Соединение треугольником Википедия
Трёхфазная система электроснабжения — частный случай многофазных систем электрических цепей переменного тока, в которых действуют созданные общим источником синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга во времени на определённый фазовый угол. В трёхфазной системе этот угол равен 2π/3 (120°).
Описание
Каждая из действующих ЭДС находится в своей фазе периодического процесса, поэтому часто называется просто «фазой». Также «фазами» называют проводники — носители этих ЭДС. В трёхфазных системах угол сдвига равен 120 градусам. Фазные проводники обозначаются в РФ латинскими буквами L с цифровым индексом 1…3, либо A, B и C[1].
Распространённые обозначения фазных проводов:
| Россия, EC (выше 1000 В) | Россия, ЕС (ниже 1000 В) | Германия | Дания |
|---|---|---|---|
| А | L1 | L1 | R |
| B | L2 | L2 | S |
| C | L3 | L3 | T |
Кроме фазных проводников в сетях до 1000 вольт применяется нейтральный провод (N — «нейтраль» или «ноль»). Он позволяет использовать трехфазную сеть для питания однофазной нагрузки фазным напряжением.
Преимущества
Возможная схема разводки трёхфазной сети в многоквартирных жилых домах- Экономичность.
- Экономичность передачи электроэнергии на значительные расстояния.
- Меньшая материалоёмкость 3-фазных трансформаторов.
- Меньшая материалоёмкость силовых кабелей, так как при одинаковой потребляемой мощности снижаются токи в фазах (по сравнению с однофазными цепями).
- Уравновешенность системы. Это свойство является одним из важнейших, так как в неуравновешенной системе возникает неравномерная механическая нагрузка на энергогенерирующую установку, что значительно снижает срок её службы.
- Возможность простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для работы электрического двигателя и ряда других электротехнических устройств. Двигатели 3-фазного тока (асинхронные и синхронные) устроены проще, чем двигатели постоянного тока, одно- или 2-фазные, и имеют высокие показатели экономичности.
- Возможность получения в одной установке двух рабочих напряжений — фазного и линейного, и двух уровней мощности при соединении на «звезду» или «треугольник».
- Возможность резкого уменьшения мерцания и стробоскопического эффекта светильников на люминесцентных лампах путём размещения в одном светильнике трёх ламп (или групп ламп), питающихся от разных фаз.
Благодаря этим преимуществам, трёхфазные системы наиболее распространены в современной электроэнергетике.
Схемы соединений трёхфазных цепей
Звезда
Звездой называется такое соединение, когда концы фаз обмоток генератора (G) соединяют в одну общую точку, называемую нейтральной точкой или нейтралью. Концы фаз обмоток потребителя (M) также соединяют в общую точку.
Провода, соединяющие начала фаз генератора и потребителя, называются линейными. Провод, соединяющий две нейтрали, называется нейтральным.
Трёхфазная цепь, имеющая нейтральный провод, называется четырёхпроводной. Если нейтрального провода нет — трёхпроводной.
Если сопротивления Za, Zb, Zc потребителя равны между собой, то такую нагрузку называют симметричной.
Линейные и фазные величины
Напряжение между фазным проводом и нейтралью (Ua, Ub, Uc) называется фазным. Напряжение между двумя фазными проводами (UAB, UBC, UCA) называется линейным. Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:
I L = I F ; U L = 3 × U F {\displaystyle I_{L}=I_{F};\qquad U_{L}={\sqrt {3}}\times {U_{F}}}
Несложно показать, что линейное напряжение сдвинуто по фазе на π / 6 {\displaystyle \pi /6} относительно фазных:
u L a b = u F a − u F b = U F [ cos ( ω t ) − cos ( ω t − 2 π / 3 ) ] = 2 U F sin ( − π / 3 ) sin ( ω t − π / 3 ) = 3 U F cos ( ω t + π − π / 3 − π / 2 ) {\displaystyle u_{L}^{ab}=u_{F}^{a}-u_{F}^{b}=U_{F}[\cos(\omega t)-\cos(\omega t-2\pi /3)]=2U_{F}\sin(-\pi /3)\sin(\omega t-\pi /3)={\sqrt {3}}U_{F}\cos(\omega t+\pi -\pi /3-\pi /2)}
u L = 3 U F cos ( ω t + π / 6 ) {\displaystyle u_{L}={\sqrt {3}}U_{F}\cos(\omega t+\pi /6)}
Мощность трёхфазного тока
Для соединения обмоток звездой, при симметричной нагрузке, мощность трёхфазной сети равна P = 3 U F I F c o s φ = 3 U L 3 I L c o s φ = 3 U L I L c o s φ {\displaystyle P=3U_{F}I_{F}cos\varphi =3{\frac {U_{L}}{\sqrt {3}}}I_{L}cos\varphi ={\sqrt {3}}U_{L}I_{L}cos\varphi }
Последствия отгорания (обрыва) нулевого провода в трёхфазных сетях
Существующие виды защиты от линейного напряжения, которые можно найти в продаже в электротехнических магазинах Шины для раздачи нулевых проводов (синяя) и проводов заземления (зелёная)При симметричной нагрузке в трёхфазной системе питание потребителя линейным напряжением возможно даже при отсутствии нейтрального провода. Несмотря на это, при питании нагрузки фазным напряжением, когда нагрузка на фазы не является строго симметричной, наличие нейтрального провода обязательно. При его обрыве или значительном увеличении сопротивления (плохом контакте) происходит так называемый перекос фаз, в результате которого подключенная нагрузка, рассчитанная на фазное напряжение, может оказаться под произвольным напряжением в диапазоне от нуля до линейного (конкретное значение зависит от распределения нагрузки по фазам в момент обрыва нулевого провода). Это зачастую является причиной выхода из строя бытовой электроники в квартирных домах, который может приводить к пожарам. Пониженное напряжение также может послужить причиной выхода из строя техники.
Проблема гармоник, кратных третьей
Современная техника всё чаще оснащается импульсными сетевыми источниками питания. Импульсный источник без корректора коэффициента мощности потребляет ток узкими импульсами вблизи пиков синусоиды питающего напряжения на интервалах зарядки конденсатора входного выпрямителя. Большое количество таких источников питания в сети создаёт повышенный ток третьей гармоники питающего напряжения. Токи гармоник, кратных третьей, вместо взаимной компенсации, математически суммируются в нейтральном проводнике (даже при симметричном распределении нагрузки) и могут привести к его перегрузке даже без превышения допустимой мощности потребления по фазам. Такая проблема существует, в частности, в офисных зданиях с большим количеством одновременно работающей оргтехники. Решением проблемы третьей гармоники является применение корректора коэффициента мощности (пассивного или активного) в составе схемы производимых импульсных источников питания. Требования стандарта IEC 1000-3-2 накладывают ограничения на гармонические составляющие тока нагрузки устройств мощностью от 50 Вт. В России количество гармонических составляющих тока нагрузки нормируется стандартами ГОСТ Р 54149-2010, ГОСТ 32144-2013 (с 1.07.2014), ОСТ 45.188-2001.
Треугольник
Треугольник — такое соединение, когда конец первой фазы соединяется с началом второй фазы, конец второй фазы с началом третьей, а конец третьей фазы соединяется с началом первой.
Соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями
Для соединения обмоток треугольником, при симметричной нагрузке, справедливо соотношение между линейными и фазными токами и напряжениями:
I L = 3 × I F ; U L = U F {\displaystyle I_{L}={\sqrt {3}}\times {I_{F}};\qquad U_{L}=U_{F}}
Мощность трёхфазного тока при соединении треугольником
Для соединения обмоток треугольником, при симметричной нагрузке, мощность трёхфазного тока равна:
P = 3 U F I F c o s φ = 3 U L I L 3 c o s φ = 3 U L I L c o s φ {\displaystyle P=3U_{F}I_{F}cos\varphi =3U_{L}{\frac {I_{L}}{\sqrt {3}}}cos\varphi ={\sqrt {3}}U_{L}I_{L}cos\varphi }
Распространённые стандарты напряжений
| Страна | Частота, Гц | Напряжение (фазное/линейное), Вольт |
|---|---|---|
| Россия [2] | 50 | 230/400 [3] (бытовые сети) 230/400, 380/660, 400/690, 3000, 6000, 10000 (промышленные сети) [источник не указан 699 дней] |
| Страны ЕС | 50 | 230/400, 400/690 (промышленные сети) 660 450 |
| Япония | 50 (60) | 120/208 |
| США | 60 | 120/208, 277/480 240 (только треугольник) |
Маркировка
Проводники, принадлежащие разным фазам, маркируют разными цветами. Разными цветами маркируют также нейтральный и защитный проводники. Это делается для обеспечения надлежащей защиты от поражения электрическим током, а также для удобства обслуживания, монтажа и ремонта электрических установок и электрического оборудования — фазировка (чередование фаз, то есть очерёдность протекания токов по фазам) принципиальна, так как от неё зависит направление вращения трёхфазных двигателей, правильная работа управляемых трёхфазных выпрямителей и некоторых других устройств. В разных странах маркировка проводников имеет свои различия, однако многие страны придерживаются общих принципов цветовой маркировки проводников, изложенных в стандарте Международной Электротехнической Комиссии МЭК 60445:2010.
Цвета фаз
Каждая фаза в трёхфазной системе имеет свой цвет. Он меняется в зависимости от страны. Используются цвета международного стандарта IEC 60446 (IEC 60445).
| Страна | L1 | L2 | L3 | Нейтраль / ноль | Земля / защитное заземление |
|---|---|---|---|---|---|
| Россия, Белоруссия, Украина, Казахстан (до 2009), Китай | Белый | Черный | Красный | Голубой | Жёлто/зелёный (в полоску) |
| Европейский союз и все страны которые используют европейский стандарт CENELEC с апреля 2004 (IEC 60446), Гонконг с июля 2007, Сингапур с марта 2009, Украина, Казахстан с 2009, Аргентина, Россия с 2009 | Коричневый | Чёрный | Серый | Голубой | Жёлто/зелёный (в полоску)[4] |
| Европейский союз до апреля 2004[5] | Красный | Жёлтый | Голубой | Чёрный | Жёлто/зелёный (в полоску) (зелёный в установках до 1970) |
| Индия, Пакистан, Великобритания до апреля 2006, Гонконг до апреля 2009, ЮАР, Малайзия, Сингапур до февраля 2011 | Красный | Жёлтый | Голубой | Чёрный | Жёлто/зелёный (в полоску) (зелёный в установках до 1970) |
| Австралия и Новая Зеландия | Красный (или коричневый)[6] | Белый (или чёрный) (ранее — жёлтый) | Тёмно синий (или серый) | Чёрный (или голубой) | Жёлто/зелёный (в полоску) (зелёный в очень старых установках) |
| Канада (обязательный)[7] | Красный | Чёрный | Голубой | Белый или серый | Зелёный или цвета меди |
| Канада (в изолированных трехфазных установках)[8] | Оранжевый | Коричневый | Жёлтый | Белый | Зелёный |
| США (альтернативная практика)[9] | Коричневый | Оранжевый (в системе треугольник), или фиолетовый (в системе звезда) | Жёлтый | Серый или белый | Зелёный |
| США (распространённая практика)[10] | Чёрный | Красный | Голубой | Белый или серый | Зелёный, жёлто/зелёный (в полоску),[11] или провод цвета меди |
| Норвегия | Чёрный | Белый/серый | Коричневый | Голубой | Жёлто/зелёный (в полоску), в более старых установках может встречаться только жёлтый или цвета меди |
См. также
Примечания
- ↑ Действующий в РФ ГОСТ 2.709-89 предписывает обозначение цепей фазных проводников трёхфазного переменного тока: L1, L2, L3, и при этом допускает обозначения A, B, C.
- ↑ Согласно ГОСТ 29322-2014
- ↑ Согласно ГОСТ 29322-2014
- ↑ Жёлто-зелёная маркировка была принята как международный стандарт для защиты от поражения эл.током дальтоников. От 7 % до 10 % людей не могут точно распознать красный и зелёные цвета.
- ↑ В Европе ещё осталось много установок со старой цветовой схемой начала 1970-х. В новых установках используются жёлто/зелёные шины заземления в соответствии с IEC 60446. (Фаза/ноль+земля; Германия: чёрный/серый + красный; Франция зелёный/красный + белый; Россия: красный/серый + чёрный; Швейцария: красныйd/серый + жёлтый или жёлтый и красный; Дания: белый/чёрный + красный
- ↑ В Австралии и Новой Зеландии фазы могут быть люього цвета, но только не жёлто-зелёного, зелёного, жёлтого, чёрного или голубого цвета.
- ↑ Canadian Electrical Code Part I, 23rd Edition, (2002) ISBN 1-55324-690-X, rule 4-036 (3)
- ↑ Canadian Electrical Code (англ.)русск. 23-е издание 2002 года, правила 24-208(c)
- ↑ Начиная с 1975 в США National Electric Code (англ.)русск. не имел специальных обозначений фаз. По сложившейся практике для соединения звезда 120/208 фазы маркировались чёрным, красным и голубым цветом, а при соединении звезда или треугольник 277/480 фазы обозначались коричневым, оранжевым и жёлтым. В системе 120/240 треугольник с наибольшим напряжением 208 вольт (обычно фаза B) всегда обозначалась оранжевым, общая фаза A была чёрного цвета, а фаза C — красной или голубой.
- ↑ See Paul Cook: Harmonised colours and alphanumeric marking Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine. IEE Wiring Matters, Spring 2006.
- ↑ В США провод жёлто-зелёного цвета (в полоску) может обозначать изолированную землю[неизвестный термин]. Сегодня в большинстве стран, жёлто-зелёные (в полоску) провода используются для защитного заземления и не могут быть отсоеденины и использованы для других целей.
Ссылки
Соединение треугольником — Студопедия
При соединении треугольником конец одной обмотки соединяется с началом другой. Таким образом, образуется замкнутый контур.
В таком соединении каждая фаза находится под линейным напряжением, то есть линейные и фазные напряжения равны
А фазные и линейные токи соотносятся как
Аналогичным способом, сделаем вывод для соединения треугольником: в симметричной трехфазной цепи при соединении фаз треугольником токи отличаются друг от друга в 1,72 раз, а линейные и фазные напряжения равны.
ЛЕКЦИЯ 9. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА. СОЕДИНЕНИЕ ОБМОТОК ГЕНЕРАТОРА И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ «ЗВЕЗДОЙ» И «ТРЕУГОЛЬНИКОМ»
Машины, преобразующие механическую энергию в электрическую, называются генераторами.
Простейший генератор постоянного тока (рис. 1) представляет собой помещенную между полюсами магнита рамку из проводника, концы которого присоединены к изолированным полукольцам, называемым пластинами коллектора. К полукольцам (коллектору) прижимаются положительная и отрицательная щетки, которые замыкаются внешней цепью через электрическую лампочку. Для работы генератора рамку проводника с коллектором необходимо вращать. В соответствии с правилом правой руки при вращении рамки проводника с коллектором в ней будет индуктироваться электрический ток, изменяющий свое направление через каждые пол-оборота, так как магнитные силовые линии каждой стороной рамки будут пересекаться то о одном, то в другом направлении. Вместе с этим через каждые пол-оборота изменяется контакт концов проводника рамки и полуколец коллектора со щетками генератора. Во внешнюю цепь ток будет идти в одном направлении, изменяясь только по величине от 0 до максимума. Таким образом, коллектор в генераторе служит для выпрямления переменного тока, вырабатываемого рамкой. Для того чтобы электрический ток был постоянным не только по направлению, но и по величине, (по величине — приблизительно постоянным), коллектор делают из многих (36 и более) пластин, а проводник представляет собой много рамок или секций, выполненных в виде обмотки якоря.
