Üç fazlı sinüzoidal akım devreleri. Üç fazlı AC

Üç fazlı alternatif akım sistemi tüm dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır. Üç fazlı sistemle, optimal koşullar elektriğin uzun mesafelere kablolarla iletilmesi için tasarımı basit ve kullanımı kolay elektrik motorları oluşturma yeteneği.

Üç fazlı AC sistemi

Aynı frekansta çalışan elektromotor kuvvetlere (EMF) sahip üç devreden oluşan bir sistem denir. Bu emf'ler birbirlerine göre faz olarak üçte bir oranında kaydırılır. Sistemdeki her bir devreye faz denir. Faz değiştiren üç alternatif akımdan oluşan sistemin tamamına üç fazlı akım denir.

Enerji santrallerinde kurulu olan jeneratörlerin neredeyse tamamı üç fazlı akım jeneratörleridir. Tasarımda üçü bir ünitede birbirine bağlı. İçlerinde indüklenen elektromotor kuvvetler, daha önce de belirtildiği gibi, birbirlerine göre periyodun üçte biri kadar kaydırılır.

Jeneratör nasıl çalışır?

Üç fazlı bir akım jeneratöründe cihazın statorunda üç ayrı armatür bulunmaktadır. Kendi aralarında 1200 ile dengelenirler. Cihazın ortasında üç ankraj için ortak olan bir indüktör döner. Her bobinde aynı frekansta değişken bir EMF 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 güç kaynakları. Her sarımın uçlarına kablo bağlarsanız üç bağımsız devre elde edersiniz. Bu durumda elektriğin tamamını iletmek için altı kabloya ihtiyaç vardır. Ancak sargıların birbirine diğer bağlantılarıyla 3-4 tel ile idare etmek oldukça mümkün, bu da büyük bir tel tasarrufu sağlıyor.

Bağlantı - yıldız

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

Delta bağlantısı

Bu durumda, önceki sarımın sonu bir sonrakinin başlangıcına bağlanarak bir üçgen oluşturur. Doğrusal teller üçgenin köşelerine bağlanır - 1, 2, 3 noktaları. Bu bağlantıyla çakışırlar. Yıldız bağlantıyla karşılaştırıldığında üçgen bağlantı, hattan hatta voltajı yaklaşık 1,73 kat azaltır. Sadece aynı faz yükü durumunda izin verilir, aksi takdirde jeneratör için tehlikeli olan sargılarda artış meydana gelebilir.

Ayrı kablo çiftleriyle çalıştırılan ayrı tüketiciler (yükler), yıldız veya üçgen olarak aynı şekilde bağlanabilir. Sonuç, jeneratöre benzer bir durumdur: bir üçgenle bağlandığında yükler doğrusal voltajın altındadır, bir yıldızla bağlandığında voltaj 1,73 kat daha azdır.

Enerji santralleri üretiyor üç faz alternatif akım . Üç fazlı bir akım jeneratörü, akım gücünün (ve voltajın) aynı anda değişmeyeceği, ancak periyodun 1/3'ü kadar bir gecikmeyle değişeceği şekilde çalışan, bir araya getirilmiş üç alternatif akım jeneratörüdür. Bu, jeneratör bobinlerinin birbirine göre 120° kaydırılmasıyla yapılır (sağdaki şekil).

Jeneratör sargısının her bir parçasına denir faz. Bu nedenle sargısı üç parçadan oluşan jeneratörlere denir.üç faz .

Şunu belirtmek gerekir ki, terim faz"Elektrik mühendisliğinde iki anlam vardır: 1) genlikle birlikte belirli bir zamandaki salınım sürecinin durumunu belirleyen bir miktar olarak; 2) parçanın adı anlamında elektrik devresi alternatif akım (örneğin, bir elektrikli makinenin sargısının bir kısmı).
Üç fazlı bir akımın oluşumunun bazı görsel temsilleri, Şekil 2'de gösterilen kurulumda verilmiştir. sol.
Katlanabilir bir okul transformatörünün çekirdekleri olan üç bobini, birbirine göre 120 ° açıyla çevrenin etrafına yerleştirilir. Her bobin bir demoya bağlanır galvanometre. Dairenin merkezindeki eksene düz bir mıknatıs sabitlenmiştir. Mıknatısı döndürürseniz, üç "bobin - galvanometre" devresinin her birinde alternatif bir akım ortaya çıkar. Mıknatısın yavaş dönmesiyle en büyük ve en büyük olduğu görülebilir. en küçük değer Her üç devrede de akımlar ve yönleri her an farklı olacaktır.

