Üç fazlı bir devrenin toplam gücü s'ye eşittir. Simetrik üç fazlı devre
Daha az iletken malzeme tüketimi, daha düşük maliyet ve daha yüksek verim, güç hattıyla aynı güç ve voltaj ile.
Bir üç fazlı dört telli sistemde iki çalışma gerilimi (doğrusal ve faz) elde etme olasılığı.
Kolayca dönen elde etme yeteneği manyetik alan(VMP), en yaygın tüketicilerin çalışmalarının dayandığı kullanım elektrik enerjisi- üç fazlı asenkron ve senkron elektrik motorları.
Üç fazlı devre gücü
Güç üç fazlı devre üç fazın karşılık gelen güçlerinin toplamıdır (nötr teldeki güç kayıpları genellikle ihmal edilir):
Tek fazlı bir devrede olduğu gibi, üç fazlı bir devrenin aktif, reaktif ve görünen güçleri aşağıdaki ilişki ile ilişkilidir:
.
Aşamalardan herhangi birinin gücü, olağan formülle ifade edilir:
Simetrik bir yük durumunda, hepsinin gücü üç faz sırasıyla şuna eşittir:
ve üç fazlı bir devrenin gücü için şunu yazabiliriz: .
Simetrik yüklü üç fazlı bir devrede:,
bu nedenle, üç fazlı bir devrenin gücü için şunu yazabiliriz:
ek olarak, simetrik yük doğrusal ve faz gerilimleri ve akımları arasındaki ilişkiler bilinmektedir: I L \u003d I F, UL
U Ф - "yıldız" şemasına göre bağlandığında, I L
I F, U L \u003d U F - "üçgen" şemasına göre bağlandığında.
Bu ifadeleri, genel durumda simetrik bir yükle üç fazlı bir devrenin gücü için formülde değiştirdikten sonra, şunu elde ederiz:
Dengesiz bir yük durumunda, üç fazlı bir devrenin gücü, üç fazın karşılık gelen güçlerinin toplamı olarak bulunmalıdır (yani, karşılık gelen faz güçlerinin toplamı olarak):
Üç fazlı bir devrenin aktif gücünün ölçülmesi
Devredeki aktif güç alternatif akım P = I U cos φ, ölçüm mekanizması biri dönebilen iki bobinden oluşan bir elektrodinamik wattmetre kullanılarak ölçülür.
Sabit bobin sarımı - tutarlı veya akım sargısı – düşük dirençlidir ve ölçülen devreye dahildir art arda ve hareketli bobinin sarımı - gerilim sargısı - çok fazla dirence sahiptir ve açılır paralel yük (tüketici) terminallerine. burada k tasarım faktörüdür, I wattmetrenin seri sargısındaki akımdır.
Wattmetreyi devreye bağlarken, başlangıçları (jeneratör kelepçeleri) yıldızlarla (*) gösterilen wattmetre sargılarının doğru bağlanmasına dikkat etmelisiniz. Her iki jeneratör kelepçesi, elektrik enerjisi kaynağından (jeneratör) gelen aynı kabloya bağlanmalıdır.
Üç fazlı bir devrenin aktif gücünü ölçmek için, genellikle çeşitli şemalara göre açılan tek fazlı bir aktif güç wattmetresi kullanılır.
Bir wattmetre yöntemiyle aktif gücün ölçülmesi
Bir wattmetre yöntemi, yalnızca fazların simetrik yükü ile üç fazlı devrelerde kullanılır. Simetrik bir yükle, üç fazın her biri tarafından tüketilen güç aynıdır, bu nedenle bir fazın gücünü ölçmek ve ölçüm sonucunu faz sayısıyla çarparak üç fazlı devrenin gücünü elde etmek yeterlidir. :.
Bu nedenle, simetrik bir yükle gücü ölçmek için, akım sargısı faz yüküne seri olarak bağlanan ve voltaj sargısı faz voltajına bağlanan bir wattmetre yeterlidir.
Yükün nötr noktası mevcut değilse, yıldız bağlantısındaki faz gücünün ölçümü, yıldıza bağlı wattmetre voltaj sargısı tarafından oluşturulan yapay bir nötr nokta ile şemaya göre gerçekleştirilir. Z V ve dirençte buna eşit iki ek direnç Z 2
Ve
Z
3
:
.
Aktif güç- eğer varsa, nötr teldeki aktif gücün yük fazlarının aktif güçlerinin toplamı aktif direnç sıfıra eşit değil: .
Reaktif güç- reaktansı sıfıra eşit değilse, yük fazlarının reaktif güçlerinin ve nötr teldeki reaktif gücün toplamı, yani.
Yararlı güç şu formülle belirlenir: .
Yük simetrik ve üniform ise, nötr telin aktif ve reaktif gücü sıfıra eşittir, yük fazlarının aktif güçleri eşittir ve değerler kullanılarak belirlenir. faz akımı ve faz gerilimi, yani yük fazlarının reaktif güçleri de eşittir ve faz akımı ve faz gerilimi değerleri kullanılarak belirlenir:, burada açı - açı Faz gerilimleri veya yük fazındaki gerilimler ile faz akımı veya yük fazında akan akım arasında. Daha sonra yükün aktif gücü formülle belirlenebilir ve yükün reaktif gücü aşağıdaki formülle belirlenebilir:.
Bağlantı yönteminden bağımsız olarak fazların tek tip yükü ile aşağıdaki eşitlik sağlanır: bu nedenle, toplam yük gücü aşağıdaki formülle belirlenebilir:.
Üç fazlı bir devrenin aktif gücünün ölçülmesi.