Рис. 1. Схема простейшего генератора постоянного тока: 1 — полукольцо или коллекторная пластина; I — рама проводника; 3 — щетка генератора
Принципиальное устройство простейшего генератора переменного тока показано на рис. 2. В этом генераторе концы рамки проводника присоединяются каждый к своему кольцу, а к кольцам прижимаются щетки генератора. Щетки замыкаются внешней цепью через электрическую лампочку. При вращении рамки с кольцами в магнитном поле генератор даст переменный ток, изменяющий через каждые пол-оборота величину и направление. Такой переменный ток называется однофазным. В технике применяются генераторы трехфазного тока, которые по ряду причин являются наиболее удобными для использования. Простейший трехфазный генератор имеет три рамки (обмотки) проводов, сдвинутых относительно друг друга по окружности вращения на 120 °. Трехфазный ток изменяет свою величину и направление через каждые 120° оборота. Время на совершение одного колебания называется периодом, а число периодов в секунду — частотой переменного электрического тока.
Рис. 2. Схема простейшего генератора переменного тока:
1 — полюс электромагнита; 2 — катушка возбуждения; 3 — контактное кольцо; 4 — щетка генератора; S — внешняя цепь; 6 — рамка проводника; 7 — источник постоянного тока
| Устройство и принцип работы генератора переменного тока |
Рассмотрим замкнутый контур (рамку) площадью S, помещенный в однородное магнитное поле, индукция которого равна B. Контур равномерно вращается вокруг оси OO’ с угловой скоростью ω.
Магнитный поток, пронизывающий контур, определяется формулой Ф = BS cosΔφ, где Δφ — угол между вектором нормали n к плоскости контура и вектором В. Рамка вращается внутри магнита с частотой v, и за время t совершает N = vt оборотов. За оборот рамка поворачивается на угол 2π рад. Угол на который поворачивается рамка за время t: Δφ = 2π vt = ωt, тогда изменение магнитного потока ΔФ = BS cos Δφ = BS cos ωt .
В замкнутом контуре возникает э.д.с. индукции, которая по закону электромагнитной индукции равна скорости изменения магнитного потока  .
Тогда получим мгновенное значение э.д.с.
e = — Ф’ = — (BS cos ωt)’ = BSω sin ωt
Следовательно э.д.с. индукции, возникающая в замкнутом контуре, при его равномерном вращении в однородном магнитном поле меняется со временем по закону синуса. Э.д.с. индукции максимальна при sin ωt = 1, т.е. α = ωt = π/2
Величина ε0 = ωBS – называется амплитудным значением э.д.с. индукции.
Если такой контур замкнуть на внешнюю цепь, то по цепи пойдет ток, сила и направление которого изменяются. Такая рамка, вращающаяся в магнитном поле является простейшимгенератором переменного тока.
В нашей стране используется переменный ток частотой 50 Гц (в США – 60 Гц). Такой ток вырабатывается генераторами.
Генераторы электрического тока –это устройства для преобразования различных видов энергии – механической, химической, тепловой, световой и др. – в электрическую.
Работа генераторапеременного тока основана на явлении электромагнитной индукции.
В настоящее время имеется много различных типов генераторов. Но все они состоят из одних и тех нее основных частей. Это, во-первых, электромагнит или постоянный магнит, создающий магнитное поле, и, во-вторых, обмотка, в которой индуцируется переменная ЭДС — электродвижущая сила (в рассмотренной модели генератора это вращающаяся рамка).
Неподвижную часть генератора называют статором, а подвижную – ротором.
Так как ЭДС, наводимые в последовательно соединенных витках, складываются, то амплитуда ЭДС индукции в рамке пропорциональна числу витков в ней. Она пропорциональна также амплитуде переменного магнитного потока (Фm = BS) через каждый виток.
В изображенной на рисунке модели генератора вращается проволочная рамка, которая является ротором. Магнитное поле создает неподвижный постоянный магнит. Разумеется, можно было бы поступить и наоборот: вращать магнит, а рамку оставить неподвижной. К концам обмотки ротора присоединены контактные кольца. Неподвижные пластины — щетки — прижаты к кольцам и осуществляют связь обмотки ротора с внешней цепью.
Модель генератора переменного тока.
Промышленные генераторы имеют намного большие размеры, для увеличения напряжения, снимаемого с клемм генератора, на рамки наматывают не один, а много витков. Во всех промышленных генераторах переменного тока витки, в которых индуцируется переменный ток, устанавливают неподвижно, а вращается магнитная система. Если ротор вращать с помощью внешней силы, то вместе с ротором будет вращаться и магнитное поле, создаваемое им, при этом в проводниках статора будет индуцироваться э.д.с.
Принцип действия генератора переменного тока следующий. Для получения большого магнитного потока в генераторах применяют специальную магнитную систему, состоящую из двух сердечников, сделанных из электротехнической стали. Обмотки, создающие магнитное поле, размещены в пазах одного из сердечников, а обмотки, в которых индуцируется ЭДС, — в пазах другого. Один из сердечников (обычно внутренний) вместе со своей обмоткой вращается вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Поэтому он называется ротором. Неподвижный сердечник с его обмоткой называют статором. Зазор между сердечниками статора и ротора делают как можно меньшим для увеличения потока магнитной индукции.
В больших промышленных генераторах вращается именно электромагнит, который является ротором, в то время как обмотки, в которых наводится ЭДС, уложены в пазах статора и остаются неподвижными. Дело в том, что подводить ток к ротору или отводить его из обмотки ротора во внешнюю цепь приходится при помощи скользящих контактов. Для этого ротор снабжается контактными кольцами, присоединенными к концам его обмотки.
Структурная схема генератора переменного тока.
Неподвижные пластины — щетки — прижаты к кольцам и осуществляют связь обмотки ротора с внешней цепью. Сила тока в обмотках электромагнита, создающего магнитное поле, значительно меньше силы тока, отдаваемого генератором во внешнюю цепь. Поэтому генерируемый ток удобнее снимать с неподвижных обмоток, а через скользящие контакты подводить сравнительно слабый ток к вращающемуся электромагниту. Этот ток вырабатывается отдельным генератором постоянного тока (возбудителем), расположенным на том левее валу (В настоящее время постоянный ток в обмотку ротора чаще всего подают из статорной обмотки этого же генератора через выпрямитель).
В маломощных генераторах магнитное поле создается вращающимся постоянным магнитом. В таком случае кольца и щетки вообще не нужны.
Появление ЭДС в неподвижных обмотках статора объясняется возникновением в них вихревого электрического поля, порожденного изменением магнитного потока при вращении ротора. Современный генератор электрического тока — это внушительное сооружение из медных проводов, изоляционных материалов и стальных конструкций. При размерах в несколько метров важнейшие детали генераторов изготовляются с точностью до миллиметра. Нигде в природе нет такого сочетания движущихся частей, которые могли бы порождать электрическую энергию столь же непрерывно и экономично.
|
Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении
Треугольник — такое соединение, когда конец первой фазы соединяется с началом второй фазы, конец второй фазы с началом третьей, а конец третьей фазы соединяется с началом первой.
