Fase arus dan tegangan. Tegangan saluran dan fasa. Hubungan antara arus dan tegangan linier dan fasa

Pembangkit listrik menghasilkan arus bolak-balik tiga fasa. Generator arus tiga fasa seperti tiga generator yang digabungkan menjadi satu arus bolak-balik, beroperasi sedemikian rupa sehingga kekuatan arus (dan tegangan) tidak berubah secara bersamaan, tetapi dengan jeda 1/3 periode. Hal ini dilakukan dengan menggeser kumparan generator sebesar 120° relatif satu sama lain (Gbr. di sebelah kanan).

Motor listrik tiga fase standar. Tiga kabel timah kemudian dilepas dari stator ini ke dalam transformator di mana tegangan diambil dan diturunkan. Menggunakan jaringan trafo dan kabel, tenaga listrik dikirim ke pengguna akhir di mana tegangan diubah ke tingkat yang lebih rendah dan lebih aman.

Apa perbedaan antara layanan satu fase dan tiga fase?

Tipe standar generator adalah desain tiga kutub. Tiga tiang memungkinkan Anda menjangkau kekuatan maksimum pada tiga kesempatan terpisah dalam satu putaran penuh. Ini menciptakan sinyal yang mirip dengan yang ditunjukkan pada gambar. Untuk saat ini, anggap saja "fase" sebagai bentuk gelombang, seperti anak-anak bermain lompat tali; setiap fase mempunyai besaran dan arah. Layanan satu fase biasanya digunakan untuk melayani beban bangunan tempat tinggal seperti peralatan dan penerangan. Layanan tiga fase biasanya digunakan untuk layanan yang perlu menggerakkan motor dan mesin kelas komersial.

Setiap bagian dari belitan generator disebut fase. Oleh karena itu disebut generator yang mempunyai belitan yang terdiri dari tiga bagiantiga fase .

Perlu diperhatikan bahwa istilah " fase“dalam teknik elektro mempunyai dua pengertian : 1) sebagai besaran yang bersama-sama dengan amplitudo menentukan keadaan proses osilasi pada waktu tertentu; 2) dalam arti nama bagiannya rangkaian listrik arus bolak-balik (misalnya, bagian belitan mesin listrik).
Beberapa representasi visual terjadinya arus tiga fasa diberikan oleh instalasi yang ditunjukkan pada gambar. kiri.
Tiga kumparan dari trafo sekolah yang dapat dilipat dengan inti ditempatkan mengelilingi keliling dengan sudut 120° terhadap satu sama lain. Setiap kumparan terhubung ke demo galvanometer. Sebuah magnet lurus dipasang pada sumbu di tengah lingkaran. Jika Anda memutar magnet, arus bolak-balik muncul di masing-masing dari tiga rangkaian “kumparan - galvanometer”. Ketika magnet berputar perlahan, Anda dapat melihat bahwa magnet terbesar dan nilai terkecil arus dan arahnya akan berbeda setiap saat di ketiga rangkaian.

Kesalahpahaman umum tentang tiga fasa adalah karena 240 dan 208 hanya berkekuatan 32 volt, maka keduanya dapat dipertukarkan. Dalam beberapa kasus mereka bisa, tapi dalam kasus motor mereka tidak bisa. Sebuah aspek penting Saat mempertimbangkan untuk mengubah ke tiga fase adalah biaya untuk mengubah kabel layanan Anda sendiri karena kabel satu fase mungkin tidak cocok untuk layanan tiga fase. Ini kemungkinan besar mencakup panel servis dan kabel baru untuk sebagian besar instalasi.

Saat memutuskan daya tiga fasa, misalnya tentang yang terbaik tegangan tiga fasa Untuk kebutuhan servis Anda, ada beberapa pertimbangan lain tentang cara servis beban satu fasa. Anda ingin melestarikan dan melindungi peralatan tiga fase Anda jika terjadi hilangnya satu fase dari layanan tiga fase Anda. Kerusakan serius dapat terjadi pada peralatan tiga fasa jika salah satu fasa hilang dan peralatan tidak dilindungi dengan baik terhadap kehilangan fasa.

