جریان سه فاز چیست؟ ولتاژ سه فاز

ولتاژ سه فاز یک سیستم است منبع برق، که در آن از سه خط فاز با تغییر فاز 120 درجه استفاده می شود. این یک زمینه بازی برابر برای بسیاری از برنامه ها فراهم می کند و کارایی را افزایش می دهد.

پیدایش مفهوم ولتاژ سه فاز

دولیوو-دوبروولسکی در روسیه و نیکولا تسلا در بقیه جهان پدر ولتاژ سه فاز محسوب می شوند. وقایع مربوط به دوران ظهور موضوع اختلاف در دهه 80 قرن نوزدهم رخ داد. نیکولا تسلا اولین موتور دو فاز را در حین کار در شرکتی به نمایش گذاشت که در آن تاسیسات الکتریکی برای اهداف مختلف می ساخت. علاقه به پدیده الکتریکی شدن خز یک گربه خانگی، دانشمند را به اکتشافات بزرگی سوق داد. نیکولا تسلا با قدم زدن در پارک با یکی از دوستانش متوجه شد که می تواند نظریه میدان مغناطیسی دوار آراگو را عملی کند و شما نیاز دارید:

1. دو فاز.
2. بین آنها با زاویه 90 درجه جابجا شوید.

برای نشان دادن اهمیت بزرگ این کشف، توجه می کنیم که ترانسفورماتور Yablochkov در زمان مشخص شده شهرت انبوهی به دست نیاورد و آزمایشات فارادی در مورد القای مغناطیسی با خیال راحت فراموش شد، فقط فرمول قانون نوشته شد. دنیا نمی خواست بداند:

• جریان متناوب؛
• فاز؛
• توان راکتیو

ژنراتورها (دینام) و دینام ولتاژ را با استفاده از یک کلید مکانیکی اصلاح کردند. به روشی مشابه، کل شاخه ناچیز برق در آن زمان پوشش گیاهی داشت. ادیسون تازه شروع به اختراع کرده بود، هنوز کسی واقعاً از آن خبر نداشت. به هر حال، در فدراسیون روسیه آنها معتقدند که دستگاه توسط Lodygin اختراع شده است.

ایده تسلا انقلابی به نظر می رسید، ناشناخته ماند که چگونه می توان دو فاز را با تغییر فاز مشخص کرد. دانشمند جوان علاقه چندانی به این سوال نداشت. او در مورد برگشت پذیری مطالعه کرد ماشین های الکتریکیو اطمینان حاصل کرد که می تواند به راحتی یک ژنراتور با سیم پیچ هایی که بر اساس آن مرتب شده اند بسازد. درایو مشکلی نداشت در آغاز دهه 80، بخار به طور فعال مورد استفاده قرار گرفت، مدل نمایشی قرار بود با یک دینام نیرو بگیرد.

تسلا از خود نخواست که فرکانس خاصی را بدست آورد. تحقیقات انجام نشد، فقط لازم بود روتور بچرخد. این ایده از طریق حلقه های لغزنده محقق شد. در آن زمان، موتورهای کلکتور DC با کنتاکت های مشابه عرضه می شدند، نتیجه گیری تسلا تعجب آور نیست. توضیح انتخاب تعداد فازها جالب تر است.

مزیت سه فاز

آزمایش‌کنندگان با صدای بلند مزیت سه فاز را نسبت به دو بیان می‌کنند، اما توضیح لازم است. بلافاصله افکاری در مورد کارایی، گشتاور و غیره به ذهن خطور می کند. اما تسلا صدها ساختار را در یک دفترچه رسم کرد، بدیهی است که او می‌توانست قطب‌ها را مرتب کند تا به آن دست یابد. پارامترهای مورد نظر. نتیجه گیری - این در مورد طراحی دستگاه ها نیست.

اکنون ولتاژ 380 ولت فقط از طریق سه سیم منتقل می شود. این امر در نسخه اصلی نیکولا تسلا قابل دستیابی نبود. در سال 1883، ادیسون تلاش زیادی را صرف استفاده از سیم سه سیم کرد. بدیهی است که او در مورد تظاهراتی که نیکولا تسلا ترتیب داده بود شنید و خطر موقعیت را درک کرد. در دنیای متمدن، صاحب حق ثبت اختراع سود اصلی را به دست می آورد، چرا یک مخترع معروف یک مهندس توانا را به دنیا می کشد؟

منطق ادیسون ساده است: کاربران می بینند که کابل های سه هسته ای ارزان تر از کابل های چهار هسته ای هستند و از استفاده از محصولات جدید نیکولا تسلا خودداری می کنند. به راحتی می توان حدس زد که طرح مبتکرانه مخترع پایه لامپ های رشته ای شکست خورده است. و با صدای بلند. و تقصیر ... Dolivo-Dobrovolsky بود. سیستم نیکولا تسلا برای ایجاد دو فاز به چهار سیم نیاز داشت. در همان زمان، Dolivo-Dobrovolsky پیشنهاد کرد که انرژی بیشتری را از طریق سه انتقال دهد.