Genel olarak, yük eşit olmadığında ve nötr Tel, devrenin aktif gücü bu üç wattmetrenin okumalarının toplamına eşit olurken, devreye üç wattmetre dahil etmek gerekir.
Düzgün bir yükle, bir fazın gücünü ölçmek ve sonucu üçe katlamak yeterlidir.
Nötr tel yoksa, güç iki wattmetre kullanılarak ölçülebilir. İki wattmetrenin okumalarının toplamı belirler aktif güç yükün nasıl bağlandığına bakılmaksızın tüm devre.
İlk wattmetre, miktarın değerini, ikincisi - miktarın değerini gösterir.
Wattmetrelerin okumalarını özetleyerek şunu elde ederiz:
36. trafo - frekansın korunması şartıyla, bir manyetik alan aracılığıyla, bir voltajın alternatif akımının elektrik enerjisini başka bir voltajın alternatif akımının elektrik enerjisine dönüştürmek için tasarlanmış bir elektrikli cihaz. Bir transformatörde, elektriğin birincil devreden ikincil devreye aktarılması, çekirdekteki alternatif bir manyetik alan aracılığıyla gerçekleştirilir.
trafo - önemli bir güç kaybı olmadan elektromanyetik indüksiyon yoluyla bir voltajın alternatif akımını aynı frekanstaki başka bir voltajın alternatif akımına dönüştürmek için tasarlanmış, iki veya daha fazla endüktif olarak bağlanmış bobine sahip statik bir elektromanyetik cihaz.
37. Transformatör Bir voltajın alternatif akımını, aynı frekanstaki başka bir voltajın alternatif akımına dönüştüren bir cihaz.
sınıflandırma:
randevu ile:
güç (güç dağıtım ağlarında);
ölçüm (ölçüm cihazlarının elemanları olarak):
kaynak (elektrik kaynağında);
fırın (elektrotermal cihazların elemanları olarak);
tasarım gereği:
Tek aşama
üç faz
çoklu sarma
Soğutma yöntemi:
hava
yağ
Enstrüman transformatörleri ayrılır Akım transformatörleri Ve gerilim trafoları.
Simetrik üç fazlı devre
Şek. Şekil 7, bir devre için simetrik bir modda bir topografik diyagramı ve akımların bir vektör diyagramını gösterir. pirinç. 4 ve yükün endüktif doğası ( j > 0).
Nötr telde akım yok:
bu nedenle simetrik bir alıcıda nötr tel kullanılmaz. Doğrusal gerilimler farklar olarak tanımlanır faz gerilimleri:
ANB ikizkenar üçgeninden şunu elde ederiz:
Şek. 8 verilir vektör diyagramları simetrik moddaki gerilimler ve akımlar ve J > 0 şema için Hat akımları faz akımı farkları olarak tanımlanır:
Aktif güç simetrik üç fazlı alıcı
Alıcının dallarını bir yıldıza bağlarken dikkate alındığında
ve alıcının dallarını bir üçgenle bağlarken
bağlantı türünden bağımsız olarak elde ederiz
Unutulmamalıdır ki bu ifadede j - faz gerilimi ve faz akımı arasında faz kayması.
Benzer şekilde, simetrik bir üç fazlı alıcının reaktif ve görünen güçleri için,
Toplamı tanımlayalım anlık güç simetrik modda üç fazlı alıcı. Gerilimin ilk fazını alarak faz gerilimlerinin ve akımlarının anlık değerlerini yazıyoruz. u A sıfıra eşittir:
ve alıcının her fazına ait anlık güç değerleri için ifadeler:
Bireysel fazların güçlerinin anlık değerlerini toplarken, toplamdaki ikinci terimler sıfır verecektir. Bu nedenle, toplam anlık güç
zamana bağlı değildir ve aktif güce eşittir.
Anlık güç değerinin sabit olduğu çok fazlı devrelere denir. dengeli.
Asimetrik bir güç kaynağına sahip iki fazlı simetrik bir devrede (Şekil 9) EMF sistemi ( bkz. 3b) akım sistemi de asimetriktir ancak fazlardaki anlık güç değerlerinin toplamı sabit olduğundan devre dengelidir. Bu, simetrik bir üç fazlı devrenin dengesinin gösterildiği şekilde gösterilebilir.
Anlık güç değerlerinin sabitliği oluşturur uygun koşullar tek fazlı jeneratörlerde ve motorlarda tork dalgalanmaları görülmediğinden, jeneratörlerin ve motorların mekanik yükleri açısından çalışması için.
Kuplajlı üç fazlı devrelerin simetrik modları göz önüne alındığında, ikincisinin avantajını, kuplajsız üç fazlı devre sistemlerine kıyasla ekonomik açıdan göstermek kolaydır. Bağlantısız bir üç fazlı devre sistemi, akım taşıyan altı kabloya sahiptir. ben l \u003d ben F. Üç fazlı devre olmadan nötr Tel Aynı yıldız bağlantılı alıcıları besleyen, aynı akımlara sahip sadece üç tel vardır. ben l \u003d ben f ve hat gerilimleri, kuplajsız hat gerilimlerinin üç katının kökü üç fazlı sistem hangi devreler için U l \u003d U F. Alıcıların bir üçgen şeklinde bağlanması durumunda, aynı zamanda, bağlantısız bir üç fazlı devre sistemine göre tellerin yarısı (altı yerine üç) ortaya çıkarken, doğrusal tellerdeki akımlar faz akımlarından 2 kat daha fazla değildir. , ancak yalnızca üç katın kökünde. Bu, teller için malzeme maliyetini azaltmanıza olanak tanır.