Dengan demikian, arus tiga fasa mewakili aksi gabungan dari tiga arus bolak-balik dengan frekuensi yang sama, tetapi bergeser fasenya sebesar 1/3 periode relatif satu sama lain.
Setiap belitan generator dapat disambungkan ke konsumennya sehingga membentuk sistem tiga fasa yang tidak terhubung. Tidak ada keuntungan dari hubungan seperti itu sehubungan dengan tiga generator arus bolak-balik yang terpisah, sejak transmisi energi listrik dilakukan dengan menggunakan enam kabel (gbr. di sebelah kanan).
Dalam praktiknya, dua metode lain telah diperoleh untuk menghubungkan belitan generator tiga fase. Metode koneksi pertama dipanggil bintang(Gbr. di sebelah kiri, a), dan yang kedua - segi tiga(Gbr.b).
Saat terhubung bintang ujung (atau permulaan) dari ketiga fase dihubungkan menjadi satu simpul yang sama, dan kabel berpindah dari awal (atau ujung) ke konsumen. Kabel-kabel ini disebut kabel garis. poin umum, di mana ujung-ujung fasa generator (atau konsumen) dihubungkan, disebut titik nol, atau netral. Kawat yang menghubungkan titik nol generator dan konsumen disebut kawat netral. Kawat netral digunakan jika jaringan menciptakan beban yang tidak merata pada fase. Ini memungkinkan Anda untuk menyamakan tegangan pada fase konsumen.

Pada saat motor listrik dihidupkan, diperlukan semburan arus listrik yang besar, yang pada akhirnya menyebabkan tegangan saluran berkedip-kedip. Seperti dapat dilihat dari pelat yang ditunjukkan pada Gambar 3, karakteristik kinerjanya sangat berbeda. Motor satu fasa membutuhkan arus listrik yang lebih tinggi dan sedikit kurang efisien dibandingkan motor tiga fase, namun keduanya memiliki peringkat daya yang sama.

Seperti yang Anda lihat, peningkatan atau penambahan layanan tiga fase merupakan komitmen besar dan dapat memakan biaya besar yang dapat sangat bervariasi antara bawah tanah dan bawah tanah. melalui jalur udara. Membuat keputusan dan investasi seperti itu memerlukan banyak perencanaan dan pertimbangan banyak masalah.

Kawat netral, sebagai suatu peraturan, digunakan dalam jaringan penerangan. Meski dengan jumlah lampu yang sama kekuatan yang setara pada ketiga fasa tidak terjaga keseragaman beban, karena lampu tidak dapat dinyalakan dan dimatikan secara bersamaan pada semua fasa, dapat terbakar, sehingga keseragaman beban fasa akan terganggu. Oleh karena itu, sambungan bintang digunakan untuk jaringan penerangan, yang memiliki empat kabel, bukan enam dalam sistem tiga fase yang tidak terhubung.

Prinsip pengoperasian generator ini tidak berbeda dengan generator satu fasa. Perbedaan utamanya adalah mereka memiliki setidaknya tiga blok kutub yang dilengkapi dengan kumparan induksi. Ketika rotor bermagnet yang menghasilkan medan magnet bolak-balik diputar, maka akan menghasilkan tegangan bolak-balik yang diinduksi pada setiap kumparan terbagi selama sepertiga putaran, atau sama dengan putaran 120 derajat. Sesuatu seperti ini memiliki tiga generator satu fasa dalam satu badan, yang tegangan sesaatnya dibagi dengan putaran 120 derajat.

Saat menghubungkan dalam bintang, dua jenis tegangan dibedakan: fase dan linier. Tegangan antara setiap kabel linier dan netral sama dengan tegangan antara terminal fasa generator yang bersesuaian dan disebut fasa ( kamu f ), dan tegangan antara dua kabel linier adalah tegangan saluran ( kamu aku ).

