Trei faze Y și Delta Configurații

Trei faze Wye(Y) Conexiune

Inițial, am explorat ideea de putere cu trei faze sisteme prin conectarea trei surse de tensiune împreună în ceea ce este cunoscut sub numele de „Y” (sau „star”) de configurare.această configurație a surselor de tensiune se caracterizează printr-un punct comun de conectare care unește o parte a fiecărei surse., (Figura de mai jos)

Trei faze „Y” conexiunea a trei surse de tensiune conectat la un punct comun.dacă tragem un circuit care arată că fiecare sursă de tensiune este o bobină de sârmă (alternator sau înfășurare a transformatorului) și facem o ușoară rearanjare, configurația „Y” devine mai evidentă în figura de mai jos.

Trei faze, cu patru fire „Y” conexiunea utilizează un „comun” al patrulea fir.,

cei trei conductori care conduc de la sursele de tensiune (înfășurările) spre o sarcină sunt de obicei numiți linii, în timp ce înfășurările în sine sunt de obicei numite faze.într-un sistem conectat la Y, poate exista sau nu (figura de mai jos) un fir neutru atașat la punctul de joncțiune din mijloc, deși cu siguranță ajută la atenuarea problemelor potențiale în cazul în care un element al unei sarcini trifazate nu se deschide, așa cum am discutat mai devreme.

Trei faze, trei fire „Y” conexiunea nu utilizați firul neutru.,

valorile tensiunii și curentului în sistemele trifazate

când măsurăm tensiunea și curentul în sistemele trifazate, trebuie să fim specifici cu privire la locul în care măsurăm.tensiunea de linie se referă la cantitatea de tensiune măsurată între oricare două conductoare de linie într-un sistem trifazat echilibrat. Cu circuitul de mai sus, tensiunea liniei este de aproximativ 208 volți.

tensiunea de fază se referă la tensiunea măsurată pe orice componentă (înfășurarea sursei sau impedanța de sarcină) într-o sursă sau sarcină trifazată echilibrată.pentru circuitul prezentat mai sus, tensiunea de fază este de 120 volți., Termenii curent de linie și curent de fază urmează aceeași logică: prima se referă la curent prin orice conductor de linie, iar cea de-a doua la curent prin orice componentă.

sursele și sarcinile conectate la Y au întotdeauna tensiuni de linie mai mari decât tensiunile de fază și curenții de linie egali cu curenții de fază., Dacă Y conectat la sursa sau sarcina este echilibrată, tensiunea de linie va fi egal cu faza de tensiune ori rădăcina pătrată din 3:

cu toate Acestea, „Y” configurare nu este valabil numai unul pentru conectarea trei faze sursă de tensiune sau de încărcare elemente împreună.

configurație Delta trifazată(Δ)

o altă configurație este cunoscută sub numele de „Delta”, pentru asemănarea sa geometrică cu litera greacă cu același nume (Δ). Observați cu atenție polaritatea pentru fiecare înfășurare din figura de mai jos.,

Trei faze, trei fire Δ legătură are nici o comună.la prima vedere, se pare că trei surse de tensiune ca aceasta ar crea un scurtcircuit, electronii curgând în jurul triunghiului cu nimic altceva decât impedanța internă a înfășurărilor pentru a le reține.cu toate acestea, datorită unghiurilor de fază ale acestor trei surse de tensiune, acest lucru nu este cazul.,

Legea tensiunii lui Kirchhoff în conexiunile Delta

o verificare rapidă a acestui lucru este să folosiți Legea tensiunii lui Kirchhoff pentru a vedea dacă cele trei tensiuni din jurul buclei se adaugă la zero. Dacă o fac, atunci nu va exista nicio tensiune disponibilă pentru a împinge curentul în jurul și în jurul acelei bucle și, în consecință, nu va exista curent circulant.începând cu înfășurarea de sus și progresând în sens invers acelor de ceasornic, expresia noastră KVL arată cam așa:

într-adevăr, dacă adăugăm aceste trei cantități vectoriale împreună, ele se adaugă până la zero., Un alt mod de a verifica faptul că aceste trei surse de tensiune pot fi conectate împreună într-o buclă fără rezultat în circulă curenți este de a deschide bucla de la un punct de joncțiune și se calculează tensiunea peste pauza: (figura de mai jos)

tensiunea De-a lungul deschide Δ trebuie să fie zero.,

Începând cu dreptul de lichidare (120 V ∠ 120°) și progresează contra-sensul acelor de ceasornic, ne KVL ecuația arată astfel:

destul de Sigur, nu va fi zero, tensiunea de-a lungul pauză, spunându-ne că nu curentul va circula în buclă triunghiular de înfășurări când conexiunea este completă.după ce am stabilit că o sursă de tensiune trifazată conectată Δ nu se va arde la o crocantă din cauza curenților circulanți, apelăm la utilizarea sa practică ca sursă de energie în circuitele trifazate.,deoarece fiecare pereche de conductori de linie este conectată direct pe o singură înfășurare într-un circuit Δ, tensiunea liniei va fi egală cu tensiunea de fază.în schimb, deoarece fiecare conductor de linie se atașează la un nod între două înfășurări, curentul de linie va fi suma vectorială a celor doi curenți de fază de îmbinare.,

