Ev · bir notta · Faz akımları formülü. Üç fazlı alternatif akım

Faz akımları formülü. Üç fazlı alternatif akım

Jeneratör ve alıcının fazlarındaki akımlara denir faz akımları, ve doğrusal tellerdeki akım doğrusal.

Şu tarihte: simetrik mod jeneratör sargılarının üç fazlı devre ve yıldız bağlantısı, jeneratörden alıcıya doğru doğrusal tellerdeki akımların pozitif yönleri, nötr teldeki akımın ise ters yönde seçilmesidir. Simetrik olarak üç fazlı alıcı veya bir yıldıza bağlı üç özdeş alıcı için faz dirençleri eşit büyüklüktedir bundan doğrusal ve faz akımlarının sayısal olarak eşit olduğu sonucu çıkar.

, (3.11)

faz empedansı nerede.

Doğrusal veya faz akımları, birbirlerine göre 120°'ye eşit eşit açılarla faz olarak kaydırılır. Simetrik bir üçlü oluşturan üç akımın vektörlerinin ve faz gerilimlerinin üç vektörünün toplamı sıfıra eşittir. Bu nedenle nötr telde akım yoktur: ve nötr Tel reddedebilirsin. Böyle bir dört telli sistem, üç telli bir sistemle değiştirilebilir (Şekil 3.4).

Pirinç. 3.4. Üç fazlı üç telli devre şeması

Üç fazlı bir devrenin simetrik modunda ve jeneratör sargıları bir üçgenle bağlanır, yıldız bağlantısında olduğu gibi doğrusal akımların pozitif yönü jeneratörden alıcılara seçilir. Alıcılardaki faz akımlarının pozitif yönü, Aİle B, itibaren Bİle İle, itibaren İleİle A, indekslerdeki harflerin sırasına göre gösterilir. Örneğin, fazdaki akım M.Ö, düğümden yönlendirilmiş B düğüme C.

Her doğrusal teldeki akım, bu tel ile bir düğüme bağlanan iki fazın akımları arasındaki farka eşittir.

Simetrik bir voltaj sistemi ve eşit alıcı faz dirençleri ile faz akımları simetrik bir sistem oluşturur. Akımların etkin değerleri aynıdır ve fazda akımlar birbirine göre 120° açıyla kaydırılır. Doğrusal akımlar, karşılık gelen faz akımları arasındaki farklara eşittir, etkin değerleri aynıdır, aralarındaki ve faz akımları arasındaki faz kaymaları 120°'ye eşittir. Bitişik fazların faz akımlarının vektörleri, karşılık gelen doğrusal akımın vektörü ile birlikte taban açıları 30° ve tepe açıları 120° olan bir ikizkenar üçgen oluşturur. Üçgenin tabanını belirler hat akımı.

Üçgenden şu çıkıyor:

Hat akımı, üç fazlı bir devrenin ve üçgen bağlantının simetrik modunda faz akımından birkaç kat daha fazladır. Her hat akımı, karşılık gelen faz akımıyla 30° açıyla faz dışıdır.

Örnek 3.2. Jeneratör faz gerilimleri senF=240 V, alıcı faz direnci za= ra=20Ohm, zb= rb=8Ohm, zc= uzaktan kumanda=50Ohm. Doğrusal direnç ve nötr teller ihmal edilebilir. Devrenin tüm bölümlerindeki akımları belirleyin.

Çözüm.

Vektörü gerçek pozitif yarı eksen boyunca yönlendirelim, yani. Bu voltaj için sıfır başlangıç ​​fazını seçelim: İÇİNDE,

Gerilim:

Bölgelerdeki akıntılar.

Şu anda, 1888 yılında Rus elektrik mühendisi Dolivo-Dobrovolsky tarafından icat edilen ve geliştirilen sözde üç fazlı alternatif akım sistemi tüm dünyada yaygınlaştı. Üç fazlı bir jeneratörü, üç fazlı bir asenkron motoru ve üç fazlı bir güç hattını tasarlayan ve inşa eden ilk kişi oydu. Bu sistem en fazlasını sağlar karlı koşullar transferler elektrik enerjisi kabloyla çalışır ve tasarımı basit ve kullanımı kolay elektrik motorları oluşturmanıza olanak tanır.