Karena di kabel netral di beban simetris kuat arusnya nol, maka arus pada kawat linier sama dengan arus sefasa.
Ketika beban fasa tidak merata, arus penyeimbang yang relatif kecil melewati kabel netral. Oleh karena itu, penampang kawat ini harus jauh lebih kecil dibandingkan dengan kawat linier. Hal ini dapat diverifikasi dengan menghubungkan empat amperemeter ke kabel linier dan netral. Lebih mudah menggunakan beban biasa sebagai beban. bola lampu(gambar di sebelah kanan).
Dengan beban yang sama dalam fase, arus pada kabel netral adalah nol dan kabel ini tidak diperlukan (misalnya, motor listrik menghasilkan beban yang seragam). Dalam hal ini, sambungan dibuat menjadi “segitiga”, yaitu koneksi serial awal dan akhir kumparan generator satu sama lain. Tidak ada kabel netral dalam kasus ini.
Saat menghubungkan belitan generator dan konsumen " segi tiga» tegangan fasa dan saluran sama satu sama lain,
itu. UL = kamu f , A arus garis V √3 kali arus fasa SAYAL = √3 . SAYAF
Menggabungkan segi tiga digunakan untuk penerangan dan beban listrik. Misalnya, di bengkel sekolah, mesin dapat dimasukkan ke dalam bentuk bintang atau segitiga. Pilihan metode koneksi tertentu ditentukan oleh besarnya tegangan listrik dan tegangan pengenal penerima energi listrik.
Pada prinsipnya, fase generator dapat dihubungkan dengan segitiga, tetapi hal ini biasanya tidak dilakukan. Intinya adalah untuk menciptakan sesuatu yang diberikan tegangan saluran Setiap fasa generator bila dihubungkan secara delta harus dirancang untuk tegangan yang beberapa kali lebih besar dibandingkan dengan sambungan bintang. Tegangan yang lebih tinggi pada fasa generator memerlukan peningkatan jumlah belitan dan peningkatan insulasi kawat berliku, yang meningkatkan ukuran dan biaya mesin. Oleh karena itu fase-fasenya generator tiga fasa hampir selalu terhubung dengan bintang. Mesin terkadang dinyalakan sebagai bintang pada saat start, dan kemudian dialihkan ke delta.

Generator kita sebelumnya memiliki enam kabel keluaran, satu pasang untuk masing-masing kumparan pembangkitan, jika kita mengambil tiga kumparan identik dan menempatkan voltmeter di antara ujung setiap pasangan, kita mendapatkan tegangan yang sama persis dalam besaran dan bentuk, tetapi dipisahkan oleh yang ketiga. pergantian generator. Diwakili oleh tiga sinusoida pada Gambar 2 di sebelah kanan.

Standar Tegangan Umum

Untuk mengubah ketiga generator satu fasa ini menjadi rangkaian tiga fasa kita perlu menghubungkannya. Konjungsi dapat mempunyai dua bentuk yang berbeda, yaitu konjungsi bintang dan konjungsi delta. Gambar 3 menunjukkan koneksi bintang. Ketiga kumparan generator direpresentasikan sebagai persegi panjang hitam, dan setiap ujung bebas diberi label dengan huruf untuk kesederhanaan.

Motor listrik.

Mesin listrik adalah mesin listrik (konverter elektromekanis) yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, dengan efek samping pelepasan panas.

Prinsip operasi

Pengoperasian setiap mesin listrik didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik. Mesin listrik terdiri dari stator (bagian tetap) dan rotor (angker pada mesin DC) (bagian bergerak), sengatan listrik(atau juga magnet permanen) yang menghasilkan medan magnet stasioner dan/atau berputar.

Sangat mudah untuk menunjukkan bahwa titik persekutuan selalu mempunyai tegangan nol relatif terhadap tanah, oleh karena itu disebut netral. Ini umumnya disebut perbedaan tegangan fasa ke fasa antara dua fasa dan perbedaan tegangan netral antara netral dan netral.

Benar dalam konjungsi bintang. Tegangan antar fasa 73 kali lebih besar dari tegangan netral. Tegangan netral ini akan setara dengan tegangan yang dihasilkan masing-masing kumparan pembangkit. Dari sambungan ini hanya bisa keluar tiga kabel.

Tidak sulit untuk memahami bahwa tegangan antar fasa setara dengan tegangan masing-masing kumparan generator. Disebut juga " tegangan bolak-balik" adalah bentuk energi yang paling banyak digunakan di rumah, gedung, pabrik, peralatan, mesin dan perlengkapan pada umumnya.

stator- bagian stasioner dari motor listrik, paling sering bagian luar. Tergantung pada jenis motornya, motor ini dapat menghasilkan medan magnet stasioner dan terdiri dari magnet permanen dan/atau elektromagnet, atau menghasilkan medan magnet berputar (dan terdiri dari belitan yang ditenagai oleh arus bolak-balik).

Rotor- bagian motor listrik yang bergerak, paling sering terletak di dalam stator.