Соединение треугольником выполняется таким образом, чтобы конец фазы А был соединен с началом фазы В, конец фазы В соединен с началом фазы С и конец фазы С соединен с началом фазы А. К местам соединения фаз присоединяют линейные провода. Если обмотки генератора соединены треугольником, то линейное напряжение создает каждая линейная обмотка. У потребителя, соединенного треугольником, линейное напряжение подключается к зажимам фазного сопротивления. Следовательно, при соединении треугольником фазное напряжение равно линейному: Uл=Uф.
Определим зависимость между фазными и линейными токами при соединении треугольником, если нагрузка фаз будет одинакова по величине и характеру. Составляем уравнения токов по первому закону Кирхгофа для трех узловых точек А1, B1 и C1 потребителя:
ĪA+ ĪСА= ĪАВ;
ĪВ+ ĪАВ= ĪВС;
ĪС+ ĪВС= ĪСА;
откуда
ĪA= ĪАВ—ĪСА;
ĪВ= ĪВС—ĪАВ;
ĪС= ĪСА—ĪВС.
Отсюда видно, что линейные токи равны геометрической разности фазных токов. При симметричной нагрузке фазные токи одинаковы по величине и сдвинуты один относительно другого на 120o. Производя вычитание векторов фазных токов согласно полученным уравнениям, получаем линейные токи. Зависимость между фазными и линейными токами при соединении в треугольник:
Iл=2Iфcos30o=2Iф√3/2=√3Iф.
Следовательно, при симметричной нагрузке, соединенной треугольником, линейный ток в √3 раз больше фазного тока.
У двигателей и у других потребителей трехфазного тока в большинстве случаев наружу выводят все шесть концов обмоток, которые по желанию можно соединять либо звездой, либо треугольником. Обычно к трехфазной машине крепится доска из изоляционного материала (клеммная доска), на которую и выводят все шесть концов.
Если у нас есть двигатель, на паспорте которого написано 127/220 в, значит, этот двигатель можно использовать на два напряжения 127 и 220 в.
Если линейное напряжение сети равно 127 в, то обмотки двигателя необходимо включить треугольником. Тогда на обмотку каждой фазы двигателя будет подано напряжение 127 в. При напряжении 220 в обмотки двигателя нужно включить звездой, тогда обмотка каждой фазы также будет под напряжением 127 в.
Большим недостатком соединения нагрузки треугольником является образование РЕ-проводников путём подключения жёлто-зелёного провода к фазному полюсу. Происходит это по причине цветового обозначения современных проводов, т.к. они имеют только один провод с обозначением фазного полюса, однако при монтаже в домах с треугольной системой (до 1960-х стандарт напряжения был 127/220, из-за чего после перехода на 220/380 многие постройки были переведены на треугольное подключение нагрузки), синий провод подключается к фазному потенциалу; несмотря на это зачастую можно встретить создание PEN-проводников при двухфазном снабжении помещения. Такое создание PEN-проводников будет являться опасным, поскольку на самом деле на всех заземлённых корпусах будет присутствовать фазный потенциал. Синхронное касание к таким корпусам и заземлённым частям (водопроводу) приведёт к поражению электрическим током, причём из-за низкого напряжения (127 вольт) через УЗО будет протекать вдвое меньшая сила тока от необходимой для срабатывания УЗО величины.
4 Контрольные вопросы
1. Какое соединение фаз называется соединением в треугольник?
Соединением в треугольник называется соединение, когда конец одной фазы соединяется с началом другой, образуя замкнутый контур. Полученные узлы присоединяются к соответствующим началам фаз генератора.
2.Какое соотношение между фазными и линейными напряжениями при соединении приемников в треугольник?
В треугольник могут соединяться фазы трансформаторов, электродвигателей, фазы осветительной нагрузки и т.д.. При соединении фаз приемников с сопротивлением Zав,Zвс, Zсав треугольник каждая фаза включается на линейное напряжение источника. Поэтому фазные напряженияUфравны линейным напряжениямUл, т.е.
3. Каковы соотношения между фазными и линейными токами для любой нагрузки и для симметричной нагрузки при соединении приемников в треугольник?
Фазные токи Iав,Iвс, Iсаопределяются по формулам:
Линейные токи IА,IВ, IСопределяются по фазным токам из уравнений, составленных по первому закону Кирхгофа для узлов а, в, с
;
;
Из уравнения следует, что любой из линейных токов равен геометрической разности токов тех двух фаз нагрузки, которые соединяются с данным линейным проводом. Векторы линейных токов Iлможно определить из векторной диаграммы, построенной на основании уравнения, для чисто активной нагрузки, например, осветительной
Рис.6. Векторная топографическая диаграмма напряжений и токов для симметричной нагрузки
При симметричной нагрузке:
При этом линейный IЛ и фазный IФ токи связаны числовым соотношением, которое можно определить из заштрихованного треугольника (рис. 4).
Т.е. 
4.Каковы особенности соединения фаз приемников в треугольник?
При несимметричной нагрузке, т. е. при изменении сопротивления одной из фаз. режим работы других фаз останется неизменным, т. к. сохраняется постоянство напряжений на фазах нагрузки, что является важной особенностью соединения фаз приемника треугольником. Поэтому схему соединения треугольником используют для включения несимметричных однофазных приемников, например, осветительных приборов в трехпроводную осветительную сеть.
5. В каком случае следует применить соединение фаз приемников в треугольник?
Преимуществом соединения фаз источника энергии и приемника треугольником по сравнению с соединением звездной без нейтрального провода является взаимная независимость фазных токов
6. В чем достоинства схемы соединения в треугольник по сравнению со с схемой соединения в звезду?
Схема соединения трех фаз приемника не зависит от схемы соединения трех фаз генератора. Соединения фаз приемника треугольником часто переключается на соединение звездной для изменения тока и мощности, например для уменьшения пусковых токов трехфазных двигателей, изменение трех фазных электрических цепей и т. д.
7) Изменяются ли линейные токи при изменении сопротивления одной из фаз приемников?
При несимметричной нагрузке, т. е. при изменении сопротивления одной из фаз, режим работы других фаз останется неизменным, т. к. сохраняется постоянство напряжений на фазах нагрузки, что является важной особенностью соединения фаз приемника треугольником. Поэтому схему соединения треугольником используют для включения несимметричных однофазных приемников, например, осветительных приборов в тpexпроводную осветительную сеть
СОЕДИНЕНИЕ «ЗВЕЗДА» И «ТРЕУГОЛЬНИК».
ПРИНЦИП ПОДКЛЮЧЕНИЯ. ОСОБЕННОСТИ И РАБОТА.
До сих пор мы изучали переменный ток, который создавался одной э. д. с. Такой ток называется однофазным переменным током. Система из трех однофазных токов, создаваемых тремя э. д. с. одной частоты, но сдвинутых один относительно другого на одну треть периода (120°), называется трехфазным током.
Нагрузка в трехфазной электрической цепи подразделяется на симметричную и несимметричную.
При симметричной нагрузке сопротивления фаз совпадают как по величине, так и по характеру.
Нагрузка считается несимметричной, когда сопротивление хотя бы одной из фаз не равно сопротивлениям других фаз.
Для увеличения мощности передачи без увеличения напряжения сети, снижения пульсаций напряжения в блоках питания, для уменьшения числа проводов при подключении нагрузки к питанию, применяют различные схемы соединения обмоток источников питания и потребителей («звезда» и «треугольник»).
Схемы.
Обмотки генераторов и приемников при работе с 3-фазными сетями могут соединяться с помощью двух схем: звезды и треугольника. Такие схемы имеют между собой несколько отличий, различаются также нагрузкой по току. Поэтому, перед подключением электрических машин необходимо выяснить разницу в этих двух схемах — «звезда» и «треугольник».
Схема «звезда».