Üç fazlı sistem elektrik devreleri aynı frekanstaki alternatif emf'lerin birbirine göre fazları periyodun 1/3'ü kadar (j=120°) kaydırılan üç devreden oluşan bir sistemdir. Böyle bir sistemin her devresine faz denir ve bu tür devrelerdeki üç fazlı alternatif akım sistemine üç fazlı akım denir.

Üç bağımsız jeneratörün çıkışındaki voltaj dalgalanmaları arasında sabit bir faz kaymasını korumak oldukça karmaşık bir teknik iştir. Uygulamada, üç fazlı akım üretmek için üç fazlı jeneratörler kullanılır. Jeneratördeki indüktör, sargısı doğru akımla çalıştırılan bir elektromıknatıstır. İndüktör rotordur ve jeneratör armatürü statordur. Her jeneratör sargısı bağımsız bir akım jeneratörüdür. Şekilde gösterildiği gibi her birinin uçlarına kablolar bağlayarak, her biri belirli alıcılara güç verebilecek üç bağımsız devre elde ederiz. elektrik lambaları. Bu durumda, alıcılar tarafından emilen enerjinin tamamının iletilmesi için gerekli olacaktır. altı teller Ancak jeneratör sargılarını bu şekilde birbirine bağlamak mümkündür. üç fazlı akım, dört hatta üç kabloyla idare etmek, yani kablolamadan önemli ölçüde tasarruf etmek.
bir kere.
3
Bu yöntemlerden ilkine yıldız bağlantısı denir. Bununla birlikte, X, Y, Z faz sargılarının tüm uçları ortak bir O düğümüne bağlanır (buna jeneratörün nötr veya sıfır noktası denir) ve başlangıçlar, yükü bağlamak için terminal görevi görür. Sıfır noktası ile her fazın başlangıcı arasındaki gerilime denir. faz gerilimi ( sen F ) ve sargıların başlangıçları arasındaki voltaj, yani A ve B, B ve C, C ve A noktaları, isminde hat voltajı ( sen ben ). burada efektif değer hat voltajı faz voltajının etkin değerini aşıyor

Hepsinin eşit yükte olması durumunda üç faz nötr teldeki akım sıfırdır ve kullanılamaz. Değilse simetrik yük nötr teldeki akım sıfır değildir ancak doğrusal tellerdeki akımdan önemli ölçüde daha zayıftır. Bu nedenle nötr teli faz tellerinden daha ince olabilir.

Sargılar üç fazlı jeneratör bir üçgenle bağlanabilir. Bu durumda, her sarımın sonu bir sonrakinin başlangıcına bağlanır, böylece kapalı bir üçgen oluştururlar ve doğrusal teller köşelere bağlanır.

bu üçgenin A, B ve C noktalarına. Bir üçgenle bağlandığında jeneratörün doğrusal voltajının faz voltajına eşit olduğunu fark etmek kolaydır. Sonuç olarak, gerekli hat gerilimini elde etmek için, her bir jeneratör sargısı, jeneratör sargılarının yıldız bağlantısı durumunda olduğundan daha yüksek bir gerilim için tasarlanmalıdır. Bu da jeneratörün maliyetinin artmasına neden oluyor. Ayrıca yük nadiren tamamen simetriktir. Bu bakımdan jeneratör sargıları genellikle bir yıldıza bağlanır.

Kaynakça.

1. G. S. Landsberg “Temel fizik ders kitabı.”

2. A. A. Pinsky “Fizik-11”.

Üç fazlı AC sistemi dünya çapında yaygındır ve kullanılmaktadır. Üç fazlı bir sistem kullanarak şunları sağlıyoruz: optimal koşullar Elektriğin uzun mesafelerde kablolar aracılığıyla iletilmesi için tasarımı basit ve kullanımı kolay elektrik motorları oluşturma yeteneği.

Üç fazlı AC sistemi

Aynı frekansta aktif elektromotor kuvvetlere (EMF) sahip üç devreden oluşan sisteme denir. Bu EMF'ler birbirlerine göre faz olarak üçte bir oranında kaydırılır. Sistemdeki her bir devreye faz denir. Faz olarak kaydırılan üç alternatif akımın tüm sistemine üç fazlı akım denir.

Enerji santrallerinde kurulu olan jeneratörlerin neredeyse tamamı üç fazlı akım jeneratörleridir. Tasarım üçünü tek bir ünitede birleştiriyor. İçlerinde indüklenen elektromotor kuvvetler, daha önce de belirtildiği gibi, birbirlerine göre periyodun üçte biri kadar kaydırılır.