Kita ingat bahwa arus bolak-balik ini bervariasi secara berkala dengan intensitas dan makna pada waktu tertentu, dan juga banyak digunakan karena biayanya lebih murah. Mereka membalik sesering siklus per detik, atau hertz memiliki arus ini. Meskipun menghasilkan pembalikan polaritas yang konstan, arus akan selalu mengalir dari kutub negatif ke kutub positif, seperti yang terjadi pada sumber. gaya gerak listrik, yang menyuplai arus konstan ke rangkaian.

Arus satu fasa dan arus tiga fasa

Mari kita ilustrasikan apa itu ketegangan. Jenis arus ini disebut demikian karena arus dialirkan melalui satu kabel, satu kabel. Dia pulang ke rumah atau gedung untuk kembali dengan kabel lain yang disebut kawat netral. Sekarang masukan atau fase ini dan kembalikan atau kabel listrik selalu disertai dengan kabel ketiga, yang berfungsi sebagai saluran ke ground.

Rotor dapat terdiri dari:

§ magnet permanen;

§ belitan pada inti (dihubungkan melalui unit pengumpul sikat);

§ belitan hubung singkat (“roda tupai” atau “sangkar tupai”), di mana arus timbul di bawah pengaruh putaran Medan gaya stator).

Interaksi medan magnet stator dan rotor menimbulkan torsi yang menggerakkan rotor motor. Beginilah cara energi listrik yang disuplai ke belitan motor diubah menjadi energi rotasi mekanik (kinetik). Diterima energi mekanik dapat digunakan untuk menggerakkan mekanisme.

Ada tiga arus yang terjadi secara bersamaan pada generator yang sama. Masing-masing fasa ini atau masing-masing arus ini dibawa oleh penghantar fasa masing-masing, kembali oleh penghantar bersama lain dari tiga fasa, yang berfungsi untuk menutup ketiga rangkaian.

Para ahli mengatakan bahwa sistem tiga fasa ini memungkinkan kabel konduktor memiliki ketebalan yang lebih kecil, sehingga mudah ditangani dalam hal kabel karena lebih tipis, selain itu, arus tiga fasa memungkinkan pengoperasian motor listrik tiga fasa. , banyak digunakan dalam industri karena sangat sederhana, tahan lama dan ekonomis.

Klasifikasi motor listrik

§ motor DC - Mesin listrik, ditenagai oleh arus searah;

§ Motor sikat DC. Varietas:

§ Dengan eksitasi oleh magnet permanen;

§ DENGAN koneksi paralel belitan medan dan jangkar;

§ Dengan sambungan seri belitan medan dan jangkar;

Ketersediaan jaringan tiga fase sekarang punya penting, ini memberi kita penghematan energi, efisiensi, keamanan. Konektor tiga fase mudah dipasang. Soket tiga fase memerlukan generator yang mengubah intensitas arus yang dipancarkan dan memungkinkan Anda memodulasi daya.

Model baru dipasang langsung di genset. Soket tiga fasa dipasang sebagai soket standar untuk menerima perangkat yang membutuhkan daya tinggi. Satu-satunya persyaratan adalah menyambungkan sekring untuk menyebarkan daya yang diperlukan. Untuk tujuan ini 16 amp sering dipertimbangkan.

§ Dengan sambungan campuran belitan medan dan jangkar;

§ Motor DC brushless (motor kipas) - Motor listrik dibuat dalam bentuk sistem tertutup menggunakan sensor posisi rotor (RPS), sistem kendali (konverter koordinat) dan konverter semikonduktor daya (inverter).

Definisi dasar Sistem EMF tiga fase

Keuntungannya sebenarnya banyak karena selain kekuatannya, soket tiga fasa juga merupakan salah satu insulasi terbaik dan efisien. Berkat bahan yang digunakan, ia kehilangan sangat sedikit energi selama arus pengangkutan dan berkat daya modulasi 330 volt, misalnya, sesuai dengan basis beasiswa dalam pelayanan.