Соединение различных обмоток по схеме «звезда» предполагает их подключение в одной точке, которая называется нулевой (нейтральной), и имеет обозначение на схемах «О», либо х, у, z. Нулевая точка может иметь соединение с нулевой точкой источника питания, но не во всех случаях такое соединение имеется. Если такое соединение есть, то такая система считается 4-проводной, а если нет такого соединения, то 3-проводной.
Схема «треугольника».
При такой схеме концы обмоток не объединяются в одну точку, а соединяются с другой обмоткой. То есть, получается схема, похожая по виду на «треугольник», и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом.
Нужно отметить отличие от схемы «звезда» в том, что в схеме «треугольник» система бывает только 3-проводной, так как общая точка отсутствует.
В схеме треугольника при отключенной нагрузке и симметричной ЭДС равно 0.
Фазные и линейные величины.
В 3-фазных сетях питания имеется два вида тока и напряжения – это фазные и линейные.
Фазное напряжение – это его величина между концом и началом фазы приемника.
Фазный ток протекает в одной фазе приемника.
При применении схемы «звезда» фазными напряжениями являются Ua, Ub, Uc,
а фазными токами являются I a, I b, I c.
При применении схемы «треугольник» для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения — Uaв, Ubс, Ucа, фазные токи – I ac, I bс, I cа.
Линейные значения напряжения измеряются между началами фаз или между линейных проводников. Линейный ток протекает в проводниках между источником питания и нагрузкой.
В случае схемы «звезда» линейные токи равны фазным, а линейные напряжения равны U ab, Ubc, U ca.
В схеме «треугольник» получается все наоборот – фазные и линейные напряжения равны, а линейные токи равны I a, I b, I c.
Большое значение уделяется направлению ЭДС напряжений и токов при анализе и расчете 3-фазных цепей, так как его направление влияет на соотношение между векторами на диаграмме.
Особенности схем.
Между этими схемами есть существенная разница. Давайте разберемся, для чего в различных электроустановках используют разные схемы, и в чем их особенности.
Во время пуска электрического мотора ток запуска имеет повышенную величину, которая больше его номинального значения в несколько раз. Если это механизм с низкой мощностью, то защита может и не сработать. При включении мощного электромотора защита обязательно сработает, отключит питание, что обусловит на некоторое время падение напряжения и перегорание предохранителей, или отключение электрических автоматов. Электродвигатель будет работать с малой скоростью, которая меньше номинальной.
Видно, что имеется немало проблем, возникающих из-за большого пускового тока. Необходимо каким-либо образом снижать его величину.
Для этого можно применить некоторые методы:
Подключить на запуск электродвигателя реостат, дроссель, либо трансформатор.
Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.
В промышленности в основном применяют второй способ, так как он наиболее простой и дает высокую эффективность. Здесь работает принцип переключения обмоток электромотора на такие схемы, как звезда и треугольник. То есть, при запуске мотора его обмотки имеют соединение «звезда», после набора эксплуатационных оборотов, схема соединения изменяется на «треугольник». Этот процесс переключения в промышленных условиях научились автоматизировать.
В электромоторах целесообразно применение сразу двух схем — «звезда» и «треугольник». К нулевой точке необходимо подключить нейтраль источника питания, так как во время использования таких схем возникает повышенная вероятность перекоса фазных амплитуд. Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, которая возникает вследствие разных индуктивных сопротивлений обмоток статора.
Построение векторных диаграмм ( см. видео по ссылке:
https://www.youtube.com/ ›watch?v=wcyQvK84lsU
youtube.com›watch?v=XBoF0gFU_FI)
Достоинства схем.
Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:
Плавный пуск электрического мотора.
Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
При эксплуатации корпус электродвигателя не перегреется.
Основным достоинством схемы треугольника является получение от электродвигателя наибольшей возможной мощности работы. Целесообразно поддерживать режимы эксплуатации по паспорту двигателя. При исследовании электромоторов со схемой треугольника выяснилось, что его мощность повышается в 3 раза, по сравнению со схемой звезды.
При рассмотрении генераторов, схемы – звезда и треугольник по параметрам аналогичны при функционировании электродвигателей. Выходное напряжение генератора будет больше в схеме треугольника, чем в схеме звезды. Однако, при повышении напряжения снижается сила тока, так как по закону Ома эти параметры обратно пропорциональны друг другу.
Поэтому можно сделать вывод, что при разных соединениях концов обмоток генератора можно получить два разных номинала напряжения. В современных мощных электромоторах при запуске схемы – звезда и треугольник переключаются автоматически, так как это позволяет снизить нагрузку по току, возникающей при пуске мотора.
Процессы, происходящие при изменении схемы «звезда» и «треугольник» в разных случаях.
Здесь, изменение схемы — имеется ввиду переключение на щитах и в клеммных коробках электрических устройств, при условии, что имеются выводы обмоток.
Обмотки генератора и трансформатора.
При переходе со звезды в треугольник напряжение уменьшается с 380 до 220 вольт, мощность остается прежней, так как фазное напряжение не изменяется, хотя линейный ток увеличивается в 1,73 раза.
При обратном переключении возникают обратные явления: линейное напряжение увеличивается с 220 до 380 вольт, а фазные токи не изменяются, однако линейные токи снижаются в 1,73 раза. Поэтому можно сделать вывод, что если есть вывод всех концов обмоток, то вторичные обмотки трансформатора и генераторы можно применять на два типа напряжения, которые отличаются в 1,73 раза.
Лампы освещения.
При переходе со «звезда» в «треугольник» лампы сгорят. Если переключение сделать обратное, при условии, что лампы при треугольнике горели нормально, то лампы будут гореть тусклым светом. Без нулевого провода лампы можно соединять звездой при условии, что их мощность одинакова, и распределяется равномерно между фазами. Такое подключение применяется в театральных люстрах.
Рассмотрим примеры решения задач.
Задача 1.
Освещение здания питается от четырехпроводной трехфазной сети с линейным напряжением UЛ = 380 В. Первый этаж питается от фазы «А» и потребляет мощность 1760 Вт, второй – от фазы «В» и потребляет мощность 2200 Вт, третий – от фазы «С», его мощность 2640 Вт. Составить электрическую схему цепи, рассчитать токи, потребляемые каждой фазой, и ток в нейтральном проводе, вычислить активную мощность всей нагрузки. Построить векторную диаграмму.
Анализ и решение задачи 1
Схема цепи показана на рис. 1
Лампы освещения соединяются по схеме звезда с нейтральным проводом.
Рис. 1
Расчет фазных напряжений и токов. При соединении звездой UЛ = 
UФ, отсюда UФ = UЛ / = 380 / = 220 В. Осветительная нагрузка имеет коэффициент мощности cos φ = 1, поэтому PФ = UФ · IФ и фазные токи будут равны:
IА = PА / UФ = 1760 / 220 = 8 А; IB = PB / UФ = 2200 / 220 = 10 А; IC = PC / UФ = 2640 / 220 = 12 А.
Построение векторной диаграммы и определение тока в нейтральном проводе.
Векторная диаграмма показана на рис. 6.27. Ее построение начинаем с равностороннего треугольника линейных напряжений ÚAB, ÚBC, ÚCA, и симметричной звезды фазных напряжений Úa, Úb, Úc. При таком построении напряжение между любыми точками схемы можно найти как вектор, соединяющий соответствующие точки диаграммы, поэтому диаграмму называют топографической.
Токи фаз ÍA, ÍB, ÍC связаны каждый со своим напряжением; в нашем случае по условию φ = 0, и токи совпадают по фазе с напряжениями. Ток в нейтральном проводе ÍN = ÍA + ÍB + ÍC. По построению (в масштабе) по величине ÍN = 2,5 А.
Вычисление активной мощности в цепи.
Активная мощность цепи равна сумме мощностей ее фаз:
P = PA + PB + PC = 1760 + 2200 + 2640 = 6600 Вт.