Jeneratör nasıl çalışır?

Üç fazlı bir akım jeneratörü, cihazın statorunda bulunan üç ayrı armatüre sahiptir. Kendi aralarında 1200 ile dengelenirler. Cihazın merkezinde üç armatürde ortak olan bir indüktör döner. Her bobinde aynı frekansta alternatif bir emk indüklenir. Ancak bunları geçme anları elektromotor kuvvetler Bu bobinlerin her birinde sıfırdan geçen periyodun 1/3'ü kadar kaydırılır, çünkü indüktör her bobinin yanından bir öncekinden 1/3 kat daha geç geçer.

Tüm sargılar bağımsız jeneratörler Akım ve elektrik kaynakları. Her sarımın uçlarına kablo bağlarsanız üç bağımsız devre elde edersiniz. Bu durumda elektriğin tamamını iletmek için altı kabloya ihtiyaç duyulacaktır. Ancak sargıların birbirine diğer bağlantılarıyla 3-4 tel ile idare etmek oldukça mümkün, bu da tellerden büyük tasarruf sağlıyor.


Bağlantı - yıldız

Tüm sargıların uçları jeneratörün sıfır noktası adı verilen bir noktasına bağlanır. Daha sonra dört kablo kullanılarak tüketicilere bağlantı yapılır: üçü 1, 2, 3 sargılarının başlangıcından gelen doğrusal kablolardır, biri jeneratörün sıfır noktasından gelen sıfır (nötr) kablodur. Bu sisteme dört telli de denir.


Delta bağlantısı

Bu durumda önceki sarımın sonu bir sonraki sarımın başlangıcına bağlanarak bir üçgen oluşturulur. Doğrusal teller üçgenin köşelerine bağlanır - 1, 2, 3 noktaları. Bu bağlantıyla çakışırlar. Yıldız bağlantıyla karşılaştırıldığında üçgen bağlantı, hat gerilimini yaklaşık 1,73 kat azaltır. Sadece fazların yükünün aynı olması durumunda izin verilir, aksi takdirde sargılarda artabilir ve bu da jeneratör için tehlike oluşturabilir.

Ayrı kablo çiftleriyle beslenen bireysel tüketiciler (yükler) de yıldız veya üçgen şeklinde bağlanabilir. Sonuç, jeneratöre benzer bir durumdur: Delta ile bağlandığında yükler doğrusal voltajın altındadır, yıldızla bağlandığında voltaj 1,73 kat daha azdır.

Üç fazlı güç kaynağı sistemi - özel durum Ortak bir kaynak tarafından oluşturulan aynı frekanstaki sinüzoidal EMF'lerin çalıştığı, zaman içinde belirli bir faz açısı ile birbirine göre kaydırıldığı çok fazlı elektrik devre sistemleri. İÇİNDE üç fazlı sistem bu açı 2π/3'tür (120°).

Çok telli (altı telli) üç fazlı alternatif akım sistemi Nikola Tesla tarafından icat edildi. Üç fazlı sistemlerin geliştirilmesine önemli bir katkı, ilk olarak üç ve dört telli alternatif akım iletim sistemlerini öneren M. O. Dolivo-Dobrovolsky tarafından yapıldı ve düşük iletkenlikli üç fazlı sistemlerin diğerlerine göre bir takım avantajlarını belirledi. asenkron elektrik motoruyla bir dizi deney gerçekleştirdi.

Yıldız bağlantılı simetrik üç fazlı bir devredeki akım akışının animasyonlu görüntüsü

Faz akımlarının vektör diyagramı. Simetrik mod.