Böylece, üç fazlı akım aynı frekanstaki üç alternatif akımın ortak hareketini temsil eder, ancak faz olarak birbirlerine göre periyodun 1/3'ü kadar kaydırılır.
Jeneratörün her bir sargısı tüketicisine bağlanarak ilgisiz bir bağlantı oluşturulabilir. üç fazlı sistem. Üç ayrı alternatör açısından böyle bir bağlantının hiçbir faydası yoktur, çünkü iletim elektrik enerjisi altı tel kullanılarak gerçekleştirilir (Şekil sağ).
Uygulamada, üç fazlı bir jeneratörün sargılarını bağlamak için iki yöntem daha elde edildi. İlk bağlantı yöntemi denir yıldızlar(Şekil solda, a) ve ikincisi - üçgen(Şekil b).
Bağlandığında yıldızüç fazın hepsinin uçları (veya başlangıçları) tek bir ortak düğüme bağlanır ve başlangıçlardan (veya uçlardan) tüketicilere giden teller vardır. Bu tellere denir hat telleri. ortak nokta Jeneratörün (veya tüketicinin) fazlarının uçlarının bağlandığı şeye denir sıfır noktası, veya doğal. Jeneratörün sıfır noktalarını ve tüketiciyi birbirine bağlayan kabloya denir nötr Tel. Sıfır tel Ağda fazlar üzerinde eşit olmayan bir yük oluşması durumunda kullanılır. Tüketicinin fazlarındaki voltajları eşitlemenizi sağlar.

Sıfır tel kural olarak aydınlatma ağlarında kullanılır. Her üç fazda da aynı sayıda eşit güçte lamba bulunsa bile, lambalar tüm fazlarda aynı anda açılıp kapanabileceğinden düzgün bir yük sağlanamaz, yanabilirler ve daha sonra yük düzgünlüğü bozulur. aşamalar bozulacaktır. Bu nedenle, bağlantısız üç fazlı bir sistemde altı tel yerine dört tel bulunan aydınlatma ağında yıldız bağlantı kullanılır.

Bir yıldıza bağlandığında iki tür voltaj ayırt edilir: faz ve doğrusal. Her bir doğrusal ve nötr tel arasındaki voltaj, jeneratörün ilgili fazının terminalleri arasındaki voltaja eşittir ve faz ( U f ) ve iki hat kablosu arasındaki voltaj hat voltajıdır ( u l ).

Nötr telde olduğundan simetrik yük akım sıfırsa, doğrusal teldeki akım fazdaki akıma eşittir.
Fazların eşit olmayan bir şekilde yüklenmesiyle, nötr telden nispeten küçük bir değere sahip bir dengeleme akımı geçer. Bu nedenle bu telin kesiti doğrusal telinkinden önemli ölçüde daha küçük olmalıdır. Bu, hatta ve nötr kablolara dört ampermetre eklenerek doğrulanabilir. Yük olarak sıradan kullanılması uygundur ampuller(şek. sağda).
Fazlardaki yük aynı olduğunda nötr teldeki akım sıfırdır ve bu tele gerek yoktur (örneğin elektrik motorları düzgün bir yük oluşturur). Bu durumda bağlantı bir "üçgen" şeklinde yapılır. seri bağlantı Jeneratör bobinlerinin başlangıçları ve uçları birbirleriyle. Bu durumda nötr tel yoktur.
Jeneratörün ve tüketicilerin sargılarını bağlarken " üçgen» Faz ve hat gerilimleri birbirine eşit,
onlar. UL = U F , A hat akımı V √3 faz akımının katı BENL = √3 . BENF
Birleştirmek üçgen Hem aydınlatmada hem de güç yüklemesinde uygulanır. Örneğin bir okul atölyesinde makineler bir yıldız veya üçgen içerisine dahil edilebilir. Bir veya başka bir bağlantı yönteminin seçimi, şebeke voltajının büyüklüğüne göre belirlenir ve anma gerilimi elektrik enerjisi alıcıları.
Prensip olarak jeneratörün fazlarını bir üçgenle bağlamak mümkündür, ancak genellikle bu yapılmaz. Gerçek şu ki, belirli bir doğrusal voltaj oluşturmak için, bir üçgenle bağlandığında jeneratörün her fazı, yıldız bağlantısına göre birkaç kat daha yüksek bir voltaj için tasarlanmalıdır. Jeneratör fazındaki daha yüksek voltaj, daha fazla dönüş ve daha fazla yalıtım gerektirir. sarma teli Bu da makinelerin boyutunu ve maliyetini artırır. Bu nedenle aşamalar üç fazlı jeneratörler neredeyse her zaman bir yıldızla birbirine bağlanır. Öte yandan motorlar bazen çalıştırma sırasında bir yıldızı çalıştırır ve ardından deltaya geçer.