Домашнее задание:
1.Выучить лекцию.
2. Ответьте на вопросы для самоконтроля:
Вопросы для самоконтроля:
1. Что такое симметричная трехфазная система напряжений? Чем отличаются друг от друга системы с прямым и обратным следованием (чередованием) фаз? Показать на векторных диаграммах.
2. Как обозначаются (маркируются) начала и концы фаз трехфазных источников и потребителей? Как осуществить их соединение звездой и треугольником?
3. Дать определение фазных и линейных напряжений. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями на зажимах генератора, соединенного по схеме звезда?
4. Дать определение фазных и линейных токов. Каково соотношение между этими токами при соединении приемника по схеме звезда?
5. Какая нагрузка называется симметричной?
6. Как вычислить фазные токи приемника, соединенного звездой, если известны линейные напряжения источника и сопротивления фаз приемника?
7. В каких случаях применяется четырехпроводная система электроснабжения? Каково значение нейтрального провода?
8. Как вычислить ток в нейтральном проводе?
9. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при соединении фаз источника или приемника треугольником?
10. Как вычислить фазные и линейные токи приемника, соединенного треугольником, если известно линейное напряжение источника и сопротивление фаз приемника?
11. Каково соотношение между линейными и фазными токами симметричного приемника, соединенного треугольником?
12. Может ли ток в нейтральном проводе быть равным нулю?
13. Как изменится режим работы цепи, если в одну из фаз вместо освещения включить двигатель?
14. Какие токи изменятся, если в одной из фаз произойдет обрыв?
15. Как изменится режим работы цепи при обрыве нейтрального провода?
Схемы звезда и треугольник
Асинхронные двигатели используются повсеместно и обладают массой неоспоримых достоинств. Но в первую очередь двигатель необходимо правильно подключить. От выбранного способа будет зависеть эффективность его работы в конкретной электрической сети с конкретными характеристиками. Подключить двигатель можно соединив концы статорной обмотки по методу звезды или по методу треугольника. Чем отличаются эти способы подключения?
Основные отличия.
При соединении звездой нагрузка сети подается на начало фаз, а концы фаз соединяются между собой в одной точке. В графическом виде это выглядит так, как будто фазы расходятся из центральной точки в разные стороны, как лучи, образующие звездочку. Отсюда и родилось такое название данного метода подключения. Как правило, нулевой проводник также подключается в эту точку.
Метод треугольника подразумевает соединение конца одной обмотки с началом следующей. То есть конец первой обмотки соединяют с началом второй, конец второй обмотки с началом третьей, а конец третьей обмотки уже замыкается на начале первой. Если представить это в виде схемы, то получится замкнутый треугольник, что оправдывает данное название. Питающие фазы подключаются к местам соединения обмоток.
Достоинства и недостатки.
Каждый способ имеет как ярко выраженные преимущества, так и неизбежные недостатки. Соединенные звездой обмотки дают возможность электродвигателю работать более плавно и мягко. Особенно это касается пусковых токов, которые на порядок ниже, чем при соединении треугольником. Но плавность работы происходит за счет частичной потери мощности. То есть при соединении звездой двигатель просто не способен выйти на максимальную паспортную мощность.
А вот при использовании метода треугольника можно создать максимальный вращающий момент при запуске и выйти на полную рабочую мощность. Если говорить в цифрах, то мощность может в полтора раза превышать ту, которая возможна при соединении звездой. Главный недостаток метода треугольника — это высокие значения пусковых токов.
Справедливости ради стоит отметить, что соединение треугольником допустимо не во всех случаях. Если линейное напряжение составляет 380В, а рабочее напряжение двигателя 380/220В, то задействуется только схема звезды. Ошибочный выбор схемы подключения вызовет выход двигателя из строя прямо во время работы.
Практическое применение.
На практике для управления запуском электрических двигателей часто используют объединенную схему «звезда-треугольник». Сначала происходит включение по методу звезды. Это позволяет снизить пусковой момент и дать возможность двигателю поработать в номинальном режиме на пониженных оборотах. И только потом режим работы сменяется на метод треугольника, чтобы выйти на максимальную нагрузку.
Такое сочетание рабочих схем делает процесс запуска электродвигателя максимально безопасным для самого оборудования и питающей его сети. Снижается риск сокращения ресурса двигателя или преждевременного выхода из строя. Реализовать последовательность «звезда-треугольник» можно с помощью пусковых реле.
Однако необходимо учитывать момент, который касается высоконагруженных двигателей. Поскольку при соединении звездой вращающий момент ослаблен, то наличие чрезмерной нагрузки на валу в момент запуска может обернуться выходом двигателя из строя. Так что для таких двигателей запуск производят сразу по схеме треугольника. Знание подобных нюансов и правильность выбора той или иной схемы — это гарантия безотказной работы и залог длительной эксплуатации оборудования.
3.1.2 Соединение в треугольник. Схема, определения
Если конец каждой фазы обмотки генератора соединить с началом следующей фазы, образуется соединение в треугольник. К точкам соединений обмоток подключают три линейных провода, ведущие к нагрузке.
На рис. 5 изображена трехфазная цепь, соединенная треугольником. Как видно из рис. 5, в трехфазной цепи, соединенной треугольником, фазные и линейные напряжения одинаковы Uл = Uф
Рис. 5. Трехфазная цепь, соединенная треугольником
Линейные и фазные токи нагрузки связаны между собой первым законом Кирхгофа для узлов а, b, с:
или
Следовательно, при симметричной нагрузке Iл = √3 Iф
Трехфазные цепи, соединенные звездой, получили большее распространение, чем трехфазные цепи, соединенные треугольником. Это объясняется тем, что, во-первых, в цепи, соединенной звездой, можно получить два напряжения: линейное и фазное. Во-вторых, если фазы обмотки электрической машины, соединенной треугольником, находятся в неодинаковых условиях, в обмотке появляются дополнительные токи, нагружающие ее. Такие токи отсутствуют в фазах электрической машины, соединенных по схеме «звезда».
3.2 Расчёт симметричных режимов работы трёхфазных цепей
Трехфазные цепи являются разновидностью цепей синусоидального тока, и, следовательно, все рассмотренные ранее методы расчета и анализа в комплексной форме в полной мере распространяются на них.
Трёхфазный приемник и вообще трёхфазная цепь называются симметричными, если в них комплексные сопротивления соответствующих фаз одинаковы, т.е. ZA = ZB = ZC. В противном случае они являются несимметричными. Равенство модулей указанных сопротивлений не является достаточным условием симметрии цепи. Так, например трехфазный приемник на рис. 6 является симметричным, а на рис. 7 – нет.
Рис. 6. Рис. 7.
Если к симметричной
трехфазной цепи приложена симметричная
трехфазная система напряжений генератора,
то в ней будет иметь место симметричная
система токов. Такой режим работы
трехфазной цепи называется симметричным. В этом режиме
токи и напряжения соответствующих фаз
равны по модулю и сдвинуты по фазе друг
по отношению к другу на угол 
.
Вследствие указанного расчет таких
цепей проводится для одной фазы, в
качестве которой обычно принимают фазуА.
При этом соответствующие величины в
других фазах получают формальным
добавлением к аргументу переменной
фазы А фазового сдвига 
при сохранении неизменным ее модуля.
Так для симметричного режима работы
цепи на рис. 8
Рис. 8.
при известных линейном напряжении и сопротивлениях фаз ZAB = ZBC = ZCA = Z можно записать
где угол фазового сдвига φ между напряжением и током определяется характером нагрузки Z.
Тогда на основании вышесказанного токи в других двух фазах равны:
Комплексы линейных токов можно найти с использованием векторной диаграммы, из которой следует
Пример расчёта симметричного режима работы трёхфазной цепи приведён в приложении 3.