Avantajları

Olası bağlantı şeması üç fazlı ağçok daireli konut binalarında

  • Ekonomik.
    • Uzun mesafelerde elektriğin uygun maliyetli iletimi.
    • 3 fazlı transformatörlerde daha az malzeme tüketimi.
    • Daha az malzeme tüketimi güç kabloları, çünkü aynı güç tüketimiyle fazlardaki akımlar azalır (tek fazlı devrelere kıyasla).
  • Sistemin dengesi. Bu özellik en önemli özelliklerden biridir, çünkü dengesiz bir sistemde, elektrik üretim tesisinde eşit olmayan bir mekanik yük meydana gelir ve bu da servis ömrünü önemli ölçüde azaltır.
  • Kolayca dairesel bir dönüş elde etme imkanı manyetik alan iş için gerekli elektrik motoru ve diğer birkaç kişi elektrikli aletler. 3 fazlı motorlar (asenkron ve senkron) motorlardan daha basittir doğru akım, tek veya 2 fazlı ve yüksek verimlilik göstergelerine sahiptir.
  • Bir kurulumda iki çalışma voltajı elde etme yeteneği - faz ve doğrusal ve bir yıldız veya üçgene bağlandığında iki güç seviyesi.
  • Farklı fazlardan beslenen üç lambayı (veya lamba gruplarını) tek bir lambaya yerleştirerek, floresan lambalar kullanan lambaların titremesini ve stroboskopik etkisini keskin bir şekilde azaltma yeteneği.

Bu avantajlar sayesinde modern enerji üretiminde en yaygın olanı üç fazlı sistemlerdir.

Üç fazlı devreler için bağlantı şemaları

Yıldız


Elektrik mağazalarında satışa sunulan mevcut hat voltajı koruma türleri. Gereğince, gerektiği gibi modern standartlar, kurulum bir DIN rayı üzerinde gerçekleştirilir.

Yıldız, jeneratör sargılarının (G) fazlarının uçları birbirine bağlandığında bir bağlantıdır. ortak nokta nötr nokta denir veya doğal. Alıcı sargıların (M) fazlarının uçları da ortak bir noktaya bağlanır. Jeneratörün ve alıcının fazlarının başlangıcını bağlayan tellere denir doğrusal. İki nötrü birbirine bağlayan kabloya nötr denir.


Dağıtım lastikleri nötr teller ve bir yıldıza bağlandığında topraklama kabloları. Yıldız bağlantının avantajlarından biri nötr telden tasarruf edilmesidir, çünkü jeneratörden tüketicinin yakınındaki nötr tellerin ayrılma noktasına kadar yalnızca bir tel gereklidir.

Nötr telli üç fazlı bir devreye dört telli devre denir. Nötr tel yoksa üç telli.

Alıcının Z a , Zb , Zc dirençleri birbirine eşitse, böyle bir yüke denir. simetrik.

Doğrusal ve faz akımları ile gerilimler arasındaki ilişki.

Hat teli ile nötr (U a, U b, U c) arasındaki gerilime denir faz. İki hat kablosu (U AB, U BC, U CA) arasındaki gerilime denir. doğrusal. Sargıları simetrik bir yük ile bir yıldıza bağlamak için doğrusal ve faz akımları ve gerilimler arasındaki ilişki geçerlidir:

Üç fazlı ağlarda nötr telin yanmasının (kopmasının) sonuçları

Üç fazlı bir sistemde simetrik bir yük ile, nötr tel olmasa bile tüketiciye doğrusal voltajla güç sağlamak mümkündür. Ancak yükü faz voltajıyla beslerken, fazlar üzerindeki yük tam olarak simetrik olmadığında nötr telin varlığı zorunludur. Kırılırsa veya dirençte önemli bir artış (zayıf kontak) meydana gelirse, "faz dengesizliği" adı verilen bir durum meydana gelir, bunun sonucunda faz voltajı için tasarlanan bağlı yük, sıfırdan aralığında isteğe bağlı bir voltaj altında olabilir. doğrusal ( özel anlam kırılma anındaki fazlar arasındaki yük dağılımına bağlıdır nötr Tel). Apartmanlardaki tüketici elektroniğinin başarısız olmasının nedeni genellikle budur. Tüketicinin direnci sabit kaldığından, Ohm kanununa göre voltaj arttıkça tüketici cihazından geçen akım izin verilen maksimum değerden çok daha büyük olacak ve bu da elektrikle çalışan elektrikli ekipmanın yanmasına ve/veya arızalanmasına neden olacaktır. Düşük voltaj aynı zamanda ekipmanın arızalanmasına da neden olabilir. Bazen trafo merkezindeki nötr telin yanması (kopması) dairelerde yangına neden olabilir.