بحث تقارن است. ولتاژهای خطی 380 ولت در هر لحظه یک جایگزین برای انتخاب باقی می گذارد. به عنوان مثال، جریان از فاز اول می تواند به فاز دوم یا سوم نشت کند. بسته به وجود پتانسیل مناسب. نتیجه یک تعادل است. اگر دو فاز سیستم نیکولا تسلا را با هم ترکیب کنید، یک وینگرت دریافت خواهید کرد. در نتیجه، حذف خنثی در سیستم Dolivo-Dobrovolsky در صورت متقارن بودن بار مجاز است - همانطور که اغلب در عمل اتفاق می افتد.

در نتیجه ولتاژ بیشتری بین سیم ها به دست می آید که جریان عبوری را برای هر یک در توان یکسان کاهش می دهد. علاوه بر این، گاهی اوقات می توان تنها از سه خط استفاده کرد، موارد فوق برای اکثر شرکت ها صدق می کند. مزایا هنگام ایجاد پست‌های محلی نیز آشکار است: خنثی سیم‌پیچ ثانویه دقیقاً در آنجا زمین می‌شود، نیازی به کشیدن سیم اضافی از نیروگاه برق آبی نیست. این دلایل به مزایای شبکه های ولتاژ سه فاز تبدیل شده است که امروزه غالب هستند. سیم های تسلا به راحتی در سه فاز مقاوم سازی می شوند.

دلیل باخت ادیسون

اغلب این عقیده وجود دارد که سیستم تسلا بهتر شده است، بنابراین ادیسون شکست خورد. دشوار است که بگوییم دومی چند دلار از دست داد، اما نیکولا با استانداردهای مدرن 4.5 میلیون دلار دور زد. تورم! نویسندگان تمایل دارند بر این باورند که ادیسون او را به دست آورده است. نیکولا تسلا توانست مزایای جریان مستقیم را ثابت کند. به عنوان مثال، دومی کمتر احتمال دارد به تاج بر روی سیم ها برسد، دامنه شامل میخ های تیز نیست.

امروز ثابت شده است دی سیانتقال در مسافت های طولانی سودآورتر است. این امر مقاومت های راکتیو شبکه - اندوکتانس و ظرفیت را از در نظر گرفتن حذف می کند. که تا حد زیادی بی ثباتی را کاهش می دهد توان راکتیو. قرن بیست و یکم می تواند به دومین تولد جریان مستقیم برای انتقال آن در فواصل طولانی تبدیل شود. اما خنده باعث ناتوانی ادیسون در انتقال انرژی می شود. تسلا حق کمک داشت، پس از آن دستگاه‌های DC امروزی همتراز با مصرف‌کنندگان AC استفاده می‌شوند. برای موتورهای کلکتور، این بهتر است - راندمان و گشتاور افزایش می یابد.

به نظر می رسد که جریان مستقیم برای انتقال مفید است. ادیسون به سادگی نتوانست راه حل مناسبی پیدا کند، او سعی کرد با گستاخی این کار را بدون فرو رفتن در عقب انجام دهد. ادیسون یک تمرین‌کننده خالص بود و نمی‌دانست چگونه راه‌حل‌های هوشمندانه‌ای مانند مبدل‌ها را بیابد. اما تمام ژنراتورهای اواسط قرن نوزدهم یک سوئیچ داخلی برای اصلاح داشتند. فقط برای اتصال به خط و در سمت دریافت کننده برای انجام تبدیل باقی مانده است. و بس! نیکولا به طرز درخشانی ادیسون را مجازات کرد و حضور نیروی خاصی را در جهان ثابت کرد که مسیر تاریخ را کنترل می کند.

جریان متناوب به دلیل وجود یک وسیله قدرتمند برای انتقال انتخاب شد. در مورد ترانسفورماتور است. اولین بار در سال 1831 (یا قبل از آن) توسط مایکل فارادی، این عنصر ضروری طراحی شد فن آوری پیشرفتهبدون توجهی که سزاوارش است رها شده است. علاقه به این دستگاه توسط هاینریش رومکورف پانزده سال بعد با استفاده از یک دینام برای تولید تخلیه در شکاف جرقه بازگشت. ترانسفورماتور پله‌آپ تا حد زیادی اثر را افزایش داد. این به طور مستقیم راه را برای دانشمندان باز کرد تا آزمایش‌هایی را انجام دهند، اما جوهر تحول مورد توجه شایسته قرار نگرفت.

