωρηθεί ότι τα ρεύματα είναι σε αντιφάση. Το άθροισμά τους είναι μηδέν (διάγραμμα στο Σχ. 6.30, β). Εν

ΕΝΑ)	σι)
V)
Ρύζι. 6.30

Το διανυσματικό διάγραμμα τάσης (Εικ. 6.30, γ) κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας γνωστές γραμμικές τάσεις και καθορισμένες αγωγιμότητες φάσης. Υποθέτοντας ότι είτε αυτό , τότε η τάση στις φάσεις φορτίου είναι:

Ανοιχτή τάση ακροδεκτών

2. Ας δούμε ένα άλλο παράδειγμα, όταν υπάρχει διάλειμμα στη φάση ντο(Εικ. 6.31, α), και το φορτίο των φάσεων έχει διαφορετικό χαρακτήρα ( ενεργητική αντίστασηκαι χωρητικότητα), και r = x C = 1 Ohm. Γραμμική τάση συμμετρικής πηγής V. Απαιτείται προσδιορισμός των τάσεων φάσης , , .

ΕΝΑ)	σι)
Ρύζι. 6.31

Ας υποθέσουμε ότι το διάνυσμα κατευθύνεται κατά μήκος του άξονα των πραγματικών αριθμών, δηλαδή Β, τότε ΣΕ, Β. Αγωγιμότητα κλάδων , , . Σύμφωνα με τους τύπους (6.6) και (6.7), οι τάσεις φάσης προσδιορίζονται από τις εκφράσεις:

Οι τάσεις μπορούν να προσδιοριστούν από την ανάλυση της γεωμετρίας του τοπογραφικού διανυσματικού διαγράμματος τάσεων. Έχοντας υπολογίσει πρώτα τα ρεύματα

Ας κατασκευάσουμε διανύσματα από το σημείο 0" στο επίπεδο:

Στη συνέχεια κατασκευάζουμε γραμμικά διανύσματα τάσης. Η τάση ορίζεται ως ένα διάνυσμα που σχεδιάζεται από το σημείο 0" στο σημείο ντο. Το όρισμά του είναι 90° και ο συντελεστής του είναι το άθροισμα των υψών του άνω και του κάτω τριγώνου.

3. Βραχυκύκλωμασε ένα αστέρι χωρίς ουδέτερο καλώδιο. Αρχικά, εξετάστε το κύκλωμα στο Σχ. 6.32 και προσδιορίστε πώς θα αλλάξουν τα ρεύματα ενός συμμετρικού αστέρα χωρίς ουδέτερο καλώδιο κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος φάσης σι 0" , εάν μέσα συμμετρική λειτουργίατο ρεύμα ήταν ίσο Εγώ.

Στο διάγραμμα τάσης (Εικ. 6.33, α) το σημείο 0" μετατοπίζεται σε σημείο σι, η θέση του οποίου καθορίζεται αυστηρά από μια συμμετρική πηγή. Η γωνία μεταξύ των τάσεων φάσης είναι ίση με 60º. Εφόσον οι γωνίες μετατόπισης στις φάσεις είναι ίδιες, διατηρείται η ίδια γωνία 60º μεταξύ των ρευμάτων (Εικ. 6.33, β). Όταν προσθέτουμε ρεύματα σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Kirchhoff

Σε ένα ασύμμετρο κύκλωμα (Εικ. 6.34, α), το διάγραμμα τάσης (Εικ. 6.34, β) διατηρείται, αλλά ο λόγος των ρευμάτων θα αλλάξει (Εικ. 6.34, γ) και το ρεύμα βραχυκυκλώματος αποδεικνύεται ίσο σε μέγεθος με τα ρεύματα δύο άθικτες φάσεις.

Σύνδεση Δέλτα

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι περιελίξεις της γεννήτριας δεν συνδέονται σε τρίγωνο, καθώς με μια τέτοια σύνδεση υπάρχει ακόμη και μια ελαφρά ασυμμετρία των emfs φάσης. οδηγεί στην εμφάνιση σημαντικών ρευμάτων εξισορρόπησης, κάτι που δεν είναι επιτρεπτό υπό συνθήκες λειτουργίας.

Ως πηγές, emfs φάσης. που συνδέονται σε ένα δέλτα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν τριφασικό μετασχηματιστή με δευτερεύουσα περιέλιξησυνδέονται σε ένα τρίγωνο. Μετασχηματιστές σε τριφασικά κυκλώματαμπορεί να έχει όχι μόνο τα ίδια, αλλά και διαφορετικά διαγράμματα σύνδεσης μαγνητικά συζευγμένων περιελίξεων.