Jadi, kita dapat berbicara tentang dua fase, tiga fase, tetrafatik, dll. berdasarkan jumlah fase. Dalam prakteknya, hanya AC tiga fasa yang digunakan untuk industri atau aplikasi berdaya tinggi dan satu fasa untuk rumah tangga atau daya rendah. Arus bolak-balik tiga fasa dihasilkan oleh sebuah alternator yang terdiri dari sekumpulan 3 belitan yang membentuk sudut 120° satu sama lain dan berputar secara solidaritas. Ketika diputar, setiap belitan menghasilkan arus bolak-balik satu fasa yang sama dengan amplitudo dan frekuensi, tetapi dengan perpindahan yang sama dengan sudut yang dihasilkan. Dalam keseluruhan sistem polifase kita membedakan tegangan dan arus berikut: - tegangan komposit atau saluran: ini adalah tegangan antara dua konduktor linier. - Fase tunggal atau tegangan fasa: Ini adalah tegangan antara konduktor saluran dan netral. - Arus saluran: Ini adalah arus yang mengalir melalui konduktor. - Arus Fasa: Ini adalah arus yang bersirkulasi melalui belitan alternator atau melalui setiap fasa penerima. Secara default, ketika kita berbicara tentang tegangan atau arus sistem tiga fasa, kita akan mengacu pada baris ini. Keuntungan menggunakan arus tiga fasa dibandingkan arus satu fasa:- Dengan satu alternator kita menghasilkan tiga tegangan, bukan satu. - untuk mentransfer tiga tegangan satu fasa kita membutuhkan 6 konduktor dibandingkan dengan 3 untuk arus tiga fasa. Hal ini menghemat pengemudi dan mengurangi kerugian transportasi. - kemampuan untuk memiliki dua tegangan, satu lebih tinggi atau saluran dan satu lagi lebih rendah atau fase. - kemudahan pembuatan beberapa mesin, seperti motor tiga fasa, serta produktivitas mesin ini lebih tinggi dibandingkan mesin satu fasa. Cara kita menghubungkan terminal-terminal ini satu sama lain akan mendapatkan konfigurasi berikut. Koneksi independen: Dengan konfigurasi ini, kami menggunakan setiap pasang terminal seolah-olah itu adalah generator satu fasa. Enam pengemudi akan dibutuhkan. Koneksi bintang: Dalam konfigurasi ini, kami menghubungkan semua terminal negatif dari setiap generator dan mengubah semuanya ke ground pada titik umum yang disebut titik netral. Dari sambungan ground bersama ini kita dapat melepas konduktor netral jika perlu. Anda memerlukan 3 konduktor aktif dan konduktor netral. Unit Listrik 6: Sambungan Delta AC 6 Tiga Fasa: Dalam konfigurasi ini, kami menghubungkan setiap terminal negatif ke suatu posisi pembangkit berikutnya, dan dari setiap sambungan kami menggambar konduktor aktif. Tidak ada titik netral atau konduktor netral. Sekarang mari kita lihat bagaimana tegangan dan intensitas fasa dan linier berhubungan satu sama lain. Tegangan fasa adalah apa yang ada di antara terminal positif dan negatif generator, dan arus fasa adalah apa yang bersirkulasi secara internal. Ini adalah tegangan dan arus internal di dalam generator. Tegangan saluran adalah tegangan antara dua konduktor aktif, dan arus saluran adalah arus yang mengalir melalui konduktor aktif. Ini adalah tegangan dan arus eksternal alternator. Jadi, pada bintang, arus fasa sama dengan arus saluran, dan pada delta, tegangan fasa sama dengan tegangan saluran. Gambarkan vektor keenam tegangan tersebut. Berapa tinggi modulus tegangan linier dibandingkan tegangan fasa? Gambarkan vektor dari enam intensitas. Berapa besar besarnya arus saluran dibandingkan arus fasa? Teknik Elektro Topik 6: AC Tiga Fasa 7 Latihan 3: Menentukan bagaimana setiap konfigurasi dihubungkan. Hitung tegangan saluran baru dengan menghubungkan alternator yang sama di delta. - Isilah tabel berikut ini. Arus ini diangkut melalui jaringan listrik, terdiri dari konduktor tiga fase dan konduktor netral opsional. Kita dapat menggunakan arus ini dengan menghubungkan receiver secara independen pada masing-masing fasa, atau dengan menggunakan ketiga fasa secara bersamaan. Jika kita menghubungkan muatan yang sama ke masing-masing fasa, kita katakan bahwa penerimanya seimbang. Jika kita mengasosiasikan beban yang berbeda pada masing-masing fasa, kita katakan bahwa penerima tidak seimbang. Mari kita lihat bagaimana jaringan merespons beban seimbang. Muatan Bintang Seimbang: Karena beban yang diterapkan pada setiap fasa akan sama, arus fasa penerima akan sama besarnya dan juga membentuk segitiga seimbang, yang masing-masing tidak dapat dioperasikan pada suhu 120°. Dengan demikian, jumlah vektor arus juga menghasilkan nol, sehingga tidak perlu menggunakan penghantar untuk netral. Hitung intensitas yang dikonsumsi oleh masing-masing penerima dan arus yang mengalir melalui netral. Dalam hal ini, arus yang mengalir melalui jaringan akan √3 kali lebih besar dari arus yang dikonsumsi oleh fasa. Ini menghitung intensitas yang dikonsumsi oleh masing-masing penerima dan apa yang bersirkulasi melalui konduktor saluran. Mari kita lihat masing-masing konfigurasi secara rinci: Konfigurasi bintang: Ketika impedansi ditangguhkan, intensitas setiap fasa akan berbeda satu sama lain, sehingga jumlah vektornya tidak hilang, oleh karena itu diperlukan konduktor netral. Jika kita menghubungkan konduktor netral, tegangan yang diberikan ke setiap fasa akan meningkat secara berbahaya dan dapat merusak peralatan. Ini adalah konfigurasi yang digunakan ketika kita ingin menghubungkan receiver satu fasa ke jaringan tiga fasa. Hitung intensitas masing-masing garis dan netral. Konfigurasi segitiga: Dalam hal ini, pertama-tama kita perlu mendapatkan intensitas setiap fase penerima, dan kemudian kita akan mendapatkan intensitas setiap garis sambil tetap berada dalam vektor. Konduktor netral tidak dapat dihubungkan secara delta. Selain itu, tegangan fasa sesuai dengan tegangan saluran, meskipun bebannya sangat tidak seimbang. Hitung intensitas setiap fase dan setiap garis. Hitung intensitas masing-masing fase dan garis. Pernyataan ini mempunyai kekuatan aktif, reaktif, dan semu. Menghitung daya aktif, reaktif, dan semu yang dikonsumsi oleh penerima jika faktor dayanya 0, menghitung total yang dikonsumsi kekuatan aktif dan menentukan apakah beban seimbang atau tidak seimbang. Ketika bebannya seimbang, pengaturan yang paling umum adalah menempatkan baterai dengan tiga kapasitor yang sama dihubungkan secara delta, yang akan dihubungkan pada saat menghubungkan beban induktif. Ini menghitung arus yang ditarik sebelum dan sesudah faktor daya ditingkatkan. Peningkatan faktor daya. - Beban seimbang dan tidak seimbang pada bintang dan delta. Intensitas dan tegangan netral dan linier.