Nu este surprinzator, rezultă ecuațiile pentru un Δ configurare sunt după cum urmează:

Delta Exemplu de Conectare a Circuitului de Analiză

Să vedem cum funcționează acest lucru într-un exemplu de circuit: (Figura de mai jos)

sarcina pe Δ sursa este conectată într-un Δ.cu fiecare rezistență la sarcină care primește 120 volți de la înfășurarea fazei respective la sursă, curentul în fiecare fază a acestui circuit va fi 83.,33 amperi:

Avantaje ale Deltei Sistem cu Trei Faze

Astfel încât fiecare linie de curent în acest trifazat sistem de putere este egal cu 144.34 amperi, care este în mod substanțial mai mult decât curenții de linie în Y-sistem conectat ne-am uitat la mai devreme.s-ar putea să ne întrebăm dacă am pierdut toate avantajele puterii trifazate aici, având în vedere faptul că avem curenți de conductori atât de mari, necesitând fire mai groase și mai costisitoare.

răspunsul este nu., Deși acest circuit ar necesita trei conductori de cupru de calibru 1 (la 1000 de picioare de distanță între sursă și sarcină, aceasta echivalează cu puțin peste 750 de kilograme de cupru pentru întregul sistem), este încă mai mică decât 1000+ kilograme de cupru necesare pentru un sistem monofazat care furnizează aceeași putere (30 kW) la aceeași tensiune (120 volți conductor-conductor).un avantaj distinct al unui sistem conectat Δ este lipsa unui fir neutru., Cu un sistem conectat la Y, era nevoie de un fir neutru în cazul în care una dintre sarcinile de fază nu era deschisă (sau oprită), pentru a împiedica schimbarea tensiunilor de fază la sarcină.acest lucru nu este necesar (sau chiar posibil!) într-un circuit conectat Δ.

cu fiecare element de fază de sarcină conectat direct printr-o înfășurare de fază sursă respectivă, tensiunea de fază va fi constantă indiferent de defecțiunile deschise ale elementelor de sarcină.poate că cel mai mare avantaj al sursei conectate Δ este toleranța la erori.,este posibil ca una dintre înfășurările dintr-o sursă trifazată conectată Δ să nu se deschidă (figura de mai jos) fără a afecta tensiunea sau curentul de sarcină!

Chiar și cu o sursă de lichidare eșec, tensiunea de linie este încă 120 V, iar sarcina fază tensiune de 120 V. singura diferență este foarte actuală în restul funcționale sursa înfășurări.singura consecință a unei înfășurări sursă care nu se deschide pentru o sursă conectată Δ este creșterea curentului de fază în înfășurările rămase., Comparați această toleranță la erori cu un sistem conectat la Y care suferă o înfășurare cu sursă deschisă în figura de mai jos.

open „y” înfășurarea sursei înjumătățește tensiunea pe două sarcini ale unui Δ conectat sarcina.cu o sarcină conectată Δ, două dintre rezistențe suferă o tensiune redusă, în timp ce una rămâne la tensiunea inițială a liniei, 208. O sarcină conectată la Y suferă o soartă și mai rea (figura de mai jos) cu aceeași defecțiune de înfășurare într-o sursă conectată la Y.,

Open source lichidare de „Y-Y” sistem jumătăți de tensiune pe două sarcini și de a pierde o sarcină în întregime.în acest caz, două rezistențe de sarcină suferă o tensiune redusă, în timp ce a treia pierde complet tensiunea de alimentare! Din acest motiv, sursele conectate Δ sunt preferate pentru fiabilitate.

cu toate acestea, dacă sunt necesare tensiuni duble (de exemplu, 120/208) sau preferate pentru curenții de linie inferioară, sistemele conectate la Y sunt configurația aleasă.,

recenzie:

• conductorii conectați la cele trei puncte ale unei surse sau încărcări trifazate se numesc linii.
• cele trei componente care cuprind o sursă sau o sarcină trifazată se numesc faze.
• tensiunea liniei este tensiunea măsurată între oricare două linii într-un circuit trifazat.
• tensiunea de fază este tensiunea măsurată pe o singură componentă într-o sursă sau o sarcină trifazată.
• curentul de linie este curentul prin orice linie între o sursă trifazată și sarcină.,
• curentul de fază este curentul prin orice componentă care cuprinde o sursă sau o sarcină trifazată.
• în circuitele echilibrate „Y”, tensiunea liniei este egală cu tensiunea de fază ori rădăcina pătrată a 3, în timp ce curentul de linie este egal cu curentul de fază.

• În echilibrată Δ circuite, tensiunea de linie este egală cu tensiune de fază, în timp ce curent de linie este egal cu curentul de fază ori radical din 3.