در عوض، دانشمندان به شدت بر روی جریان مستقیم جنگیدند. با ایجاد موتور، وسایل روشنایی و ژنراتور برای آن. با کمال تعجب، آنها با دانستن برگشت پذیری ماشین های الکتریکی، قبلاً نحوه ایجاد یک موتور تک قطبی را که امروزه در میکسرها و مخلوط کن های دستی وجود دارد، نمی دانستند. در واقع موتورهای خانگی تک فاز هستند. و فقط بخش کوچکی روی جریان مستقیم کار می کند.

ما یک مزیت ضمنی را نشان می دهیم. DC حاشیه ایمنی بالاتری دارد. به نظر می رسد انجام شود شبکه های صنعتیبرای مردم بی ضرر بیانیه را با جزئیات بیشتری در نظر بگیرید، استدلال ها برای خواننده بی تجربه واضح نیست.

چرا DC امن تر است

برقکاران باتجربه می گویند که شوک الکتریکی 220 ولت خیلی خطرناک نیست، نکته اصلی این است که زیر ولتاژ سه فاز خطی قرار نگیرید. تقریباً یک ریشه سه برابر (در 1.7) بالاتر است. ولتاژ خط ولتاژ بین دو فاز است. با توجه به جابجایی 120 درجه ای بین آنها، این اثر کنجکاو به دست می آید. نادان ها می پرسند که تفاوت با جابجایی 90 درجه چیست؟ پاسخ در ابتدا داده شده است - سه فاز یک سیستم متقارن را تشکیل می دهند. با یک شیفت 90، چهار مورد نیاز است.

در نتیجه، هر ولتاژ خط در امتداد قطب تغذیه می شود، که تولید مثل آنها را در زمانی که برای رسیدن به آن مورد نیاز است بسیار ساده می کند. قدرت بالا. به عنوان مثال، در موتورهای کششی کشتی های بخار، که نیاز به تغییر نیرو بسیار نرم است و لازم است چرخش شفت اعمال شود. اتفاق می افتد که سه یا حتی شش قطب کافی نیست. فقط دو موتور کلکتور جاروبرقی کافی است.

بنابراین، بین فازها 308 ولت وجود دارد. اگر فرکانس خط انتقال را تا 700 هرتز افزایش دهید، ایمن به نظر می رسد. تسلا دریافت که از مقدار مشخص شده، اثر پوست به وضوح آشکار می شود، جریان به عمق بدن نفوذ نمی کند. بنابراین آسیب قابل توجهی به فرد وارد نمی کند. این دانشمند زبان های رعد و برق را روی بدن با ولتاژهای بسیار بالاتر نشان داد و گفت که برای سلامتی مفید است، پوست را به خوبی تمیز می کند.

فرکانس 700 هرتز (یا بالاتر) مورد استفاده قرار نگرفت - در همان زمان، تلفات ترانسفورماتورها به طور قابل توجهی افزایش یافت. در زمان تصمیم گیری در مورد رتبه بندی اولین HPP جریان متناوبهیچ پیشرفتی در تولید مواد الکتریکی وجود نداشت. پیشنهاد می کنیم در تاپیک بیشتر بخوانید. نیازی به کپی اطلاعات نیست. به دلیل کمبود مواد لازم، تلفات معکوس مغناطیسی با افزایش فرکانس به شدت افزایش یافت. امروزه این امر در سطح فناوری مشکلی ایجاد نمی کند.

یک مشکل وجود دارد - محافظ. در سالهای اولین تلاش برای انتقال انرژی، آنها از تشعشع اطلاعی نداشتند. رادیو اولین قدم های خود را در دهه 90 قرن نوزدهم برداشت. در واقع افزایش فرکانس با افزایش شدید انتشار انرژی در فضا همراه است. و سیم هایی که باید محافظ شوند، گران است، نیاز به دی الکتریک قدرتمند دارد. این یک واقعیت نیست که شبکه های مدرنقادر به حل مشکل خواهد بود.

تسلا پیشنهاد انتقال انرژی از طریق اتر را داشت. چرا او برج واردنکلیف را ساخت؟ اما... صنعت گران علاقه مند به فروش مس برای ساخت سیم بودند و بر این اساس از تأمین مالی دانشمند خودداری کردند. اما نکته اصلی این است که زمانی فرا می رسد که ولتاژ سه فاز به فراموشی سپرده می شود یا از مبدل ها بدست می آید و خود تسلا در مورد نحوه انجام این کار پاسخ می دهد.