Harmonik problemi, üçüncünün katları

Modern teknoloji giderek daha fazla darbeli güç kaynağıyla donatılıyor. Güç faktörü düzelticisi olmayan bir anahtarlama kaynağı, giriş doğrultucu kapasitörünün şarj edildiği anda, besleme voltajı sinüs dalgasının zirvesine yakın dar darbelerde akımı tüketir. Çok sayıda Ağdaki bu tür güç kaynakları, besleme voltajının üçüncü harmoniğinin artan bir akımını oluşturur. Karşılıklı dengeleme yerine üçüncünün katları olan harmonik akımlar, nötr iletkende matematiksel olarak toplanır (simetrik yük dağılımında bile) ve faz bazında izin verilen güç tüketimini aşmadan bile aşırı yüklenmesine neden olabilir. Bu sorun özellikle çok sayıda eş zamanlı çalışan ofis ekipmanının bulunduğu ofis binalarında mevcuttur.
Mevcut reaktif güç kompanzasyon tesisatlarının çözemediği bu sorunüstünlüğü olan ağlarda güç faktörünün azalması nedeniyle darbe kaynakları güç kaynağı, reaktif bir bileşenin eklenmesiyle ilişkili değildir, ancak akım tüketiminin doğrusal olmamasından kaynaklanmaktadır. Üçüncü harmonik sorununun çözümü, üretilen anahtarlamalı güç kaynaklarının devresinin bir parçası olarak bir güç faktörü düzelticisinin (pasif veya aktif) kullanılmasıdır.
IEC 1000-3-2 standardının gereklilikleri, 50 W veya daha fazla güce sahip cihazların yük akımının harmonik bileşenlerine kısıtlamalar getirmektedir. Rusya'da yük akımının harmonik bileşenlerinin sayısı GOST 13109-97, OST 45.188-2001 standartlarına göre standartlaştırılmıştır.


Üçgen

Üçgen, birinci aşamanın sonu ikinci aşamanın başlangıcına, ikinci aşamanın sonu üçüncü aşamanın başlangıcına ve üçüncü aşamanın sonu da ikinci aşamanın başlangıcına bağlandığında bir bağlantıdır. ilk.

Doğrusal ve faz akımları ve gerilimler arasındaki ilişki

Sargıları simetrik bir yük ile bir üçgene bağlamak için doğrusal ve faz akımları ve gerilimler arasındaki ilişki geçerlidir:

Ortak voltaj standartları

İşaretleme

İletkenler ait farklı aşamalar, farklı renklerle işaretlenmiştir. Farklı renkler nötr ve koruyucu iletkenler. Bunun amacı yaralanmaya karşı uygun korumayı sağlamaktır. Elektrik şoku bakım, kurulum ve onarım kolaylığının yanı sıra elektrik tesisatı Ve elektrikli ekipman. İÇİNDE Farklı ülkelerİletken işaretlerinin kendi farklılıkları vardır. Ancak birçok ülke bu kurallara uyuyor Genel İlkeler renk kodlaması Uluslararası Elektroteknik Komisyonu standardı IEC 60445:2010'da belirtilen iletkenler.

Faz iletkeni 1 Faz iletkeni 2 Faz iletkeni 3 Nötr iletken Koruyucu iletken
Amerika Birleşik Devletleri(120/208V) Siyah Kırmızı Mavi Beyaz veya gri Yeşil
Amerika Birleşik Devletleri(277/480V) Turuncu Kahverengi Sarı Beyaz veya gri Yeşil
Kanada Kırmızı Siyah Mavi Beyaz Yeşil
Kanada(İzole üç fazlı tesisatlar) Turuncu Kahverengi Sarı Beyaz Yeşil
Büyük Britanya(Nisan 2006'dan bu yana) Kırmızı kahverengi) Sarı (eski adıyla Beyaz) (Siyah) Mavi gri) Siyah (Mavi) Yeşil sarı
Avrupa(Nisan 2004'ten bu yana) Kahverengi Siyah Gri Mavi Yeşil sarı
Avrupa(Nisan 2004'e kadar, ülkeye bağlı olarak) Kahverengi veya Siyah Siyah veya Kahverengi Siyah veya Kahverengi Mavi Yeşil sarı
Avrupa(Lastik tanımı) Sarı Kahverengi Kırmızı
Rusya(SSCB) Sarı Yeşil Kırmızı Mavi Yeşil-sarı (eski kurulumlarda - Siyah)
Rusya(1 Ocak 2011'den beri) Kahverengi Siyah Gri Mavi Yeşil sarı
Avustralya ve Yeni Zelanda Kırmızı Sarı Mavi Siyah
Güney Afrika Kırmızı Sarı Mavi Siyah Yeşil-sarı (eski kurulumlarda - Yeşil)
Malezya Kırmızı Sarı Mavi Siyah Yeşil-sarı (eski kurulumlarda - Yeşil)
Hindistan Kırmızı Sarı Mavi Siyah Yeşil

