Tatlong phase system ng supply ng kuryente

Ang isa sa mga pagpipilian para sa isang sistema ng supply ng kapangyarihan ng multiphase ay isang three-phase AC system. Nagpapatakbo ito ng tatlong nakakapinsalang EMF ng parehong dalas, na nilikha ng isang karaniwang mapagkukunan ng boltahe. Ang data ng EMF ay inilipat na kamag-anak sa bawat isa sa oras (sa yugto) ng parehong anggulo ng phase na katumbas ng 120 degree o 2 * pi / 3 radian.

Ang unang imbentor ng anim na wire na three-phase system ay Nikola TeslaGayunpaman, ang isang makabuluhang kontribusyon sa pag-unlad nito ay ginawa ng pisikong pisiko at imbentor na si Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky, na iminungkahi gamit ang tatlo o apat na mga wire, na nagbigay ng makabuluhang pakinabang, at malinaw na ipinakita sa mga eksperimento sa mga motor sa induction.

Sa isang three-phase AC system, ang bawat sinusoidal EMF ay nasa sarili nitong yugto, na nakikilahok sa isang patuloy na pana-panahong proseso ng electrification ng network, kung gayon ang data ng EMF ay minsang tinutukoy bilang "mga phase", pati na rin ang mga conductor na naghahatid ng data ng EMF: unang yugto, pangalawang yugto, ikatlong yugto. Ang mga phase ay inilipat na kamag-anak sa bawat isa sa pamamagitan ng 120 degree, at ang mga kaukulang conductor ay karaniwang tinutukoy ng mga letrang Latin na L1, L2, L3 o A, B, C.

Ang ganitong sistema ay napaka-matipid pagdating sa paghahatid ng de-koryenteng enerhiya sa pamamagitan ng kawad sa mahabang distansya. Ang mga three-phase transpormer ay hindi gaanong masinsinang materyal.

Ang mga kable ng kuryente ay nangangailangan ng mas kaunting conductive metal (karaniwang ginagamit ang tanso), dahil ang mga alon sa mga conduct conduct phase, kung ihahambing sa mga conductor ng single-phase, ay may mas mababang mga epektibong halaga kung ihahambing sa mga single-phase circuit ng magkatulad na ipinadala na kapangyarihan.

Ang sistemang three-phase ay napaka-balanse, at nagsasagawa ng isang pare-parehong mekanikal na pagkarga sa pag-install ng kapangyarihan (generator ng power plant), sa gayon ay pinalawak ang buhay ng serbisyo nito.

Sa tulong ng mga three-phase currents na dumaan sa mga windings ng mga de-koryenteng mga mamimili - iba't ibang mga pag-install at motor, madaling makakuha ng isang umiikot na eddy magnetic field na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng mga motor at iba pang mga de-koryenteng kagamitan.

Ang naka-sync at hindi nakakabit na three-phase AC motor ay may isang simpleng aparato, at mas matipid kaysa sa single-phase at two-phase, at higit pa - klasikal na DC motor.

Sa pamamagitan ng isang three-phase network sa isang pag-install, maaari kang makakuha ng dalawang mga boltahe ng operating nang sabay - linear at phase, na nagbibigay-daan sa iyo na magkaroon ng dalawang antas ng kapangyarihan depende sa paikot-ikot na scheme ng koneksyon - isang "tatsulok" (ang bersyon ng Ingles ay "delta") o "bituin".

Tulad ng para sa power supply ng mga sistema ng pag-iilaw, sa pamamagitan ng pagkonekta ng tatlong pangkat ng mga lampara - bawat isa sa iba't ibang mga phase ng network - maaari mong makabuluhang bawasan ang flicker at mapupuksa ang nakakapinsalang stroboscopic na epekto.

Natutukoy lamang ng mga pakinabang na ito ang laganap na paggamit ng isang three-phase system ng supply ng kuryente sa malaking global na industriya ng kuryente ngayon.

Bituin

Ang koneksyon ayon sa "star" na pamamaraan ay nagsasangkot ng koneksyon ng mga dulo ng mga windings ng phase ng generator sa isang pangkaraniwang "neutral" na point (neutral - N), pati na rin ang mga dulo ng mga phase phase ng consumer.

Ang mga wire na nagkokonekta sa mga phase ng consumer sa kaukulang mga phase ng generator ay tinatawag na linear wires sa isang three-phase network. At ang wire na kumokonekta sa mga neutrals ng generator at ang consumer sa bawat isa ay isang neutral wire (minarkahang "N").

Sa pagkakaroon ng neutral, ang isang three-phase network ay lumiliko na apat na kawad, at kung walang neutral - tatlong-kawad. Sa ilalim ng mga kondisyon kung ang mga resistensya sa tatlong yugto ng consumer ay pantay-pantay sa bawat isa, iyon ay, sa kondisyon na ang Za = Zb = Zc, ang pagkarga ay magiging simetriko. Ito ay isang mainam na mode ng operasyon para sa isang three-phase network.

Kung mayroong isang neutral, ang boltahe ng phase ay tinatawag na boltahe sa pagitan ng anumang phase wire at isang neutral wire. At ang mga boltahe sa pagitan ng anumang dalawang mga wire ng phase ay tinatawag na linear voltages.