به طور دقیق تر، پاسخ توسط اختراعات و ایده های متعدد مخترع داده خواهد شد. جای تعجب نیست که سوابق بلافاصله پس از مرگ دانشمند ضبط و به دقت طبقه بندی شدند. توصیه می کنیم مطالعه را ادامه دهید. وقت آن است که در خواب ببینیم خودروها با روغن نباتی کار می کنند بدون اینکه محیط زیست را با دود و سوختن نفرت انگیز آلوده کنند. لطفا توجه داشته باشید که تمام اسرار در سطح نهفته است و منتظر کسانی هستند که می خواهند آنها را فاش کنند. شاید یکی از خوانندگان بتواند ابتدا این کار را انجام دهد؟

بنابراین، چرا برخی از تابلوهای برق 380 ولت و برخی 220 ولت دارند؟ چرا برخی از مصرف کنندگان دارای ولتاژ سه فاز هستند در حالی که برخی دیگر دارای ولتاژ تک فاز هستند؟ زمانی این سؤالات را پرسیدم و به دنبال پاسخ آنها بودم. اکنون به روشی رایج، بدون فرمول‌ها و نمودارهایی که کتاب‌های درسی در آن فراوان هستند، به شما می‌گویم.

به عبارت دیگر. اگر یک فاز به مصرف کننده نزدیک شود، مصرف کننده تک فاز نامیده می شود و ولتاژ تغذیه آن 220 ولت (فاز) خواهد بود. اگر در مورد ولتاژ سه فاز صحبت می کنیم، همیشه در مورد ولتاژ 380 ولت (خطی) صحبت می کنیم. چه کسی اهمیت می دهد؟ بیشتر - با جزئیات بیشتر.

سه فاز چه تفاوتی با یک فاز دارد؟

در هر دو نوع نیرو، یک هادی خنثی در حال کار (ZERO) وجود دارد. من در مورد زمین حفاظتی صحبت می کنم، این یک موضوع گسترده است. نسبت به صفر در هر سه فاز - ولتاژ 220 ولت است. اما در رابطه با این سه فاز به یکدیگر - آنها 380 ولت دارند.

ولتاژ در سیستم سه فاز

این اتفاق می‌افتد زیرا ولتاژها (با بار فعال و جریان) روی سیم‌های سه فاز یک سوم سیکل متفاوت است، یعنی. 120 درجه

جزئیات بیشتر را می توان در کتاب درسی مهندسی برق - در مورد ولتاژ و جریان در یک شبکه سه فاز، و همچنین نمودارهای برداری را مشاهده کرد.

معلوم می شود که اگر ولتاژ سه فاز داشته باشیم، هر کدام سه ولتاژ 220 ولت داریم و مصرف کننده های تک فاز (که تقریباً 100 درصد آنها در خانه های ما وجود دارد) می توانند به هر فاز و صفر وصل شوند. . فقط لازم است این کار به گونه ای انجام شود که مصرف برای هر فاز تقریباً یکسان باشد در غیر این صورت عدم تعادل فاز امکان پذیر است.

علاوه بر این، برای فاز بیش از حد بارگذاری شده که دیگران در حال "استراحت" هستند دشوار و توهین آمیز خواهد بود)

مزایا و معایب

هر دو سیستم قدرت مزایا و معایب خود را دارند که با عبور قدرت از آستانه 10 کیلووات، مکان آنها تغییر می کند یا ناچیز می شود. من سعی می کنم لیست کنم.

شبکه تکفاز 220 ولت پلاس

• سادگی
• ارزانی
• زیر ولتاژ خطرناک

شبکه تکفاز 220 ولت، منفی

• قدرت مصرف کننده محدود

شبکه سه فاز 380 ولت پلاس

• قدرت فقط توسط مقطع سیم ها محدود می شود
• صرفه جویی با مصرف سه فاز
• منبع تغذیه تجهیزات صنعتی
• امکان تغییر بار تک فاز به فاز "خوب" در صورت افت کیفیت یا قطع برق

شبکه سه فاز 380 ولت منفی

• تجهیزات گران تر
• ولتاژ خطرناک تر
• محدود حداکثر قدرتبارهای تک فاز

کی 380 و کی 220؟

پس چرا ولتاژ آپارتمان های ما 220 ولت است و 380 نیست؟ واقعیت این است که به عنوان یک قاعده، یک فاز به مصرف کنندگان با توان کمتر از 10 کیلو وات متصل می شود. و این بدان معنی است که یک فاز و یک هادی خنثی (صفر) به خانه وارد می شود. در 99 درصد آپارتمان ها و خانه ها دقیقاً این اتفاق می افتد.

تابلو برق تک فاز در خانه. خودکار مناسب مقدماتی است، سپس - از طریق اتاق ها. چه کسی خطاهای عکس را پیدا می کند؟ اگرچه این سپر یک اشتباه بزرگ است ...