4. Электрические цепи периодического несинусоидального тока
Периодические несинусоидальные токи и напряжения в электрических цепях возникают в случае действия в них несинусоидальных ЭДС или наличия в них нелинейных элементов. Реальные ЭДС, напряжения и токи в электрических цепях синусоидального переменного тока по разным причинам отличаются от синусоиды. В энергетике появление несинусоидальных токов или напряжений нежелательно, т.к. вызывает дополнительные потери энергии. Однако существуют большие области техники (радиотехника, автоматика, вычислительная техника, полупроводниковая преобразовательная техника), где несинусоидальные величины являются основной формой ЭДС, токов и напряжений.
Рассмотрим краткие теоретические сведения и методику расчёта линейных электрических цепей при воздействии на них источников периодических несинусоидальных ЭДС.
4.1.Разложение периодической функции в тригонометрический ряд
Как известно, всякая периодическая функция, имеющая конечное число разрывов первого рода и конечное число максимумов и минимумов за период,
может быть разложена в тригонометрический ряд (ряд Фурье):
Первый член ряда называется постоянной составляющей, второй член – основной или первой гармоникой. Остальные члены ряда называются высшими гармониками.
Если в выражении раскрыть синусы суммы каждой из гармоник, то оно примет вид :
где
В случае аналитического задания функции f (ωt) коэффициенты ряда могут быть вычислены с помощью следующих выражений:
После чего производится расчёт амплитуд и начальных фаз гармонических составляющих ряда:
Коэффициенты ряда Фурье большей части периодических функций, встречающихся в технике, приводятся в справочных данных или в учебниках по электротехнике.
Обзор подключения Delta-Delta к трансформатору
Обзор подключения Delta-Delta к трансформатору (на фото: SQUARE D, паспортная табличка трансформатора)Delta-Delta Connection
В этом типе соединения трехфазная первичная и вторичная обмотки соединены в треугольник, как показано в Рисунок 1 :
Рисунок 1 — Подключение дельта-дельта трансформатораНапряжения на первичной и вторичной сторонах могут быть показаны на векторной диаграмме ( Рисунок 2 ):
Рисунок 2 — Фазовая схема подключения дельта-трансформатораЭто соединение оказывается экономичным для больших низковольтных трансформаторов, так как увеличивает число витков на фазу.
Ключевые точки
- Первичная сторона Напряжение линии = вторичное боковое напряжение линии .
- Первичная сторона Напряжение фазы = вторичное напряжение фазы .
- Нет сдвига фаз между первичным и вторичным напряжениями.
Преимущества Delta-Delta Transformer Connection
Синусоидальное напряжение на вторичном
Чтобы получить вторичное напряжение как синусоидальное, ток намагничивания трансформатора должен содержать третью гармоническую составляющую.Соединение треугольником обеспечивает замкнутый путь для циркуляции третьей гармонической составляющей тока. Поток остается синусоидальным, что приводит к синусоидальным напряжениям.
несут 58% нагрузки, если один перевод неисправен в банке трансформатора
Если имеется ряд однофазных трансформаторов, подключенных по принципу дельта-треугольник, и если один из трансформаторов отключен, то, конечно, можно продолжить питание оставшимися буксирными трансформаторами с пониженной эффективностью.
Экономичный для низкого напряжения
Благодаря дельта-соединению, фазное напряжение такое же, как и линейное, поэтому обмотка имеет большее количество витков.Но фазовый ток в (1 / √3) раз больше тока в линии. Следовательно, поперечное сечение обмоток очень меньше. Это делает подключение экономичным для трансформаторов низкого напряжения.
Отсутствие третьего гармонического напряжения
Из-за замкнутого треугольника напряжения третьей гармоники отсутствуют. Отсутствие звезды или нейтральной точки оказывается выгодным в некоторых случаях.
Недостатки соединения Delta-Delta Transformer
Из-за отсутствия нейтральной точки он не подходит для трехфазной четырехпроводной системы.Требуется дополнительная изоляция, и напряжение, возникающее между обмотками и сердечником, будет равно напряжению полной линии в случае замыкания на землю в одной фазе.
Применение
- Подходит для больших трансформаторов низкого напряжения.
- Этот тип соединения обычно встречается редко, но используется на некоторых промышленных объектах для уменьшения воздействия отказов SLG на первичную систему.
- Обычно используется в системах, в которых необходимо проводить большие токи при низких напряжениях, и особенно в тех случаях, когда необходимо поддерживать непрерывность работы, даже если на одной из фаз возникает неисправность.
Фирменная табличка трансформатора Delta-Star GEDelta-Star Подключение трансформатора
В этом типе соединения первичная подключена по схеме дельта , а вторичный ток подключен к звезда .
Delta-Star Подключение трансформатораОсновное использование этого соединения — повышение напряжения, то есть в начале системы передачи высокого напряжения.Можно отметить, что имеется фазовый сдвиг на 30 ° между напряжением первичной линии и напряжением вторичной линии как ведущим.
Сдвиг фазы на 30 ° между напряжением первичной линии и напряжением вторичной линииКлючевые точки
- В качестве основного в дельте подключен:
- Напряжение в сети на первичной стороне = фазное напряжение на первичной стороне.
- Теперь коэффициент преобразования (K) = напряжение вторичной фазы / напряжение первичной фазы
- Напряжение вторичной фазы = K X Напряжение первичной фазы.
- как вторичный в Star подключен
- Напряжение в сети на вторичной стороне = √3 X Напряжение фазы на вторичной стороне. Итак,
- Напряжение в сети на вторичной стороне = √3 X K X Напряжение первичной фазы.
- Напряжение линии на вторичной стороне = √3 X K X Напряжение первичной линии.
- С +30 градусов или -30 градусов фазового сдвига между напряжением вторичной фазы и напряжением первичной фазы
Преимущества соединения Delta-Star
Площадь поперечного сечения обмотки на первичной стороне меньше:
На первичной стороне из-за треугольного соединения требуемое сечение обмотки меньше.
Используется в трехфазной четырехпроводной системе:
На вторичной стороне имеется нейтраль, благодаря которой она может использоваться для трехфазной четырехпроводной системы питания.
Нет искажений вторичного напряжения:
Нет искажений из-за компонентов третьей гармоники.
Обработка большой несбалансированной нагрузки:
С большими несбалансированными грузами можно справиться без каких-либо затруднений.
Заземление изоляции между первичным и вторичным:
Предполагая, что нейтраль вторичной цепи, соединенной Y, заземлена, нагрузка, соединенная между фазой и нейтралью или замыканием между фазой и землей, создает два равных и противоположных тока в две фазы в первичной цепи без нулевого тока заземления в первичной цепи.
Следовательно, в отличие от соединения Y-Y, замыкания между фазой и землей или дисбаланс тока во вторичной цепи не влияют на защитное реле заземления, приложенное к первичной цепи. Эта функция обеспечивает правильную координацию защитных устройств и является очень важным соображением при проектировании.
Нейтраль заземленного Y иногда называется группой заземления, поскольку она обеспечивает локальный источник тока заземления на вторичной обмотке, который изолирован от первичной цепи.
Подавление гармоник:
Ток намагничивания должен содержать нечетные гармоники, чтобы индуцированные напряжения были синусоидальными, а третья гармоника является доминирующей гармонической составляющей. В трехфазной системе токи третьей гармоники всех трех фаз находятся в фазе друг с другом, потому что они являются токами нулевой последовательности. В соединении трансформатора Y-Y единственный путь для тока третьей гармоники — через нейтраль.
Однако в соединении ∆ -Y токи третьей гармоники, будучи равными по амплитуде и фазе друг с другом, могут циркулировать по траектории, образованной обмоткой, подключенной к ∆.То же самое верно и для других гармоник нулевой последовательности.