Kung ang network ay may koneksyon sa bituin, pagkatapos ay sa ilalim simetriko load ang ugnayan sa pagitan ng phase at linear currents at voltages ay maaaring inilarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na relasyon:

Makikita na ang mga linear volt ay inilipat na kamag-anak sa kaukulang mga voltages ng phase sa pamamagitan ng isang anggulo ng 30 degree (pi / 6 radian):

Ang kapangyarihan sa koneksyon ng "bituin" sa isang simetriko na pag-load, na isinasaalang-alang ang kilalang phase voltages, ay maaaring matukoy ng formula:

Sa kahalagahan ng neutral at phase kawalan ng timbang

Bagaman sa isang ganap na simetriko na pagkarga, posible ang supply ng kuryente sa mga mamimili sa pamamagitan ng tatlong mga wire na may mga linear boltahe kahit na sa kawalan ng neutral, gayunpaman, kung ang mga naglo-load sa mga phase ay hindi mahigpit na simetriko, neutral ay palaging kinakailangan.

Kung, sa isang kawalaan ng kawalaan ng simetrya, ang neutral wire wire ay bumabawas, o pagtaas ng paglaban nito sa ilang kadahilanan, isang "phase kawalan ng timbang" ay nangyayari, at pagkatapos ang mga naglo-load sa tatlong phase ay maaaring maging sa ilalim ng iba't ibang mga boltahe - mula sa zero hanggang linear - depende sa pamamahagi ng mga resistensya ng pag-load. mga phase sa oras ng neutral na pahinga.

Ngunit ang mga naglo-load ay mahigpit na idinisenyo ng mahigpit para sa mga voltages ng phase, na nangangahulugang ang isang bagay ay maaaring mabigo. Ang kawalan ng timbang sa phase ay lalong mapanganib para sa mga gamit sa bahay at elektroniko, dahil dito, hindi lamang ang ilang aparato ay maaaring mag-burn, ngunit maaari ding mangyari ang apoy.

Ang mga problema sa harmonika ng maramihang sa ikatlo

Karamihan sa mga madalas, ang sambahayan at iba pang mga kagamitan ay nilagyan ngayon ng paglipat ng mga suplay ng kuryente, at walang built-in na circuit factor ng pagwawasto ng kapangyarihan. Nangangahulugan ito na ang mga sandali ng pagkonsumo ay limitado ng mga manipis na pulsed kasalukuyang mga taluktok malapit sa tuktok ng mains sinusoid, kapag ang output filter capacitor na naka-install pagkatapos ng rectifier ay mabilis at mabilis na na-recharged.

Kapag maraming mga tulad ng mga mamimili ay konektado sa network, ang isang mataas na kasalukuyang ng ikatlong maharmonya ng pangunahing dalas ng boltahe ng supply ay nangyayari. Ang mga maharmonya na alon na ito (maraming mga pangatlo) ay nakumpleto sa neutral conductor at magagawang i-overload ito, sa kabila ng katotohanan na ang paggamit ng kuryente sa bawat yugto ay hindi lalampas sa pinapayagan.

Ang problema ay may kaugnayan lalo na sa mga gusali ng opisina, kung saan maraming iba't ibang mga kagamitan sa opisina ang matatagpuan sa isang maliit na puwang. Kung ang lahat ng mga built-in na paglipat ng mga suplay ng kuryente ay may mga circuit factor ng pagwawasto ng power factor, malulutas nito ang problema.

Triangle

Ang koneksyon ayon sa "tatsulok" na pamamaraan ay nagsasangkot ng pagkonekta sa pagtatapos ng unang phase conductor na may simula ng pangalawang phase conductor, ang pagtatapos ng pangalawang phase conductor na may simula ng third phase conductor, ang pagtatapos ng third phase conductor na may simula ng unang phase conductor - ang resulta ay isang saradong pigura - isang tatsulok.

Ang mga linear at phase voltages at alon na may simetriko na pag-load, na may paggalang sa koneksyon na "tatsulok", ay iniuugnay sa mga sumusunod:

Ang kapangyarihan sa isang three-phase circuit kapag konektado sa pamamagitan ng isang tatsulok, sa ilalim ng mga kondisyon ng simetriko na pagkarga, ay natutukoy tulad ng sumusunod:

Ipinapakita sa talahanayan sa ibaba ang mga pamantayan sa phase at linya ng boltahe para sa iba't ibang mga bansa:

Ang mga conductor ng iba't ibang mga phase ng isang three-phase network, pati na rin ang neutral at proteksiyon na conductor, ayon sa kaugalian ay minarkahan ng kanilang sariling mga kulay.

Ginagawa ito upang maiwasan ang electric shock at matiyak ang kaginhawaan ng pagpapanatili ng network, upang mapadali ang kanilang pag-install at pagkumpuni, pati na rin upang i-standardize ang phasing ng kagamitan: ang pagkakasunud-sunod ng phase ay minsan napakahalaga, halimbawa, upang tukuyin ang direksyon ng pag-ikot ng isang induction motor, ang mode ng operasyon ng isang kinokontrol na three-phase rectifier atbp sa iba't ibang mga bansa ay magkakaiba ang pagmamarka ng kulay, sa ilan ay pareho ito.

Tingnan: Waging kulay ng wire