با این حال، اگر قصد دارید بیش از 10 کیلو وات برق مصرف کنید، ورودی سه فاز بهتر است. و اگر تجهیزاتی با منبع تغذیه سه فاز (شامل) وجود دارد، اکیداً توصیه می کنم یک ورودی سه فاز با ولتاژ خطی 380 ولت را وارد خانه کنید. این باعث صرفه جویی در سطح مقطع سیم، ایمنی، و روی برق

با وجود این واقعیت که راه هایی برای روشن کردن بار سه فاز وجود دارد شبکه تک فاز، چنین تغییراتی به شدت کاهش می یابد راندمان موتورو گاهی اوقات، در صورت مساوی بودن سایر موارد، می توانید برای 220 ولت 2 برابر بیشتر از 380 بپردازید.

ولتاژ تک فاز در بخش خصوصی استفاده می شود، جایی که مصرف برق، به عنوان یک قاعده، از 10 کیلو وات تجاوز نمی کند. در همان زمان، یک کابل با سیم با سطح مقطع 4-6 میلی متر مربع در ورودی استفاده می شود. جریان مصرفی توسط قطع کننده مدار مقدماتی محدود می شود که جریان حفاظتی نامی آن بیش از 40 A نیست.

در مورد انتخاب یک قطع کننده مدار، من قبلا. و در مورد انتخاب بخش سیم -. بحث های داغی نیز وجود دارد.

اما اگر توان مصرف کننده 15 کیلو وات به بالا باشد، استفاده از منبع تغذیه سه فاز ضروری است. حتی اگر در این ساختمان مصرف کننده های سه فاز مثلاً موتور برق وجود نداشته باشد. در این حالت، برق به فاز تقسیم می شود و تجهیزات الکتریکی (کابل ورودی، سوئیچینگ) تحت بار یکسانی قرار نمی گیرند که گویی همان توان از یک فاز گرفته شده است.

به عنوان مثال، 15 کیلو وات حدود 70 آمپر برای یک فاز است، شما به یک سیم مسی با سطح مقطع حداقل 10 میلی متر مربع نیاز دارید. هزینه کابل با چنین هسته هایی قابل توجه خواهد بود. و من ماشین های اتوماتیک یک فاز (تک قطبی) برای جریان بیش از 63 A روی ریل DIN ندیده ام.

بنابراین در ادارات، مغازه ها و حتی بیشتر از آن در شرکت ها فقط از برق سه فاز استفاده می شود. و بر این اساس کنتورهای سه فاز که از اتصال مستقیم و اتصال ترانسفورماتور (با ترانس جریان) هستند.

و آنچه در گروه VK تازه است SamElectric.ru ?

مشترک شوید و مقاله را بیشتر بخوانید:

و در ورودی (در مقابل پیشخوان) تقریباً چنین "جعبه" وجود دارد:

ورودی سه فاز دستگاه معرفی جلوی پیشخوان.

منفی قابل توجهی از ورودی سه فازو (در بالا مشخص شده است) - حد توان بارهای تک فاز. به عنوان مثال، توان تخصیصی یک ولتاژ سه فاز 15 کیلو وات است. این بدان معنی است که برای هر فاز - حداکثر 5 کیلو وات. و این بدان معنی است که حداکثر جریان برای هر فاز بیش از 22 A (عملا - 25) نیست. و شما باید بچرخید و بار را توزیع کنید.

امیدوارم الان مشخص شده باشد ولتاژ سه فاز 380 ولت و ولتاژ تک فاز 220 ولت چیست؟

طرح های ستاره و دلتا در یک شبکه سه فاز

تغییرات مختلفی برای روشن کردن بار با ولتاژ کاری 220 و 380 ولت وجود دارد. شبکه سه فاز. این طرح ها "ستاره" و "مثلث" نامیده می شوند.

هنگامی که بار برای ولتاژ 220 ولت طراحی شده است، طبق طرح "ستاره" به یک شبکه سه فاز متصل می شود.یعنی به ولتاژ فاز. در این حالت، تمام گروه های بار به گونه ای توزیع می شوند که توان های فاز تقریباً یکسان باشند. صفرهای همه گروه ها به هم وصل شده و به سیم نول ورودی سه فاز متصل می شوند.

تمام آپارتمان ها و خانه های ما با ورودی تک فاز به Zvezda متصل می شوند، مثال دیگر اتصال المنت های گرمایشی در پرقدرت و.

هنگامی که ولتاژ بار 380 ولت است، طبق طرح "مثلث"، یعنی به ولتاژ خطی، روشن می شود. این توزیع فاز برای موتورهای الکتریکی و بارهای دیگر معمول است، که در آن هر سه قسمت بار متعلق به یک دستگاه واحد است.