Üç fazlı çift devreli güç hattı

Üç fazlı güç kaynağı sistemi- ortak bir kaynak tarafından oluşturulan aynı frekanstaki sinüzoidal EMF'lerin çalıştığı, zaman içinde belirli bir faz açısı ile birbirine göre kaydırılan, alternatif akım elektrik devrelerinin çok fazlı sistemlerinin özel bir durumu. Üç fazlı bir sistemde bu açı 2π/3'tür (120°).

Çok telli (altı telli) üç fazlı alternatif akım sistemi Nikola Tesla tarafından icat edildi. Üç fazlı sistemlerin geliştirilmesine önemli bir katkı, ilk olarak üç ve dört telli alternatif akım iletim sistemlerini öneren M. O. Dolivo-Dobrovolsky tarafından yapıldı ve düşük iletkenlikli üç fazlı sistemlerin diğerlerine göre bir takım avantajlarını belirledi. asenkron elektrik motoruyla bir dizi deney gerçekleştirdi.

Ansiklopedik YouTube

  • 1 / 5

    Çalışan EMF'lerin her biri periyodik sürecin kendi aşamasındadır, bu nedenle genellikle basitçe "faz" olarak adlandırılır. Bu EMF'lerin iletkenleri - taşıyıcılarına "fazlar" da denir. Üç fazlı sistemlerde kayma açısı 120 derecedir. Faz iletkenleri, Rusya Federasyonu'nda 1...3 dijital indeksli Latin harfleri L veya A, B ve C ile belirtilir.

    Faz kabloları için ortak tanımlar:

    Rusya, EC (1000 V'un üzerinde) Rusya, AB (1000 V'un altında) Almanya Danimarka
    A L1 L1 R
    B L2 L2 S
    C L3 L3 T

    Avantajları

    • Ekonomik.
      • Uzun mesafelerde elektriğin uygun maliyetli iletimi.
      • 3 fazlı transformatörlerde daha az malzeme tüketimi.
      • Aynı güç tüketimiyle fazlardaki akımlar azaldığından (tek fazlı devrelere kıyasla) güç kablolarının daha az malzeme tüketimi.
    • Sistemin dengesi. Bu özellik en önemli özelliklerden biridir, çünkü dengesiz bir sistemde, elektrik üretim tesisinde eşit olmayan bir mekanik yük meydana gelir ve bu da servis ömrünü önemli ölçüde azaltır.
    • Bir elektrik motorunun ve bir dizi başka elektrikli cihazın çalışması için gerekli olan dairesel dönen manyetik alanı kolayca elde etme yeteneği. 3 fazlı motorlar (asenkron ve senkron), tasarım açısından tek veya 2 fazlı DC motorlardan daha basittir ve yüksek verimlilik göstergelerine sahiptir.
    • Bir kurulumda iki çalışma voltajı elde etme yeteneği - faz ve doğrusal ve bir yıldız veya üçgene bağlandığında iki güç seviyesi.
    • Farklı fazlardan beslenen üç lambayı (veya lamba gruplarını) tek bir lambaya yerleştirerek, floresan lambalar kullanan lambaların titremesini ve stroboskopik etkisini keskin bir şekilde azaltma yeteneği.

    Bu avantajlar sayesinde modern enerji üretiminde en yaygın olanı üç fazlı sistemlerdir.

    Üç fazlı devreler için bağlantı şemaları

    Yıldız

    Nötr telli üç fazlı bir devreye dört telli devre denir. Nötr tel yoksa üç telli.

    Tüketicinin Z a , Zb , Zc dirençleri birbirine eşitse, böyle bir yüke denir. simetrik.