Τα διαφορετικά διαγράμματα σύνδεσης σας επιτρέπουν να συντονιστείτε μεταξύ τους τριφασικά συστήματαμε διαφορετικές τάσεις σε μέγεθος και/ή φάση.

Τριφασικό φορτίο, συνδεδεμένο στο δίκτυο, μπορεί επίσης να συνδεθεί σε τρίγωνο. Σε ασύμμετρους τρόπους λειτουργίας ενός δέκτη συνδεδεμένου σε τρίγωνο, η φάση και, κατά συνέπεια, τα γραμμικά ρεύματα είναι άνισα, ωστόσο, για οποιαδήποτε ασυμμετρία, το άθροισμα των μιγαδικών τιμών των γραμμικών ρευμάτων είναι μηδέν:

Το πρόβλημα του υπολογισμού ενός κυκλώματος με ασύμμετρο φορτίο συνδεδεμένο σε ένα τρίγωνο επιλύεται απλά, αφού τα ρεύματα φάσης μπορούν να βρεθούν από γνωστές τάσεις γραμμής. Μετά από αυτό, τα γραμμικά ρεύματα προσδιορίζονται σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Kirchhoff. Ας εξετάσουμε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις.

1. Απώλεια φάσης στο τρίγωνο (Εικ. 6.35, α). Το τοπογραφικό διάγραμμα τάσεων σε αυτή την περίπτωση (Εικ. 6.35, β) δεν παραμορφώνεται. Η δομή του διανυσματικού διαγράμματος ρεύματος είναι ακριβώς η ίδια όπως στο συμμετρικό

ΕΝΑ)	σι)
V)	ΣΟΛ)
Εικ.6.35

λειτουργία, μόνο το σχήμα του διαγράμματος παραμορφώνεται. Ένα αστέρι ρευμάτων φάσης χτίζεται από ένα σημείο (Εικ. 6.35, γ και δ). Επειδή , μπορούμε να υποθέσουμε ότι το τέλος και η αρχή αυτού του διανύσματος βρίσκονται στο ίδιο σημείο, δηλαδή στο σημείο όπου ξεκινούν όλα τα ρεύματα φάσης. Τα άκρα των διανυσμάτων αυτών των ρευμάτων φάσης είναι κλειστά από γραμμικά ρεύματα και , η κατεύθυνση προσανατολισμού των οποίων είναι γνωστή (όπως στη συμμετρική λειτουργία). Το ρεύμα κατευθύνεται σε όλες τις περιπτώσεις (Εικ. 6.35, γ και δ) από το τέλος του διανύσματος στο τέλος του διανύσματος, το ρεύμα κατευθύνεται από το τέλος του διανύσματος στο σημείο απόκλισης των ρευμάτων φάσης και, εφόσον το διάνυσμα μηδενικού ρεύματος αρχίζει και τελειώνει σε αυτό το σημείο. Το διάνυσμα ξεκινά από το ίδιο σημείο και κατευθύνεται στο τέλος του διανύσματος. Τα σύμπλοκα των ρευμάτων είναι σε αντιφάση, αν και στην πραγματικότητα είναι ένα και το αυτό ρεύμα. Αυτό είναι το αποτέλεσμα μιας συγκεκριμένης επιλογής των κατευθύνσεων ρεύματος στο τρίγωνο. Τα ρεύματα είναι φυσικά ίδια (βλ. διάγραμμα στο Σχ. 6.35, α) και απεικονίζονται από τα ίδια διανύσματα, αφού οι υπό όρους θετικές κατευθύνσεις των ρευμάτων συμπίπτουν.

Στο Σχ. 6.35, δεκτό , μετά την τιμή

Η αμβλεία γωνία ενός τριγώνου είναι 120°, επομένως .

Στο Σχ. 6,35, g, όταν

έχουμε ένα κανονικό τρίγωνο ρευμάτων, όλα τα ρεύματα είναι ίσα σε μέγεθος.