سیستم توزیع برق

در ابتدا، ولتاژ همیشه سه فاز است. منظور من از "در اصل" یک ژنراتور در یک نیروگاه (حرارتی، گازی، هسته ای) است که از آن ولتاژ هزاران ولت به ترانسفورماتورهای کاهنده که چندین پله ولتاژ را تشکیل می دهند، عرضه می شود. آخرین ترانسفورماتور ولتاژ را به سطح 0.4 کیلو ولت کاهش می دهد و آن را به مصرف کنندگان نهایی - به ما، ساختمان های آپارتمانی و بخش خصوصی مسکونی - عرضه می کند.

علاوه بر این، ولتاژ به ترانسفورماتور TP2 مرحله دوم تامین می شود که در خروجی آن ولتاژ مصرف کننده نهایی 0.4 کیلو ولت (380 ولت) است. ترانسفورماتور قدرت TP2 - از صدها تا هزاران کیلو وات. از TP2، ولتاژ به ما - به چندین ساختمان آپارتمان، به بخش خصوصی و غیره - عرضه می شود.

این طرح ساده شده است، ممکن است چندین مرحله وجود داشته باشد، ولتاژها و قدرت ها ممکن است متفاوت باشند، اما ماهیت این تغییر نمی کند. فقط ولتاژ نهایی مصرف کنندگان یک - 380 ولت است.

عکس

در نهایت - چند عکس دیگر با نظرات.

تابلو برق با ورودی سه فاز ولی تمامی مصرف کننده ها تک فاز هستند.

دوستان، این همه برای امروز است، برای همه موفق باشید!

منتظر نظرات و سوالات شما در نظرات هستم!

اصطلاح "فاز" در صنعت انرژی معمولاً به عنوان بخشی جداگانه درک می شود مدار الکتریکیبسیاری از سیستم فازیا به طور متناوب، یک لحظه در زمان در بیان سینوسی بردارهای جریان یا ولتاژ.

ویژگی اصلی چند فاز (ن)سیستم ها شامل ترکیب مدارهای جداگانه با همان مدار است پارامترهای الکتریکی EMF، ولتاژ و جریان، که در زمان در فواصل یکسان دوره قرار می گیرند ∆t=T/nبیان می شود، همچنین در مقادیر زاویه ای فاز ∆ωt=360/n(بر حسب درجه) یا ∆ωt=2π/n(به رادیان).

مدارهای سه فاز. در بخش انرژی، سه ترکیب وجود دارد نمودارهای الکتریکی(فاز)، n=3. بر این اساس، تمام زنجیره ها با 120 درجه زاویه ای از هم جدا می شوند. برای تعیین آنها مطابق با GOST از موارد زیر استفاده می شود:

حروف بزرگ نامه ها الف، ب، جبه عنوان نام اصلی؛
- اعداد عربی 1, 2, 3 برای علامت گذاری اضافی؛
- حروف بزرگ لاتین R، S، Tدر قالب بین المللی

در طول عملیات، سازمان مادر خودسرانه فاز اول را انتخاب می کند "آ"، و بقیه را در ترتیب عبور بردارهای ولتاژ شماره می کند (u)و جاری (من)مختصات شمالی

در یک سیستم سه فاز، مرسوم است که توالی مستقیم در عملکرد عادی را به عنوان چرخش بردارها درک کنیم. A>B>C>Aپادساعتگرد. در این حالت بردارهای زنجیره B از زنجیره عقب می مانند آو 120 درجه از مدار C سبقت بگیرید.

چرخش خلاف جهت عقربه های ساعت بردارها یک دنباله معکوس در نظر گرفته می شود.

فازهای ایجاد شده در سیستم را می توان در یک طرح واحد ترکیب کرد یا به صورت مجزا و بدون ارتباط متقابل کار کرد. در یک سیستم بدون جفت، مقادیر EMF آنی در فازها با زاویه 120 درجه از هم جدا می شوند و مطابق طرح متناوب می شوند. A>B>C>A. مقادیر آنها با فرمول ها توصیف می شود:

e A \u003d E m sinωt, E A \u003d Ee j0 °;
e B \u003d E m sin (ωt-120 °)، E B \u003d Ee -j120 °؛
e C \u003d E m sin (ωt-240 °) \u003d E m sin (ωt + 120 °)، E C \u003d Ee j120 °.

نمودارهای نمودارهای توابع و عبارات برداری با شکل های مربوطه توضیح داده شده است.

در یک مدار 3 فاز متقارن مستقل، این قانون همیشه اعمال می شود: هر مقدار متغیر e, u, i در هر نقطه زمانی برابر با صفر است. به عبارت دیگر: u A + u B + u C \u003d 0.