Банк заземления:
Он обеспечивает локальный источник тока заземления на вторичной обмотке, который изолирован от первичной цепи. Предположим, что незаземленный генератор питает простую радиальную систему через Δ-Y трансформатор с заземленной нейтралью на вторичной обмотке, как показано на рисунке. Генератор может подавать однофазную на нейтраль нагрузку через заземленный Y-трансформатор.
Давайте сошлемся на сторону низковольтного генератора трансформатора как вторичную сторону и сторону высоковольтной нагрузки трансформатора как первичную.Обратите внимание, что каждая первичная обмотка магнитно связана с вторичной обмоткой.
Обмотки с магнитной связью тянутся параллельно друг другу:
Обмотки с магнитной связьюПо второму закону трансформатора ток нагрузки между фазой и землей в первичной цепи отражается как ток во вторичной обмотке A-C. Никакие другие токи не должны протекать в обмотках A-C или B-C на стороне генератора трансформатора, чтобы сбалансировать ампер-витки.
Легкое реле заземления:
Защитное реле проще НАМНОГО проще на треугольном трансформаторе, поскольку замыкания на землю на вторичной стороне изолированы от первичной, что значительно упрощает координацию. Если имеется обратное реле на трансформаторе дельта-звезда, можно предположить, что любой ток нулевой последовательности связан с первичным замыканием на землю, что обеспечивает очень чувствительную защиту от замыкания на землю.
В случае двойного замыкания замыкание на землю с нижней стороны вызывает ток первичного замыкания на землю, что затрудняет координацию.На самом деле, защита от замыкания на землю является одним из основных преимуществ дельта-звеньев.
Недостатки соединения Delta-Star
В этом типе подключения вторичное напряжение не совпадает по фазе с первичным. Следовательно, невозможно управлять этим соединением параллельно с трансформатором со связью звезда-звезда или треугольник-треугольник.
Одна проблема, связанная с этим соединением, заключается в том, что вторичное напряжение смещено на 30 0 относительно первичного напряжения.Это может вызвать проблемы при параллельном подключении трехфазных трансформаторов, поскольку вторичные напряжения трансформаторов должны быть синфазными, чтобы быть параллельными. Поэтому мы должны обратить внимание на эти сдвиги.
Если вторичная обмотка этого трансформатора должна быть параллельна вторичной обмотке другого трансформатора без сдвига фазы, возникнет проблема.
Приложения
Обычно используется в повышающем трансформаторе
Как, например, в начале линии передачи HT.В этом случае нейтральная точка стабильна и не будет плавать в случае несбалансированной нагрузки. Нет искажения потока, потому что существование -соединения позволяет путь для компонентов третьей гармоники.
Коэффициент линейного напряжения в √3 раза превышает коэффициент поворота трансформатора, а вторичное напряжение опережает первичное на 30 °. В последние годы эта схема стала очень популярной для распределительной системы, поскольку она обеспечивает 3-х, 4-х проводную систему.
Обычно используется в коммерческих, промышленных и жилых районах с высокой плотностью размещения
Поставлять трехфазные распределительные системы.
В качестве примера можно привести распределительный трансформатор с первичной обмоткой треугольника, работающей на трех фазах 11 кВ без нейтрали или заземления, и вторичной обмоткой звезда (или звезда), обеспечивающей трехфазное питание при 400 В, с внутренним напряжением 230 в наличии. между каждой фазой и заземленной нейтральной точкой.
Используется в качестве генератора трансформатора
Соединение трансформатора ∆-Y универсально используется для подключения генераторов к системам передачи по двум очень важным причинам.
Прежде всего, генераторы обычно оснащены чувствительной защитой от замыканий на землю. Трансформатор ∆-Y является источником токов заземления для нагрузок и неисправностей в системе передачи, однако защита от замыканий на землю генератора полностью изолирована от токов заземления на первичной стороне трансформатора.
Во-вторых, вращающиеся машины могут быть буквально.
,Что такое соединение?
Обновлено: 16.11.2009 от Computer Hope
Соединение — это термин, который описывает соединение между штекером или разъемом в порте или разъеме. Например, ваш монитор, мышь и клавиатура должны подключиться к компьютеру, прежде чем они будут работать.
Различные формы слова соединяют
Существуют разные способы использования слова connect при описании соединителя, способа его соединения или процесса соединения. Ниже приведен список всех форм слова с дополнительной информацией о каждой.
Подключение и подключение и подключение — описание двух или более устройств, успешно отправляющих и получающих информацию. Например, если вы читаете веб-страницу, ваш компьютер подключается к Интернету и имеет хорошее соединение.
Если соединение было прервано у вас дома или в офисе, в Интернете ничего не будет работать. Если не удалось установить соединение с сервером, на котором размещена веб-страница, вы не сможете просматривать веб-страницу, но все остальное в Интернете все равно будет работать.
Подключение — Описывает процесс подключения вилки, провода или другого устройства к компьютеру. Например, я подключаю свой монитор к компьютеру, чтобы получить изображение и посмотреть, что происходит.
Подключение также описывает процесс установки соединения двумя или более устройствами. Например, когда модем подключается к интернет-провайдеру, вы сначала услышите, как телефон набирает номер, а затем происходит рукопожатие.
Рукопожатие (слышимое при воспроизведении вышеуказанного аудиофайла) — это два компьютера, устанавливающие связь и устанавливающие соединение.Как только соединение установлено, шум больше не слышен.
Подключения — Общее описание всех доступных слотов расширения, портов и разъемов (более одного) на компьютере или другом устройстве. Например, мой USB-концентратор имеет три доступных USB-подключения.
Разъем — Описание конца кабеля, который подключается к компьютеру. Centronics, DB, DIN, мини-штекер и USB — все это примеры типов разъемов.
Примеры компьютерных подключений
Ниже приведено изображение задней части настольного компьютера и каждого из соединений и портов.Хотя схема вашего настольного компьютера может отличаться, эта схема дает вам лучшее понимание того, где все соединяется.
Ниже приведены связанные страницы для каждого из соединений, показанных выше, и некоторые связанные термины. Нажав на каждую из ссылок ниже, вы можете получить больше информации об этих соединениях, а также связанной с ними информации.
Соединения на задней панели компьютера
Почему цвета на соединениях разные?
Соединения на задней панели компьютера имеют цветовую кодировку, чтобы пользователи могли удобно найти соответствующий порт для своего периферийного устройства.Список ниже включает много портов и связанных с ними цветов.
- Клавиатура (PS / 2) — фиолетовый
- Мышь (PS / 2) — зеленый
- Serial — Cyan Принтер
- — фиолетовый Монитор
- (VGA) — синий
- Монитор (DVI) — Белый
- Line out (наушники) — зеленый лайм
- линейный вход (микрофон) — розовый
- Аудиовход — Серый
- Джойстик — желтый
Многие современные соединительные порты (HDMI, USB, FireWire, Ethernet и т. Д.) являются черными и должны быть идентифицированы их формой, а не их цветом.
Внутренние соединения
Как проверить соединения?
Computer Hope или другой технический специалист может попросить вас проверить соединения при устранении неполадок. Это предложение относится к процессу проверки правильности подключения кабеля на обоих концах кабеля. Например, при устранении неполадок монитора вы должны проверить правильность подключения кабелей на задней панели монитора и на задней панели компьютера.Если кажется, что все кабели надежно подключены, рекомендуется отсоединить кабель, убедиться, что с кабелем или портом все в порядке, а затем снова подключить кабель.
Задняя панель, Кабель, Компьютер, Без подключения, Прямое подключение, Условия аппаратного обеспечения, Установка, Материнская плата, Параллельный порт, VIA, Провод
,