Tři-fáze zapojena do Hvězdy(Y) Připojení
Zpočátku jsme se zabývali myšlenkou, tří-fázové napájecí systémy spojením tří napětí zdroje společně v tom, co je běžně známý jako „Y“ (nebo „hvězda“) konfiguraci.
tato konfigurace napěťových zdrojů je charakterizována společným připojovacím bodem spojujícím jednu stranu každého zdroje., (Obrázek níže)
třífázové připojení „Y“ má tři zdroje napětí připojené ke společnému bodu.
Pokud nakreslíme obvodu ukazuje každý zdroj napětí musí být cívky drátu (alternátor, nebo vinutí transformátoru) a udělat nějaké mírné přeskupit, „Y“ konfigurace se stává více zřejmé na Obrázku níže.
třífázové čtyřvodičové připojení“ Y „používá“ běžný “ čtvrtý vodič.,
tři vodiče vedoucí od napěťových zdrojů (vinutí) směrem k zatížení se obvykle nazývají čáry, zatímco samotné vinutí se obvykle nazývají fáze.
V Y-připojen systém, může nebo nemusí (viz Obrázek níže) být neutrální vodič připojený na spojovací bod ve středu, i když to určitě pomáhá zmírnit potenciální problémy by jeden prvek ze tří-fáze zatížení selhat otevřít, jak bylo popsáno dříve.
třífázové, třívodičové připojení“ Y “ nepoužívá neutrální vodič.,
hodnoty napětí a proudu v třífázových systémech
když měříme napětí a proud v třífázových systémech, musíme být konkrétní, kde měříme.
síťové napětí označuje množství napětí měřeného mezi libovolnými dvěma vodiči vedení ve vyváženém třífázovém systému. U výše uvedeného obvodu je síťové napětí zhruba 208 voltů.
fázové napětí se týká napětí měřeného v jedné složce (zdrojové vinutí nebo impedance zatížení) ve vyváženém třífázovém zdroji nebo zatížení.
pro výše uvedený obvod je fázové napětí 120 voltů., Pojmy line proud a fázový proud se řídí stejnou logikou: první odkazující na proud přes jakýkoli vodič jedné linie a druhý na proud přes kteroukoli jednu složku.
zdroje a zatížení připojené k Y mají vždy napětí vedení větší než fázová napětí a proudové proudy rovnající se fázovým proudům., Pokud Y-připojen zdroj nebo zátěž je vyvážená, linka napětí se rovná fázovému napětí krát odmocnina ze 3.
Nicméně, „Y“ konfigurace není platný pouze jeden pro připojení třífázový zdroj napětí nebo zatížení prvků dohromady.
třífázová Delta(Δ) konfigurace
další konfigurace je známá jako „Delta“ pro svou geometrickou podobnost s řeckým písmenem stejného jména (Δ). Pozorně si všimněte polarity pro každé vinutí na obrázku níže.,
třífázové spojení Δ nemá společné.
na první pohled se zdá, že tři zdroje napětí, jako je tento, by vytvořily zkrat, elektrony proudící kolem trojúhelníku s ničím jiným než vnitřní impedancí vinutí, které je drží zpět.
vzhledem k fázovým úhlům těchto tří zdrojů napětí tomu tak však není.,
kirchhoffův Zákon Napětí v Delta Připojení
Jedna rychlá kontrola, je použít kirchhoffův Zákon Napětí, jestli tři napětí kolem smyčky přidat až na nulu. Pokud ano, pak nebude k dispozici žádné napětí, které by tlačilo proud kolem a kolem této smyčky, a v důsledku toho nebude cirkulující proud.
Počínaje horní vinutí a postupuje proti směru hodinových ručiček, naše KVL výraz vypadá asi takto:
ve skutečnosti, pokud přidáme tyto tři vektorové veličiny spolu, oni přidat až na nulu., Další způsob, jak ověřit skutečnost, že tyto tři zdroje napětí, mohou být spolu spojeny do smyčky, aniž by to vedlo v cirkulující proudy, je otevřít smyčky na jeden spojovací bod a vypočítat napětí přes pauzu: (viz obrázek níže).
napětí přes otevřené Δ, by měl být nulový.,
Počínaje právem vinutí (120 V ∠ 120°) a postupuje proti směru hodinových ručiček, naše KVL rovnice vypadá takto:
Určitě dost, tam bude být žádné napětí přes prázdniny, nám říká, že žádný proud bude proudit v rámci trojúhelníkového tvaru smyčky vinutí, když to spojení je provedeno kompletní.
po zjištění, že Δ-připojen třífázový zdroj napětí nebude hořet sám na uhel vzhledem k cirkulující proudy, můžeme se obrátit na jeho praktické využití jako zdroj energie v třífázových obvodech.,
protože každý pár vodičů vedení je připojen přímo přes jedno vinutí v obvodu Δ, napětí vedení se rovná fázovému napětí.