به عنوان مثال، ما محاسبه مجموع EMF را برای سه مقدار زاویه نشان می دهیم:

با بار مساوی برای هر فاز، زمانی که Z A =Z B =Z C =Ze jφاز نظر طول مساوی اما با تغییر زاویه از ولتاژ (EMF) بردارهای جریان فاز تشکیل می شوند. آنها با 120 درجه از هم جدا می شوند و همچنین یک سیستم متقارن 3 فاز ایجاد می کنند که در آن قوانین زیر اعمال می شود:

i A + i B + i C =0;
I A + I B + I C = 0.

از این سه نفر نه سیستم های مرتبطبا اتصال (ترکیب) سیم های برگشتی (بازگشت) به یک تنه، یک متصل واحد تشکیل می شود. با این روش در سیم تعمیم یافته مجموع جریان سه فاز جمع شده و برابر با صفر می شود. این فرآیند قانون اول کیرشهوف را شرح می دهد:

i N =i A +i B +i C =0.

نتیجه عملی واضح است: نیازی به سیم برگشتی نیست، که منجر به صرفه جویی قابل توجهی در منابع مادی برای انتقال برق از یک ژنراتور 3 فاز به یک گیرنده برق 3 فاز می شود.

مزایای سیستم های 3 فاز:

1. حمل و نقل ظرفیت های الکتریکییک مدار 3 فاز برای مصرف کنندگان از منابع مقرون به صرفه تر از تعداد فازهای مختلف است. با کاهش تعداد خطوط از 6 به 3، نه تنها در هزینه سیم ها صرفه جویی می شود، بلکه تلفات انرژی در آنها نیز کاهش می یابد.

2. برای ایجاد یک سیستم 3 فاز، نیازی به ایجاد ساختارهای فنی پیچیده نیست. حرکت دورانی دایره ای از دیرباز برای به کار انداختن ژنراتورها و موتورهای مختلف استفاده شده است.

3. تکنولوژی ساخت ژنراتورهای 3 فاز، ترانسفورماتورها و موتورها ساده و به خوبی تثبیت شده است و همه دستگاه ها قابل اعتماد، بادوام، ارزان و کم حجم هستند.

4. مدار 3 فاز به شما امکان می دهد به طور همزمان از گیرنده های الکتریکی با درجه بندی ولتاژهای مختلف استفاده کنید. √3 ، که با وجود 2 سطح ولتاژ (فاز و خطی) تعیین می شود. Ul=√3xUf.

این مزایای آشکار سیستم ها به طور گسترده در صنعت برق برای تولید استفاده می شود انرژی الکتریکیو انتقال / توزیع آن به گیرنده های الکتریکی از سال 1989.

بنیانگذار و توسعه دهنده آنها مهندس میخائیل اوسیپوویچ دولیوو-دوبروولسکی است که برای شرکت آلمانی AEG (Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft) کار می کرد.

محبوب ترین مدار الکتریکی یک خط سه فاز است که مزایای قابل توجهی نسبت به سایر انواع اتصال دارد. در مقایسه با مدارهای چند فاز، خط سه فاز از نظر مصرف مصالح مقرون به صرفه تر است و نسبت به خطوط تک فاز قادر به انتقال ولتاژ بیشتری است.

علاوه بر این، از چنین اتصالی برای گنجاندن موتورهای الکتریکی در یک مدار استفاده می شود: با کمک آن، یک میدان مغناطیسی به راحتی تشکیل می شود که به طور فعال برای راه اندازی موتورهای الکتریکی و ژنراتورها استفاده می شود. یکی دیگر از مزایای سیستم سه فاز امکان دریافت ولتاژهای کاری متفاوت است. بسته به روش اتصال بار، ولتاژهای خطی و فاز دریافتی از خط تغذیه متمایز می شوند.

تعاریف اساسی

اول از همه، اجازه دهید تعاریفی را یادآوری کنیم.

سیستم سه فاز

یک سیستم سه فاز مجموعه ای از سه مدار الکتریکی است که توسط یک منبع تولید می شوند، اما نسبت به یکدیگر تغییر فاز می دهند.

فاز

در این حالت به هر مدار الکتریکی یک سیستم چند فاز فاز می گویند. ابتدای فاز به عنوان پایانه یا انتهای هادی در نظر گرفته می شود که جریان الکتریکی از طریق آن وارد مدار می شود. در این حالت می توان انتهای فازها را به هم متصل کرد. در این حالت، کل EMF در مدار الکتریکی شروع به عمل می کند و سیستم متصل نامیده می شود. این به طور گسترده ای برای تغذیه موتورهای الکتریکی استفاده می شود.

روش های اتصال

اتصال سه فاز به طور گسترده برای روشن کردن سیم پیچ موتورهای الکتریکی و ژنراتورها استفاده می شود. در این حالت از دو گزینه برای اتصال سیم پیچ ها با هادی های حامل جریان استفاده می شود.