Setiap arus diangkut oleh konduktor independen.
Latihan 1: Fase manakah yang memiliki arus bolak-balik tiga fase?
Dan heksafase?

Arus bolak-balik tiga fasa.

§ motor AC- motor listrik yang digerakkan oleh arus bolak-balik memiliki dua jenis:

§ Motor listrik sinkron - motor listrik arus bolak-balik, yang rotornya berputar serempak dengan medan magnet tegangan suplai;

§ Motor histeresis

§ Motor listrik asinkron- motor arus bolak-balik, di mana kecepatan rotor berbeda dari frekuensi medan magnet berputar yang diciptakan oleh tegangan suplai.

§ Fase tunggal - dimulai secara manual, atau sudah mulai berliku, atau memiliki sirkuit pemindah fasa

§ Dua fase - termasuk kapasitor.

§ Tiga fase

§ Multifase

§ Motor stepper - Motor listrik yang memiliki jumlah posisi rotor terbatas. Posisi rotor yang ditentukan ditetapkan dengan menerapkan daya ke belitan yang sesuai. Peralihan ke posisi lain dilakukan dengan menghilangkan tegangan suplai dari beberapa belitan dan memindahkannya ke belitan lain.

Medan magnet berputar

§ Motor komutator universal (UCM) - motor listrik komutator yang juga dapat beroperasi DC dan pada arus bolak-balik.