Elektrik motorları.

Elektrik motoru elektrik enerjisinin mekanik enerjiye dönüştürüldüğü bir elektrik makinesidir (elektromekanik dönüştürücü), bir yan etkisi ısının açığa çıkmasıdır.

Çalışma prensibi

Herhangi bir elektrikli makinenin çalışması elektromanyetik indüksiyon prensibine dayanmaktadır. elektrikli makine bir statordan (sabit parça) ve bir rotordan (DC makine durumunda armatür) (hareketli parça) oluşur, Elektrik şoku(veya ayrıca kalıcı mıknatıslar) sabit ve/veya dönen manyetik alanların oluşturulduğu yer.

stator- elektrik motorunun sabit kısmı, çoğunlukla - harici olan. Motorun tipine bağlı olarak, sabit bir manyetik alan oluşturabilir ve kalıcı mıknatıslardan ve/veya elektromıknatıslardan oluşabilir veya dönen bir manyetik alan oluşturabilir (ve alternatif akımla çalıştırılan sargılardan oluşabilir).

Rotor- elektrik motorunun çoğunlukla statorun içinde bulunan hareketli kısmı.

Rotor şunlardan oluşabilir:

§ kalıcı mıknatıslar;

§ çekirdek üzerindeki sarımlar (fırça toplayıcı düzeneği aracılığıyla bağlanır);

§ dönen bir hareketin etkisi altında akımların ortaya çıktığı kısa devre sargısı ("sincap tekerleği" veya "sincap kafesi") manyetik alan stator).

Stator ve rotorun manyetik alanlarının etkileşimi, motor rotorunu harekete geçiren bir tork yaratır. Motor sargılarına sağlanan elektrik enerjisi bu şekilde mekanik (kinetik) dönme enerjisine dönüştürülür. kabul edilmiş mekanik enerji Mekanizmaları çalıştırmak için kullanılabilir.

Elektrik motorlarının sınıflandırılması

§ DC motoru - Elektrik motoru doğru akımla çalışan;

§ DC toplayıcı motorlar. Çeşitler:

§ Kalıcı mıknatısların uyarılmasıyla;

§ İLE paralel bağlantı uyarma ve armatür sargıları;

§ Uyarma ve armatür sargılarının seri bağlanmasıyla;

§ Uyarma ve armatür sargılarının karışık bağlantısıyla;

§ Fırçasız DC motorlar (valf motorları) - şeklinde yapılmış elektrik motorları kapalı sistem bir rotor konum sensörü (RPS), bir kontrol sistemi (koordinat dönüştürücü) ve bir güç yarı iletken dönüştürücü (invertör) kullanarak.

§ alternatif akım motoru- alternatif akımla çalışan bir elektrik motorunun iki çeşidi vardır:

§ Senkron elektrik motoru - rotoru, besleme voltajının manyetik alanıyla senkronize olarak dönen alternatif akımlı bir elektrik motoru;

§ Histerezis motoru

§ Asenkron motor- rotor hızının, besleme voltajı tarafından oluşturulan dönen manyetik alanın frekansından farklı olduğu bir alternatif akım motoru.

§ Tek fazlı - manuel olarak başlatılır veya sarmaya başlama veya faz değiştirme devresine sahip olun

§ İki fazlı - kondenser dahil.

§ Üç faz

§ Çok fazlı

§ Adım motorları - Sonlu sayıda rotor konumuna sahip elektrik motorları. Rotorun belirtilen konumu, ilgili sargılara güç uygulanarak sabitlenir. Başka bir konuma geçiş, besleme voltajının bazı sargılardan çıkarılıp diğerlerine aktarılmasıyla gerçekleştirilir.