• هنگام اتصال با یک ستاره از شش به چهار، تعداد سیم های اتصال کاهش می یابد که تأثیر مثبتی بر دوام اتصالات دارد. سیم های تغذیه به ابتدای سیم پیچ متصل می شوند و انتهای آن در یک گره به نام نقطه N یا خنثی ژنراتور ترکیب می شوند. این گزینه اتصال به شما امکان می دهد به یک اتصال سه سیم سوئیچ کنید، اما تنها در صورتی که گیرنده بار سه فاز متصل متقارن باشد.
• در اتصال متقابلسیم پیچ های دلتا، یک حلقه بسته ایجاد می کنند که مقاومت نسبتا کمی دارد. چنین اتصالی هنگام اتصال یک سیستم متقارن از سه EMF استفاده می شود: در این مورد، در صورت عدم وجود بار، هیچ جریانی در مدار ظاهر نمی شود.

اتصال ستاره اغلب برای روشن کردن تقویت کننده ها و تثبیت کننده های مختلف در یک شبکه 220 ولتی و موتورهای الکتریکی با استارت نرم با ولتاژ 380 ولت استفاده می شود. اتصال دلتا به موتورها امکان شماره گیری را می دهد قدرت کاملبنابراین در مواردی که مورد نیاز است بیشتر برای مقاصد صنعتی استفاده می شود عملکرد بالاتجهیزات.

ولتاژ فاز و خط

در همان ابتدای مقاله اشاره کردیم که اتصال سه فاز به شما امکان می دهد دو ولتاژ مختلف را دریافت کنید: خطی و فاز. بیایید نگاه دقیق تری به چیستی آن بیندازیم.

• ولتاژ فاز زمانی رخ می دهد که به هادی خنثی و یکی از سه فاز مدار متصل شود.
• ولتاژ خطی هنگام اتصال به هر دو فاز تشکیل می شود. برقکارها آن را سطحی می نامند که در روش اندازه گیری نزدیکتر است.

حال بیایید ببینیم تفاوت این دو تعریف چیست.

در شرایط عادی، نشانگرهای ولتاژ خط بین هر فاز یکسان و در همان زمان 1.73 برابر بیشتر از فازها هستند. به عبارت ساده، مطابق با استانداردهای داخلی، ولتاژ خطی 380 ولت و ولتاژ فاز 220 ولت است. چنین ویژگی هایی از خطوط سه فاز کاربرد خود را در تامین برق بدون وقفه برای مصرف کنندگان صنعتی و خانگی پیدا کرده است.

شایان ذکر است که فقط یک مدار چهار سیم سه فاز دارای این ویژگی ها است که ولتاژ نامی آن 380/220 ولت مشخص شده است. از این نام مشخص می شود که می توان طیف گسترده ای از مصرف کنندگان را به این خط متصل کرد که برای جریان نامی 380 ولت و 220 ولت طراحی شده است.

توجه داشته باشید! مهم است بدانید که وقتی ولتاژ خط کاهش می یابد (افت می کند)، ولتاژ فاز نیز تغییر می کند. علاوه بر این، نشانگر ولتاژ فاز در صورت شناخته شدن به راحتی محاسبه می شود مقادیر خطی. برای انجام این کار، از شاخص های خطی، باید استخراج کنید ریشه دوماز سه داده های به دست آمده برابر با ولتاژ فاز خواهد بود.

با توجه به ویژگی های ذکر شده در بالا و تنوع اتصالات احتمالی، مدار سه فاز چهار هادی است که فراگیر شده است. دامنه چنین طرح منبع تغذیه جهانی است. بنابراین برای تامین انرژی اشیاء بزرگ با مصرف کننده های قدرتمند، ساختمان های مسکونی، اداری و اداری و سایر سازه ها استفاده می شود.

در این حالت اصلاً لازم نیست هر دو نوع مصرف کننده را به ولتاژ 380 و 220 ولت وصل کنید. به عنوان مثال، فقط در ساختمان های مسکونی لوازم خانگیدارای ولتاژ 220 ولت در این مورد، اطمینان از بار یکنواخت در هر سه فاز با توزیع صحیح توان اتصال هر خط، مهم است. در ساختمان های آپارتمانی، این امر با ترتیب پلکانی اتصال آپارتمان ها به هادی های فاز تضمین می شود. در یک خانه خصوصی (در صورت وجود ورودی 380 ولت)، باید خودتان بار را روی خطوط اختصاصی توزیع کنید.

اکنون می دانید که چه نوع ولتاژهایی را می توان از یک مدار سه فاز به دست آورد، چه روش هایی برای اتصال به یک کابل چهار هسته ای برای این کار استفاده می شود. این دانش هم برای برقکارها و هم برای مصرف کنندگان عادی مفید خواهد بود.