Motor AC ditenagai oleh jaringan industri 50 Hz tidak memungkinkan Anda memperoleh kecepatan putaran di atas 3000 rpm. Oleh karena itu, untuk memperoleh frekuensi yang tinggi digunakan motor listrik komutator yang juga lebih ringan dan lebih kecil dari motor AC dengan daya yang sama, atau digunakan mekanisme transmisi khusus yang mengubah parameter kinematik mekanisme tersebut ke yang kita perlukan (pengganda ). Saat menggunakan konverter frekuensi atau adanya jaringan frekuensi tinggi (100, 200, 400 Hz), motor AC menjadi lebih ringan dan lebih kecil dari motor komutator (unit komutator terkadang memakan setengah ruang). Sumber motor asinkron arus bolak-balik jauh lebih tinggi dibandingkan arus kolektor, dan ditentukan oleh kondisi bantalan dan isolasi belitan.

Motor sinkron dengan sensor posisi rotor dan inverter adalah analog elektronik dari motor DC yang disikat.

Jenis mesin cuci.

Mencuci dengan cara ilmiah.

Sistem tiga fase arus bolak-balik

Pembangkit listrik menghasilkan arus bolak-balik tiga fasa. Generator arus tiga fasa ibarat tiga generator arus bolak-balik yang digabungkan, beroperasi sedemikian rupa sehingga kuat arus (dan tegangan) tidak berubah secara bersamaan, tetapi dengan jeda 1/3 periode. Hal ini dilakukan dengan menggeser kumparan generator sebesar 120° relatif satu sama lain (Gbr. di sebelah kanan).

Motor listrik tiga fase standar. Tiga kabel timah kemudian dilepas dari stator ini ke dalam transformator di mana tegangan diambil dan diturunkan. Dengan menggunakan jaringan trafo dan kabel, daya listrik disalurkan ke pengguna akhir dimana tegangan diubah ke tingkat yang lebih rendah dan lebih aman.

Apa perbedaan antara layanan satu fase dan tiga fase?

Tipe standar generator adalah desain tiga kutub. Tiga kutub memungkinkan daya maksimum dicapai pada tiga kesempatan terpisah dalam satu putaran penuh. Ini menciptakan sinyal yang mirip dengan yang ditunjukkan pada gambar. Untuk saat ini, anggap saja "fase" sebagai bentuk gelombang, seperti anak-anak bermain lompat tali; setiap fase mempunyai besaran dan arah. Layanan satu fase biasanya digunakan untuk melayani beban bangunan tempat tinggal seperti peralatan dan penerangan. Layanan tiga fase biasanya digunakan untuk layanan yang perlu menggerakkan motor dan mesin kelas komersial.

Setiap bagian dari belitan generator disebut fase. Oleh karena itu disebut generator yang mempunyai belitan yang terdiri dari tiga bagian tiga fase .

Perlu diperhatikan bahwa istilah " fase “dalam teknik elektro mempunyai dua pengertian : 1) sebagai besaran yang bersama-sama dengan amplitudo menentukan keadaan proses osilasi pada waktu tertentu; 2) dalam arti memberi nama pada suatu bagian rangkaian listrik arus bolak-balik (misalnya bagian belitan mesin listrik).

Beberapa representasi visual terjadinya arus tiga fasa diberikan oleh instalasi yang ditunjukkan pada gambar. kiri.
Tiga kumparan dari trafo sekolah yang dapat dilipat dengan inti ditempatkan mengelilingi keliling dengan sudut 120° terhadap satu sama lain. Setiap kumparan terhubung ke demo galvanometer. Sebuah magnet lurus dipasang pada sumbu di tengah lingkaran. Jika Anda memutar magnet, arus bolak-balik muncul di masing-masing dari tiga rangkaian “kumparan - galvanometer”. Ketika magnet berputar perlahan, Anda dapat melihat bahwa nilai arus tertinggi dan terendah serta arahnya akan berbeda setiap saat di ketiga rangkaian.

Jadi, arus tiga fasa mewakili aksi gabungan dari tiga arus bolak-balik dengan frekuensi yang sama, tetapi bergeser fasanya sebesar 1/3 periode relatif satu sama lain.
Setiap belitan generator dapat disambungkan ke konsumennya sehingga membentuk sistem tiga fasa yang tidak terhubung. Tidak ada keuntungan dari sambungan seperti itu sehubungan dengan tiga generator arus bolak-balik yang terpisah, karena transmisi energi listrik dilakukan menggunakan enam kabel (gbr. di sebelah kanan).

Dalam praktiknya, dua metode lain telah diperoleh untuk menghubungkan belitan generator tiga fase. Metode koneksi pertama dipanggil bintang (Gbr. di sebelah kiri, a), dan yang kedua - segi tiga (Gbr.b).