Dönen manyetik alan

§ Üniversal toplayıcı motor (UKD) - üzerinde de çalışabilen bir toplayıcı elektrik motoru DC ve alternatif akımda.

tarafından desteklenen AC motorlar endüstriyel ağ 50 Hz, 3000 rpm'nin üzerinde hız almanıza izin vermez. Bu nedenle, yüksek frekanslar elde etmek için, aynı güçteki bir AC motordan daha hafif ve daha küçük olan bir toplayıcı elektrik motoru kullanılır veya mekanizmanın kinematik parametrelerini ihtiyacımız olana değiştiren özel iletim mekanizmaları kullanılır ( çarpanlar). Frekans dönüştürücüler kullanıldığında veya yüksek frekanslı bir ağa (100, 200, 400 Hz) sahipken, AC motorlar kolektör motorlarından daha hafif ve daha küçüktür (kollektör düzeneği bazen alanın yarısını kaplar). Kaynak asenkron motorlar alternatif akım, kollektörünkinden çok daha yüksektir ve yatakların durumu ve sargıların yalıtımı ile belirlenir.

Rotor konum sensörlü ve invertörlü senkron motor, DC kolektör motorunun elektronik bir analogudur.

Çamaşır makinesi çeşitleri.

Bilimsel yıkama.

Jeneratör ve alıcı fazlarındaki akımlara denir faz akımları, ve doğrusal tellerin akımı - doğrusal.

Üç fazlı bir devrenin simetrik modunda ve jeneratör sargılarının bir yıldıza bağlanmasında, doğrusal tellerdeki akımların pozitif yönleri jeneratörden alıcıya, nötr teldeki akımlar ise zıt yönde seçilir. yön. Simetrik bir yapıya sahip üç fazlı alıcı veya bir yıldızla bağlanan üç özdeş alıcı için faz dirençleri mutlak değerde eşittir buradan 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 toplamı ve ayrıca faz gerilimlerinin üç vektörü sıfıra eşittir. Bu nedenle nötr telde akım yoktur: ve nötr tel terk edilebilir. 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 sargılarının bir üçgenle bağlanmasında, yıldız bağlantısında olduğu gibi doğrusal akımların pozitif yönü jeneratörden alıcılara seçilir. Alıcılardaki faz akımlarının pozitif yönü için, yönler Aİle B, itibaren Bİle İle, itibaren İleİle A, indekslerdeki harflerin sırasına göre gösterilir. Örneğin, fazdaki akım M.Ö, düğümden yönlendirilmiş B düğüme C.

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

Simetrik bir voltaj sistemi ve alıcının aynı faz dirençleri ile faz akımları simetrik bir sistem oluşturur. Akımların etkin değerleri aynıdır ve fazda akımlar birbirlerine göre 120 ° açıyla kaydırılır. Doğrusal akımlar, karşılık gelen faz akımlarının farklılıklarına eşittir; etkili değerler aynı, aralarında ve faz akımları arasındaki faz kaymaları 120 °'ye eşittir. Bitişik fazların faz akımlarının vektörleri, karşılık gelen doğrusal akımın vektörü ile birlikte, tabandaki açıları 30° ve üstteki açıları 120° olan bir ikizkenar üçgen oluşturur. Üçgenin tabanı hat akımını belirler.

Üçgenden şu çıkıyor:

Doğrusal akım, üç fazlı bir devrenin ve üçgen bağlantının simetrik modunda faz akımından birkaç kat daha fazladır. Her hat akımı, karşılık gelen faz akımından faz olarak 30° geridedir.

Örnek 3.2. Jeneratör faz gerilimleri senF=240 V, alıcı faz dirençleri za= ra\u003d 20 Ohm, zb= rb\u003d 8 ohm, zc= uzaktan kumanda=50Ohm. Hat ve nötr tellerin direnci ihmal edilebilir. Devrenin tüm bölümlerindeki akımları belirleyin.

Çözüm.

Vektörü gerçek pozitif yarı eksen boyunca yönlendirelim, yani. bu voltajın sıfır başlangıç ​​fazını seçiyoruz: İÇİNDE,

Gerilim:

Bölgelerdeki akıntılar.

En popüler elektrik devresi, diğer bağlantı türlerine göre önemli avantajlara sahip olan üç fazlı bir hattır. Çok fazlı devrelerle karşılaştırıldığında, üç fazlı bir hat malzeme tüketimi açısından daha ekonomiktir ve tek fazlı hatlara göre daha fazla voltaj iletebilir.

Ek olarak, böyle bir bağlantı, elektrik motorlarını devreye dahil etmek için kullanılır: onun yardımıyla, elektrik motorlarını ve jeneratörleri çalıştırmak için aktif olarak kullanılan bir manyetik alan kolayca oluşturulur. Üç fazlı sistemin bir diğer avantajı, farklı çalışma voltajlarını alabilmesidir. Yükü bağlama yöntemine bağlı olarak doğrusal ve doğrusal arasında bir ayrım yapılır. faz gerilimi besleme hattından alınmıştır.

Temel tanımlar

Öncelikle bazı tanımları hatırlayalım.

Üç fazlı sistem

Üç fazlı bir sistem, aynı kaynak tarafından üretilen ancak birbirlerine göre fazları değişen üç elektrik devresinden oluşan bir settir.

Faz

Bu durumda çok fazlı bir sistemin her elektrik devresine faz denir. Fazın başlangıcı, elektrik akımının devreye girdiği iletkenin terminali veya sonu olarak kabul edilir. Bu durumda fazların uçları birbirine bağlanabilir. Bu durumda toplam EMF elektrik devresinde hareket etmeye başlar ve sisteme bağlı denir. Bu, elektrik motorlarına güç sağlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bağlantı yöntemleri

Üç fazlı bağlantı, elektrik motorlarının ve jeneratörlerin sargılarını açmak için yaygın olarak kullanılır. Bu durumda sargıları akım taşıyan iletkenlerle bağlamak için iki seçenek kullanılır.

• Altıdan dörde yıldızla bağlandığında bağlantı tellerinin sayısı azalır, bu da bağlantıların dayanıklılığını olumlu etkiler. Besleme kabloları sarımın başlangıcına bağlanır ve uçları N noktası veya jeneratör nötr adı verilen bir düğümde birleştirilir. Bu bağlantı seçeneği, üç kablolu bağlantıya geçmenize olanak tanır, ancak yalnızca bağlı alıcının üç fazlı yük simetrik;
• Sargılar üçgen şeklinde çapraz bağlandığında nispeten az dirence sahip kapalı bir döngü oluştururlar. Böyle bir bağlantı, üç EMF'den oluşan simetrik bir sistemi bağlarken kullanılır: bu durumda, yük olmadığında devrede akım görünmez.

Faz ve hat gerilimleri

Makalenin en başında şunu belirtmiştik: üç fazlı bağlantı iki farklı voltaj elde etmenizi sağlar: doğrusal ve faz. Ne olduğuna daha yakından bakalım.

• Faz voltajı, nötr iletkene ve devrenin üç fazından birine bağlandığında meydana gelir;
• Herhangi iki faza bağlandığında doğrusal voltaj oluşur. Elektrikçiler buna ölçüm yönteminde daha yakın olan arayüzey adını veriyor.

Şimdi bu iki tanım arasındaki farkın ne olduğuna bakalım.

İÇİNDE normal koşullar hat voltajı göstergeleri tüm fazlar arasında aynıdır ve aynı zamanda faz olanlardan 1,73 kat daha yüksektir. Basitçe söylemek gerekirse, iç standartlara uygun olarak doğrusal voltaj 380 volt ve faz voltajı 220V'dur. Üç fazlı hatların bu özellikleri, hem endüstriyel hem de evsel tüketicilere kesintisiz güç kaynağı sağlamada uygulamalarını bulmuştur.

Nominal gerilimi 380/220V olarak işaretlenen bu özelliklere yalnızca üç fazlı dört telli bir devrenin sahip olduğunu belirtmekte fayda var. Bu tanımlamadan, geniş bir tüketici yelpazesini bu hatta bağlamanın mümkün olduğu açıkça ortaya çıkıyor. Anma akımı hem 380V hem de 220 volt.

Not! Hat voltajı düştüğünde (düştüğünde) faz voltajının da değiştiğini bilmek önemlidir. Ayrıca faz gerilimi göstergesi biliniyorsa kolaylıkla hesaplanır. doğrusal değerler. Bunu yapmak için doğrusal göstergelerden çıkarmanız gerekir. Kare köküçte biri. Elde edilen veriler faz voltajına eşit olacaktır.