    Doğrusal ve faz miktarları

    Hat teli ile nötr (U a, U b, U c) arasındaki gerilime denir faz. İki hat kablosu (U AB, U BC, U CA) arasındaki gerilime denir. doğrusal. Sargıları simetrik bir yük ile bir yıldıza bağlamak için doğrusal ve faz akımları ve gerilimler arasındaki ilişki geçerlidir:

    ben L = ben F; U L = 3 × U F (\displaystyle I_(L)=I_(F);\qquad U_(L)=(\sqrt (3))\times (U_(F)))

    Hat voltajının faz kaydırıldığını göstermek kolaydır. π / 6 (\displaystyle \pi /6) aşama olanlarla ilgili olarak:

    U L a b = sen F a − sen F b = U F [ çünkü ⁡ (ω t) − çünkü ⁡ (ω t − 2 π / 3) ] = 2 U F günah ⁡ (− π / 3) günah ⁡ (ω t − π / 3) = 3 U F çünkü ⁡ (ω t + π − π / 3 − π / 2) (\displaystyle u_(L)^(ab)=u_(F)^(a)-u_(F)^(b )=U_(F)[\cos(\omega t)-\cos(\omega t-2\pi /3)]=2U_(F)\sin(-\pi /3)\sin(\omega t- \pi /3)=(\sqrt (3))U_(F)\cos(\omega t+\pi -\pi /3-\pi /2))

    U L = 3 U F çünkü ⁡ (ω t + π / 6) (\displaystyle u_(L)=(\sqrt (3))U_(F)\cos(\omega t+\pi /6))

    Üç fazlı akım gücü

    Sargıları simetrik bir yük ile bir yıldıza bağlamak için, üç fazlı ağın gücü şuna eşittir:

    P = 3 U F ben F c o s φ = 3 U L 3 ben L c o s φ = 3 U L ben L c o s φ (\displaystyle P=3U_(F)I_(F)cos\varphi =3(\frac (U_(L))(\sqrt (3) )))I_(L)cos\varphi =(\sqrt (3))U_(L)I_(L)cos\varphi )

    Üç fazlı ağlarda nötr telin yanmasının (kopmasının) sonuçları

    Üç fazlı bir sistemde simetrik bir yük ile, nötr tel olmasa bile tüketiciye doğrusal voltajla güç sağlamak mümkündür. Ancak yükü faz voltajıyla beslerken, fazlar üzerindeki yük tam olarak simetrik olmadığında nötr telin varlığı zorunludur. Kırılırsa veya dirençte önemli bir artış (zayıf temas) meydana gelirse, "faz yanlış hizalaması" adı verilen bir durum meydana gelir, bunun sonucunda faz voltajı için tasarlanan bağlı yük, sıfırdan aralığında isteğe bağlı bir voltaj altında olabilir. doğrusala (belirli bir değer, nötr telin koptuğu anda yükün fazlar arasındaki dağılımına bağlıdır). Bu genellikle apartmanlardaki tüketici elektroniği arızalarının nedenidir ve bu da yangınlara yol açabilir. Düşük voltaj aynı zamanda ekipmanın arızalanmasına da neden olabilir.

    Harmonik problemi, üçüncünün katları

    Modern teknoloji giderek daha fazla darbeli güç kaynağıyla donatılıyor. Güç faktörü düzelticisi olmayan darbeli bir kaynak, giriş doğrultucu kapasitörünü şarj etme anında, besleme voltajı sinüs dalgasının zirvesine yakın dar darbelerde akımı tüketir. Ağdaki bu tür güç kaynaklarının çok sayıda olması, besleme voltajının üçüncü harmoniğinin artan bir akımını yaratır. Karşılıklı dengeleme yerine üçüncünün katları olan harmonik akımlar, nötr iletkende matematiksel olarak toplanır (simetrik yük dağılımında bile) ve faz bazında izin verilen güç tüketimini aşmadan bile aşırı yüklenmesine neden olabilir. Bu sorun özellikle çok sayıda eş zamanlı çalışan ofis ekipmanının bulunduğu ofis binalarında mevcuttur. Üçüncü harmonik sorununun çözümü, üretilen anahtarlamalı güç kaynaklarının devresinin bir parçası olarak bir güç faktörü düzelticisinin (pasif veya aktif) kullanılmasıdır. IEC 1000-3-2 standardının gereklilikleri, 50 W veya daha fazla güce sahip cihazların yük akımının harmonik bileşenlerine kısıtlamalar getirmektedir. Rusya'da, yük akımının harmonik bileşenlerinin sayısı GOST R 54149-2010, GOST 32144-2013 (1 Temmuz 2014'ten itibaren), OST 45.188-2001 ile standartlaştırılmıştır.