naopak, protože každý vodič čáry se váže na uzel mezi dvěma vinutími, bude proud čáry vektorovým součtem dvou proudů spojovací fáze.,
Není divu, že výsledná rovnice pro Δ konfigurace jsou následující:
Delta Příklad Připojení Obvodu Analýzy
podívejme se, jak to funguje v příklad zapojení: (viz Obrázek níže)
zatížení Δ zdroj je zapojen v Δ.
s každým odporem zatížení přijímajícím 120 voltů z příslušného fázového vinutí u zdroje bude proud v každé fázi tohoto obvodu 83.,33 zesilovače:
Výhody Delta třífázový Systém
každý řádek aktuální v této třífázové napájení systému je rovna 144.34 ampér, což je podstatně více, než řádek proudy v Y-připojení systému jsme se zabývali dříve.
Jeden by mohl divit, když jsme ztratili všechny výhody, tří-fázové napájení, vzhledem k tomu, že máme takovou větší dirigent proudy, vyžadující silnější, dražší drátu.
odpověď zní ne., I když tento obvod by vyžadovalo tři čísla 1 rozchodem měděné vodiče (na 1000 metrů vzdálenost mezi zdroj a zátěž to odpovídá o něco více než 750 liber mědi pro celý systém), to je ještě méně než 1000+ liber mědi potřebné pro jednofázový systém přináší stejný výkon (30 kW) při stejném napětí (120 voltů vodič-vodič).
jednou z výrazných výhod systému připojeného k Δ je nedostatek neutrálního drátu., S Y-připojen systém, neutrální vodič byl potřeba v případě, že jedna fáze zatížení selhat otevřít (nebo vypnout), s cílem udržet fázová napětí při zatížení od změny.
to není nutné (nebo dokonce možné!) v obvodu připojeném k Δ.
s každým prvkem fáze zatížení přímo připojeným přes příslušné vinutí zdrojové fáze bude fázové napětí konstantní bez ohledu na otevřené poruchy v zatěžovacích prvcích.
možná největší výhodou zdroje připojeného k Δ je jeho odolnost proti poruchám.,
je možné pro jedno vinutí v Δ-připojen třífázový zdroj selhat otevřít (viz Obrázek níže), aniž by to ovlivnilo zatížení napětí nebo proudu!
I se zdrojem vinutí selhání, síťové napětí je stále 120 V, a zatížení fází je zde stále napětí 120 V. jediný rozdíl je navíc v současné zbývající funkční zdroj vinutí.
jediným důsledkem selhání zdrojového vinutí pro zdroj připojený k Δ je zvýšený fázový proud ve zbývajících vinutích., Porovnejte tuto toleranci poruch se systémem připojeným k Y, který trpí vinutím s otevřeným zdrojovým kódem na obrázku níže.
otevřete“ Y “ zdroj vinutí polovin napětí na dvou zatíženích a Δ připojeno zatížení.
při zatížení spojeném s Δ trpí dva odpory sníženým napětím, zatímco jeden zůstává na původním napětí vedení, 208. Zatížení připojené k Y trpí ještě horším osudem (obrázek níže) se stejným selháním vinutí ve zdroji připojeném k Y.,
Open source vinutí „Y-Y“ systému poloviny napětí na dvě zatížení a ztrácí jeden načíst úplně.
v tomto případě dvě odpory zatížení trpí sníženým napětím, zatímco třetí zcela ztrácí napájecí napětí! Z tohoto důvodu jsou preferovány zdroje připojené k Δ pro spolehlivost.
Nicméně, pokud duální napětí jsou potřeba (např. 120/208) nebo přednostní pro dolní linie proudů, Y-připojené systémy jsou konfigurační volby.,
přehled:
- vodiče připojené ke třem bodům třífázového zdroje nebo zatížení se nazývají čáry.
- tři složky obsahující třífázový zdroj nebo zatížení se nazývají fáze.
- síťové napětí je napětí měřené mezi libovolnými dvěma řádky v třífázovém obvodu.
- fázové napětí je napětí měřené napříč jednou složkou v třífázovém zdroji nebo zatížení.
- linkový proud je proud přes jeden řádek mezi třífázovým zdrojem a zatížením.,
- fázový proud je proud prostřednictvím jedné složky obsahující třífázový zdroj nebo zatížení.
- ve vyvážených obvodech“ Y “ se napětí vedení rovná fázovému napětí krát odmocnině 3, zatímco proud vedení se rovná fázovému proudu.
- vyvážené Δ obvodů, síťové napětí je rovna fázové napětí, zatímco line aktuální se rovná fázový proud krát odmocnina ze 3.
Napsat komentář