Saat terhubung bintang ujung (atau permulaan) dari ketiga fase dihubungkan menjadi satu simpul yang sama, dan kabel berpindah dari awal (atau ujung) ke konsumen. Kabel-kabel ini disebut kabel garis . Titik umum di mana ujung-ujung fasa generator (atau konsumen) dihubungkan disebut titik nol , atau netral . Kawat yang menghubungkan titik nol generator dan konsumen disebut kawat netral . Kabel netral digunakan jika jaringan menimbulkan beban fase yang tidak merata. Ini memungkinkan Anda untuk menyamakan tegangan pada fase konsumen.

Kabel netral biasanya digunakan dalam jaringan penerangan. Sekalipun terdapat jumlah lampu yang sama dengan daya yang sama di ketiga fasa, beban seragam tidak dapat dipertahankan, karena lampu tidak dapat dinyalakan dan dimatikan secara bersamaan di semua fasa, lampu dapat terbakar, dan kemudian keseragaman lampu. beban fase akan terganggu. Oleh karena itu, sambungan bintang digunakan untuk jaringan penerangan, yang memiliki empat kabel (gambar di sebelah kanan) bukan enam kabel dalam sistem tiga fase yang tidak terhubung.

Saat menghubungkan dalam bintang, dua jenis tegangan dibedakan: fase dan linier. Tegangan antara setiap kabel linier dan netral sama dengan tegangan antara terminal fasa generator yang bersesuaian dan disebut fasa ( kamu f ), dan tegangan antara dua kabel linier adalah tegangan saluran ( kamu aku ).

Hubungan antara tegangan fasa dan saluran dapat ditentukan:

kamu aku = √3. kamu f ≈ 1,73. kamu f ,

jika kita perhatikan segitiga tegangan (Gbr. di sebelah kiri).

Benar-benar,

Il= ^h-T^-g-T^-coySh^ Sf-l/2 + 2-co5b0° = l/3 -C,

Dalam praktiknya, tersebar luas rangkaian tiga fasa Dengan kabel netral pada tegangan UL = 380V; kamu f = 220V.

Karena arus pada kabel netral dengan beban simetris adalah nol, maka arus pada kabel linier sama dengan arus dalam fasa.
Ketika beban fasa tidak merata, arus penyeimbang yang relatif kecil melewati kabel netral. Oleh karena itu, penampang kawat ini harus jauh lebih kecil dibandingkan dengan kawat linier. Hal ini dapat diverifikasi dengan menghubungkan empat amperemeter ke kabel linier dan netral. Lebih mudah menggunakan bola lampu biasa sebagai beban (Gbr. di sebelah kanan).

Dengan beban yang sama dalam fase, arus pada kabel netral adalah nol dan kabel ini tidak diperlukan (misalnya, motor listrik menghasilkan beban yang seragam). Dalam hal ini dibuat sambungan “segitiga”, yaitu sambungan seri antara awal dan akhir kumparan generator satu sama lain. Tidak ada kabel netral dalam kasus ini.
Saat menghubungkan belitan generator dan konsumen " segi tiga » tegangan fasa dan saluran sama satu sama lain,
itu. UL = kamu f , dan arus linier masuk √3 kali arus fasa SAYA L = √3 . SAYA F

Menggabungkan segi tiga digunakan untuk penerangan dan beban listrik. Misalnya, di bengkel sekolah, mesin dapat dimasukkan ke dalam bentuk bintang atau segitiga. Pilihan metode penyambungan tertentu ditentukan oleh besarnya tegangan listrik dan tegangan pengenal penerima energi listrik.
Pada prinsipnya, fase generator dapat dihubungkan dengan segitiga, tetapi hal ini biasanya tidak dilakukan. Faktanya adalah bahwa untuk menciptakan tegangan linier tertentu, setiap fasa generator ketika dihubungkan dengan segitiga harus dirancang untuk tegangan yang beberapa kali lebih besar daripada dalam kasus sambungan bintang. Tegangan yang lebih tinggi pada fasa generator memerlukan lebih banyak lilitan dan lebih banyak isolasi untuk kawat belitan, sehingga meningkatkan ukuran dan biaya mesin. Oleh karena itu, fasa-fasa generator tiga fasa hampir selalu dihubungkan secara bintang. Mesin terkadang dinyalakan sebagai bintang pada saat start, dan kemudian dialihkan ke delta.