Yukarıdaki özellikler ve olası bağlantıların çeşitliliği nedeniyle, yaygınlaşan dört telli üç fazlı devredir. Böyle bir güç kaynağı planının kapsamı evrenseldir. Bu nedenle, güçlü tüketicilere sahip büyük nesnelere, konutlara, ofislere ve idari binalar ve diğer yapılar.

Bu durumda her iki tüketici tipini de 380V ve 220V'a bağlamak gerekli değildir. Örneğin, Konut inşaatları yalnızca en sık kullanılan Aletler 220 volt için derecelendirilmiştir. Bu durumda, her bir hattın bağlantı gücünü doğru şekilde dağıtarak üç fazın tamamında eşit bir yük sağlanması önemlidir. İÇİNDE apartman binaları bu, dairelerin faz iletkenlerine kademeli olarak bağlanmasıyla sağlanır. Özel bir evde (380V giriş varsa), yükü özel hatlara kendiniz dağıtmanız gerekecektir.

Artık üç fazlı bir devreden ne tür gerilimlerin elde edilebileceğini, bunun için dört çekirdekli bir kabloya hangi bağlantı yöntemlerinin kullanıldığını biliyorsunuz. Bu bilgi hem elektrikçiler hem de sıradan tüketiciler için faydalı olacaktır.

Üç fazlı AC sistemi

Enerji santralleri üretiyor üç fazlı alternatif akım. Üç fazlı bir akım jeneratörü, akım gücünün (ve voltajın) aynı anda değişmeyeceği, ancak periyodun 1/3'ü kadar bir gecikmeyle değişeceği şekilde çalışan, bir araya getirilmiş üç alternatif akım jeneratörüdür. Bu, jeneratör bobinlerinin birbirine göre 120° kaydırılmasıyla yapılır (sağdaki şekil).

Jeneratör sargısının her bir parçasına denir faz. Bu nedenle sargısı üç parçadan oluşan jeneratörlere denir. üç faz .

Şunu belirtmek gerekir ki, terim faz "Elektrik mühendisliğinde iki anlam vardır: 1) genlikle birlikte belirli bir zamandaki salınım sürecinin durumunu belirleyen bir miktar olarak; 2) alternatif akım elektrik devresinin bir kısmını (örneğin, bir elektrik makinesinin sargısının bir kısmını) adlandırma anlamında.

Üç fazlı bir akımın oluşumunun bazı görsel temsilleri, Şekil 2'de gösterilen kurulumda verilmiştir. sol.
Katlanabilir bir okul transformatörünün çekirdekleri olan üç bobini, birbirine göre 120 ° açıyla çevrenin etrafına yerleştirilir. Her bobin bir demoya bağlanır galvanometre. Dairenin merkezindeki eksene düz bir mıknatıs sabitlenmiştir. Mıknatısı döndürürseniz, üç "bobin - galvanometre" devresinin her birinde alternatif bir akım ortaya çıkar. Mıknatısın yavaş dönmesiyle her üç devrede de akımların en büyük ve en küçük değerlerinin ve yönlerinin her an farklı olacağı görülebilir.

Böylece, üç fazlı bir akım, aynı frekanstaki ancak birbirlerine göre periyodun 1/3'ü kadar faz değiştiren üç alternatif akımın birleşik hareketini temsil eder.
Jeneratörün her bir sargısı, tüketicisine bağlanarak, bağlantısız üç fazlı bir sistem oluşturulabilir. Elektrik enerjisinin iletimi altı kablo kullanılarak gerçekleştirildiğinden, üç ayrı alternatöre göre böyle bir bağlantının hiçbir faydası yoktur (şek. sağ).

Uygulamada, üç fazlı bir jeneratörün sargılarını bağlamak için iki yöntem daha elde edildi. İlk bağlantı yöntemi denir yıldızlar (Şekil solda, a) ve ikincisi - üçgen (Şekil b).

Bağlandığında yıldız üç fazın hepsinin uçları (veya başlangıçları) tek bir ortak düğüme bağlanır ve başlangıçlardan (veya uçlardan) tüketicilere giden teller vardır. Bu tellere denir hat telleri . Jeneratörün (veya tüketicinin) fazlarının uçlarının bağlandığı ortak noktaya denir. sıfır noktası , veya doğal . Jeneratörün sıfır noktalarını ve tüketiciyi birbirine bağlayan kabloya denir nötr Tel . Şebekenin fazlar üzerinde eşit olmayan bir yük oluşturması durumunda nötr tel kullanılır. Tüketicinin fazlarındaki voltajları eşitlemenizi sağlar.

Aydınlatma ağlarında kural olarak nötr tel kullanılır. Her üç fazda da aynı sayıda eşit güçte lamba bulunsa bile, lambalar tüm fazlarda aynı anda açılıp kapanabileceğinden düzgün bir yük sağlanamaz, yanabilirler ve daha sonra yük düzgünlüğü bozulur. aşamalar bozulacaktır. Bu nedenle, bağlantısız üç fazlı bir sistemde altı yerine dört kabloya (sağdaki şekil) sahip olan aydınlatma ağı için bir yıldız bağlantısı kullanılır.

Bir yıldıza bağlandığında iki tür voltaj ayırt edilir: faz ve doğrusal. Her bir doğrusal ve nötr tel arasındaki voltaj, jeneratörün ilgili fazının terminalleri arasındaki voltaja eşittir ve faz ( U f ) ve iki hat kablosu arasındaki voltaj hat voltajıdır ( u l ).

Faz ve doğrusal gerilimler arasındaki oranı ayarlayabilirsiniz:

U l \u003d √3. U f ≈ 1,73. U f ,

gerilim üçgenini düşünürsek (soldaki şekil).

Gerçekten mi,

Il \u003d ^h-T^-g-T^-coyW^ Sf-l / 2 + 2-co560 ° \u003d l / 3 -C,

Pratikte yaygın üç fazlı devrelerİle nötr teller stres altında UL = 380V; U F = 220 V.

Simetrik yüke sahip nötr teldeki akım sıfır olduğundan doğrusal teldeki akım fazdaki akıma eşittir.
Fazların eşit olmayan bir şekilde yüklenmesiyle, nötr telden nispeten küçük bir değere sahip bir dengeleme akımı geçer. Bu nedenle bu telin kesiti doğrusal telinkinden önemli ölçüde daha küçük olmalıdır. Bu, hatta ve nötr kablolara dört ampermetre eklenerek doğrulanabilir. Yük olarak sıradan ampullerin kullanılması uygundur (sağdaki şekil).

Fazlardaki yük aynı olduğunda nötr teldeki akım sıfırdır ve bu tele gerek yoktur (örneğin elektrik motorları düzgün bir yük oluşturur). Bu durumda jeneratör bobinlerinin başlangıç ​​ve bitişlerinin birbirine seri bağlantısı olan “üçgen” bağlantı yapılır. Bu durumda nötr tel yoktur.
Jeneratörün ve tüketicilerin sargılarını bağlarken " üçgen » Faz ve hat gerilimleri birbirine eşit,
onlar. UL = U F ve doğrusal akım √3 faz akımının katı BEN L = √3 . BEN F

Birleştirmek üçgen Hem aydınlatmada hem de güç yüklemesinde uygulanır. Örneğin bir okul atölyesinde makineler bir yıldız veya üçgen içerisine dahil edilebilir. Bir veya başka bir bağlantı yönteminin seçimi, şebeke voltajının büyüklüğüne ve elektrik enerjisi alıcılarının nominal voltajına göre belirlenir.
Prensip olarak jeneratörün fazlarını bir üçgenle bağlamak mümkündür, ancak genellikle bu yapılmaz. Gerçek şu ki, belirli bir doğrusal voltaj oluşturmak için, bir üçgenle bağlandığında jeneratörün her fazı, yıldız bağlantısına göre birkaç kat daha yüksek bir voltaj için tasarlanmalıdır. Jeneratör fazındaki daha yüksek voltaj, daha fazla dönüş ve sarım teli için daha fazla yalıtım gerektirir, bu da makinelerin boyutunu ve maliyetini artırır. Bu nedenle, üç fazlı jeneratörlerin fazları neredeyse her zaman bir yıldızla bağlanır. Öte yandan motorlar bazen çalıştırma sırasında bir yıldızı çalıştırır ve ardından deltaya geçer.