2. Σπασμένο σύρμα γραμμής στο τρίγωνο (Εικ. 6.36, α). Σε αυτή την περίπτωση, η θέση των σημείων του διαγράμματος τάσης τοπογραφικού φορτίου δεν καθορίζεται από τη γεννήτρια. Επομένως, τα διαγράμματα τάσης και ρεύματος θα πρέπει να κατασκευαστούν μαζί. Η σειρά κατασκευής των διανυσμάτων φαίνεται στο Σχ. 6.36, β. Τα τρέχοντα διανύσματα κατασκευάζονται από ένα σημείο. Τα διανύσματα και προσανατολίζονται χρησιμοποιώντας αυτά και η θέση των σημείων καθορίζεται στο τοπογραφικό διάγραμμα ένα, ΕΝΑ,β≡ΒΚαι ντο. Τελεία ντοβρίσκεται στην κορυφή ισόπλευρου τριγώνου αλφάβητο, διανύσματα και τα οποία σχηματίζουν ένα σύστημα άμεσης ακολουθίας φάσεων. Το ρεύμα προσανατολίζεται κατά μήκος του διανύσματος, ξεκινώντας από το ίδιο σημείο με τα άλλα δύο ρεύμα φάσης. Έχοντας ένα αστέρι ρευμάτων φάσης, ρευμάτων γραμμής και κλείνουν γύρω από τα άκρα του. Δεδομένου ότι τα άκρα αυτών των διανυσμάτων βρίσκονται στο ίδιο σημείο, το ρεύμα της διακεκομμένης γραμμής στο διάγραμμα είναι μηδέν.

ΕΝΑ)	σι)
	V)
ΣΟΛ)
Ρύζι. 6.36

Στο Σχ. 6.36, με αυτή τη σειρά κατασκευάζονται τα διαγράμματα για το ενεργό φορτίο. Εδώ είναι η ουσία ντοβρίσκεται στη μέση του διανύσματος, αφού . Η τιμή είναι ίση με το ύψος του κανονικού τριγώνου των τάσεων της γεννήτριας. Η τιμή είναι το μισό του ρεύματος, τα γραμμικά ρεύματα είναι . Το ίδιο ρεύμα αντιπροσωπεύεται στο διάγραμμα κυκλώματος με δύο υπό όρους θετικές κατευθύνσεις ρεύματος, αντίστοιχα στο διάγραμμα στο Σχ. 6.36, αντιστοιχούν σε δύο φορείς ( και ), που βρίσκονται σε αντιφάση.

ΕΝΑ)	σι)
V)		ΣΟΛ)
Ρύζι. 6.37

Στο Σχ. 6.37, κατασκευάζονται d διαγράμματα για την περίπτωση όταν

3. Βραχυκύκλωμα φάσης στο παρακείμενο καλώδιο γραμμής. Η θέση όλων των σημείων του κυκλώματος (Εικ. 6.37, α) στο τοπογραφικό διάγραμμα ορίζεται από τις τάσεις της γεννήτριας (Εικ. 6.37, β). Επιπλέον, οι δυνατότητες των πόντων ντο,ντο,έναείναι τα ίδια.

Το τρέχον διάγραμμα (Εικ. 6.37, γ) έχει κατασκευαστεί σύμφωνα με κανονικούς κανόνες, ξεκινώντας από ρεύματα , , , τα οποία μπορούν να υπολογιστούν και να προσανατολιστούν σύμφωνα με τις αντίστοιχες τάσεις. Διανύσματα και κατασκευάζονται από ένα σημείο, και το ρεύμα είναι κατασκευασμένο έτσι ώστε το άκρο του να συμπίπτει με το τέλος του διανύσματος. Η αρχή του διανύσματος θα καθορίσει τη θέση του τέλους του διανύσματος και η αρχή αυτού του διανύσματος συμπίπτει με την αρχή των διανυσμάτων και. Στη συνέχεια η δομή του διαγράμματος συμπληρώνεται με τα ρεύματα που λείπουν και. Οι ποσότητες και μπορούν να προσδιοριστούν από τη γεωμετρία του διαγράμματος.

Στο Σχ. 6.37, κατασκευάζεται ένα διάγραμμα ρεύματος για . Εδώ , . Το μέγεθος μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας το νόμο των συνημιτόνων ή να προσδιοριστεί από το μήκος του διανύσματος του διαγράμματος στην κατάλληλη κλίμακα.

Ας εξετάσουμε την περίπτωση του μικτού φορτίου. Αφήνω , , στο . Από το διάγραμμα στο Σχ. 6.37, δ, κατασκευασμένο με την ίδια σειρά, ακολουθεί ένα ενδιαφέρον συμπέρασμα: το διάνυσμα που βρίσκεται ανάμεσα στα άκρα των διανυσμάτων και είναι ίσο με μηδέν. Όλα τα άλλα ρεύματα, εκτός από το ρεύμα, έχουν το ίδιο μέγεθος: