Какое соединение называется звездой: Трехфазные цепи звезда. Соединение звездой.

Содержание

Соединение фаз генератора и приемника звездой

Трехфазные электрические цепи. Основные понятия и определения

Трехфазная цепь является частным случаем многофазных систем электрических цепей, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, отличающиеся по фазе одна от другой и создаваемые общим источником энергии.

Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, принято называть фазой. Таким образом, понятие «фаза» имеет в электротехнике два значения: первое – аргумент синусоидально изменяющейся величины, второе – часть многофазной системы электрических цепей. Цепи в зависимости от количества фаз называют двухфазными, трехфазными, шестифазными и т.п.

Трехфазные цепи – наиболее распространенные в современной электроэнергетике. Это объясняется рядом их преимуществ по сравнению как с однофазными, так и с другими многофазными цепями:

· экономичность производства и передачи энергии по сравнению с однофазными цепями;

· возможность сравнительно простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для трехфазного асинхронного двигателя;

· возможность получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений – фазного и линейного.

Трехфазная цепь состоит из трех основных элементов: трехфазного генератора, в котором механическая энергия преобразуется в электрическую с трехфазной системой ЭДС; линии передачи со всем необходимым оборудованием; приемников (потребителей), которые могут быть как трехфазными (например, трехфазные асинхронные двигатели), так и однофазными (например, лампы накаливания).

Трехфазный генератор представляет собой синхронную машину двух типов: турбогенератор и гидрогенератор. Модель трехфазного генератора схематически изображена на рис. 3.1.

Рис. 3.1

На статоре 1 генератора размещается обмотка 2, состоящая из трех частей или, как их принято называть, фаз. Обмотки фаз располагаются на статоре таким образом, чтобы их магнитные оси были сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол 2π/3, т.е. на 120°. На рис. 3.1 каждая фаза обмотки статора условно показана состоящей из одного витка. Начала фаз обозначены буквами

A, B и C, а концы – X, Y, Z.

Ротор 3 представляет собой электромагнит, возбуждаемый постоянным током обмотки возбуждения 4, расположенной на роторе.

При вращении ротора турбиной с равномерной скоростью в обмотках фаз статора индуктируются периодически изменяющиеся синусоидальные ЭДС одинаковой частоты и амплитуды, но отличающиеся друг от друга по фазе на 120° вследствие их пространственного смещения.

На схеме обмотку (или фазу) источника питания изображают как показано на рис. 3.2.

За условное положительное направление ЭДС в каждой фазе принимают направление от конца к началу. Обычно индуктированные в обмотках статора ЭДС имеют одинаковые амплитуды и сдвинуты по фазе относительно друг друга на один и тот же угол 120°. Такая система ЭДС называется симметричной.

Рис. 3.2

Трехфазная симметричная система ЭДС может изображаться графиками, тригонометрическими функциями, векторами и функциями комплексного переменного.

Графики мгновенных значений трехфазной симметричной системы ЭДС показаны на рис. 3.3.

Если ЭДС одной фазы (например, фазы A) принять за исходную и считать её начальную фазу равной нулю, то выражения мгновенных значений ЭДС можно записать в виде

(3.1)

e_A=E_msinωt,
e_B=E_m

sin(ωt−120°),
e_C=E_msin(ωt−240°)=E_msin(ωt+120°).

Из графика мгновенных значений (рис 3.3) следует

(3.2)

e_A+e_B+e_C=0

Комплексные действующие ЭДС будут иметь выражения:

(3.3)

Ė_A=E_me^j⁰^°=E_m(1+j0),
Ė_B=E_me⁻^j¹²⁰^°=E_m(−1/2−j /2),
Ė_C=E_me⁺^j¹²⁰^°=E_m(−1/2+j /2).

Векторная диаграмма трехфазной симметричной системы ЭДС показана на рис 3.4а.

Рис. 3.4

На диаграмме рис. 3.4а вектор Ė_A направлен вертикально, так как при расчете трехфазных цепей принято направлять вертикально вверх ось действительных величин. Из векторных диаграмм рис 3.4 следует, что для симметричной трехфазной системы геометрическая сумма векторов ЭДС всех фаз равна нулю:

(3.4)

Ė_A+Ė_B+Ė_C=0.

Систему ЭДС, в которой ЭДС фазы B отстает по фазе от ЭДС фазы A, а ЭДС фазы C по фазе – от ЭДС фазы B, называют системой прямой последовательности. Если изменить направление вращения ротора генератора, то последовательность фаз изменится (рис. 3.4б) и будет называться обратной.

Последовательность фаз определяет направление вращения трехфазных двигателей. Для определения последовательности фаз имеются специальные приборы – фазоуказатели.

В период зарождения трехфазных систем имелись попытки использовать несвязанную систему, в которой фазы обмотки генератора не были электрически соединены между собой и каждая фаза соединялась со своим приемником двумя проводами (рис. 3.5). Такие системы не получили применения вследствие их неэкономичности: для соединения генератора с приемником требовалось шесть проводов (рис. 3.5)

Рис. 3.5

Более совершенными и экономичными являются связанные цепи, в которых фазы обмотки электрически соединены между собой. Существуют различные способы соединения фаз трехфазных источников питания и трехфазных потребителей электроэнергии. Наиболее распространенными являются соединения «звезда» и «треугольник». При этом способ соединения фаз источников и фаз потребителей в трехфазных системах могут быть различными. Фазы источника обычно соединены «звездой», фазы потребителей соединяются либо «звездой», либо «треугольником».

Соединение фаз генератора и приемника звездой

При соединение фаз обмотки генератора (или трансформатора) звездой их концы X, Y и Z соединяют в одну общую точку N, называемую нейтральной точкой (или нейтралью) (рис. 3.6). Концы фаз приемников (Z_a, Z_b, Z_c) также соединяют в одну точку n. Такое соединение называется соединение звезда.

Рис. 3.6

Провода A−a, B−b и C−c, соединяющие начала фаз генератора и приемника, называются линейными, провод N−n, соединяющий точку N генератора с точкой nприемника, – нейтральным.

Трехфазная цепь с нейтральным проводом будет четырехпроводной, без нейтрального провода – трехпроводной.

В трехфазных цепях различают фазные и линейные напряжения. Фазное напряжение U_Ф – напряжение между началом и концом фазы или между линейным проводом и нейтралью (U_A, U_B, U_C у источника; U_a, U_b, U_c у приемника). Если сопротивлением проводов можно пренебречь, то фазное напряжение в приемнике считают таким же, как и в источнике.

(U_A=U_a, U_B=U_b, U_C=U_c). За условно положительные направления фазных напряжений принимают направления от начала к концу фаз.

Линейное напряжение (U_Л) – напряжение между линейными проводами или между одноименными выводами разных фаз (U_AB, U_BC

, U_CA). Условно положительные направления линейных напряжений приняты от точек, соответствующих первому индексу, к точкам соответствующим второму индексу (рис. 3.6).

По аналогии с фазными и линейными напряжениями различают также фазные и линейные токи:

· Фазные (I_Ф) – это токи в фазах генератора и приемников.

· Линейные (I_Л) – токи в линейных проводах.

При соединении в звезду фазные и линейные токи равны

(3.5)

I_Ф=I_Л.

Ток, протекающий в нейтральном проводе, обозначают I_N.

По первому закону Кирхгофа для нейтральной точки n (N) имеем в комплексной форме

(3.6)

İ_N=İ_A+İ_B+İ_C.

Рис. 3.7

В соответствии с выбранными условными положительными направлениями фазных и линейных напряжений можно записать уравнения по второму закону Кирхгофа.

(3.7)

Ú_AB=Ú_A−Ú_B; Ú_BC=Ú_B−Ú_C; Ú_CA=Ú_C−Ú_A.

Согласно этим выражениям на рис. 3.7а построена векторная диаграмма, из которой видно, что при симметричной системе фазных напряжений система линейных напряжений тоже симметрична: U_AB, U_BC, U_CA равны по величине и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 120° (общее обозначение U_Л), и опережают, соответственно, векторы фазных напряжений U_A, U_B, U_C, (U_Ф) на угол 30°.

Действующие значения линейных напряжений можно определить графи-чески по векторной диаграмме или по формуле (3.8), которая следует из треугольника, образованного векторами двух фазных и одного линейного напряжений:

U_Л=2U_Фcos30°

или

(3.8)

U_Л= U_Ф.

Предусмотренные ГОСТом линейные и фазные напряжения для цепей низкого напряжения связаны между собой соотношениями:

U_Л=660В;U_Ф=380В;
U_Л=380В;U_Ф=220В;
U_Л=220В;U_Ф=127В.

Векторную диаграмму удобно выполнить топографической (рис. 3.7б), тогда каждой точке цепи соответствует определенная точка на диаграмме. Вектор, проведенный между двумя точками топографической диаграммы, выражает по величине и фазе напряжения между одноименными точками цепи.

Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 937; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Соединение фаз звездой и треугольником

Дата публикации: 17 июля Категория: Электротехника. Типичные случаи соединений в звезду и треугольник генераторов, трансформаторов и электроприемников рассмотрены в статьях » Схема соединения «Звезда » и » Схема соединения «Треугольник «. Остановимся теперь на важнейшем вопросе о мощности при соединениях в звезду и треугольник, так как для работы каждого механизма, приводимого в действие электродвигателем или получающего питание от генератора или трансформатора, в конечном итоге важна именно мощность. При определении мощности генераторов в формулы входят э.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

Свойства звезды и треугольника

Энциклопедия по машиностроению XXL

Территория электротехнической информации WEBSOR

Соединение звездой и треугольником

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Что такое звезда и треугольник в трансформаторе?

СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ

Статья предоставлена специалистами сервиса Автор Автор24 — это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ. В этих обмотках создается трехфазный ток. Напряжения на обмотках равно:. В том случае, если данный генератор использовать без связи друг с другом, то генератор трехфазного тока становится просто совокупностью отдельных генераторов однофазного тока. В том случае, если обмотки соединяются определенным способом, то у трехфазного тока возникают специальные свойства, которые используют в технике.

В ней концы трех обмоток соединяют в один узел, а начала служат для подключения нагрузок. Схема соединения звездой показана на рис. Такое соединение обмоток генератора позволяет использовать для передачи электроэнергии вместо шести проводов только четыре. Такое соединение подобно соединению трех источников тока, которое показано на рис. Рисунок 1.

При таком способе соединения напряжение между фазой и нулевым проводом называют фазным напряжением. Для того, чтобы определить как соотносятся фазное и линейное напряжения необходимо брать геометрическую векторную разность.

Задай вопрос специалистам и получи ответ уже через 15 минут! Из формулы 2 видно, что линейное напряжение имеет такую же частоту, что и фазное. Сила тока будет изменяться в соответствии с:. Мы получили, что при симметричной нагрузке сила тока в нулевом проводе всегда равна нулю. В таком случае при симметричной нагрузке! Обмотки трехфазного генератора и трехфазные нагрузки могут соединяться еще одним способом.

В этом случае конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй — с началом третьей, конец третьей с началом первой. При этом узлы соединений служат отводами. Такой способ соединения называют треугольником. Схема соединения треугольник изображена на рис. Для основной гармоники при соединении обмоток генератора по схеме треугольник ток замыкания в обмотке равен нулю. Обмотки мощных генераторов обычно по такой схеме не соединяют. Эта схема соответствует соединению источников напряжения, которая изображена на рис.

Рисунок 2. Если бы ток был постоянным, то все обмотки при таком соединении были бы замкнуты накоротко. Но, если мы имеем дело с переменными напряжениями, которые имеют разность фаз, то дело коренным образом изменяется. Результирующее напряжение в треугольнике см. Мы получаем, что если генератор не имеет нагрузки, то в обмотках нет тока. Из рис.

В соединении треугольником нет нулевого провода, неравномерность нагрузки существеннее сказывается на работе генератора, чем в случае соединения звездой. Из-за этой особенности соединение треугольник чаще всего применяют в силовых установках, например, трехфазных двигателях, где можно получить близкие по величине нагрузки фаз. Предполагалось, что генератор и нагрузки соединялись одинаково звездой или треугольником , конечно, возможны комбинации схем.

Например, потребитель соединяется звездой, генератор треугольником. Задание: Объясните, что произойдет в схеме, которая изображена на рис. Что случится, если перегорел нулевой провод? Допустим, что в схеме соединения звезда рис. Пусть перегорел нулевой провод. В таких сетях все три фазы и нулевой нейтральный провод подводят, например, к жилым домам, внутри дома пытаются примерно одинаково нагрузить каждую фазу, так чтобы общая нагрузка была наиболее симметричной. При этом к каждой квартире приходит нулевой провод и одна из фаз.

На распределительный щит, через который проходят две или три фазы, в нулевой провод предохранитель не ставят, так как его перегорание ведет асимметрии напряжений.

Просто напиши с чем тебе нужна помощь. Главная Методические указания Блог для фрилансеров Статьи о заработке онлайн Работа для репетиторов Работа для преподавателей Калькуляторы Мне нужна помощь с выполнением работы Вы будете перенаправлены на Автор Все предметы Физика Переменный синусоидальный ток Соединение обмоток генератора «звездой » и «треугольником».

Статья предоставлена специалистами сервиса Автор24 Автор24 — это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ. Прочитать как работает сервис. Соединение обмоток генератора «звездой » и «треугольником». Напряжения на обмотках равно: В том случае, если данный генератор использовать без связи друг с другом, то генератор трехфазного тока становится просто совокупностью отдельных генераторов однофазного тока.

Ничего непонятно? Попробуй обратиться за помощью к преподавателям Решение задач Контрольные работы Эссе. Лень читать? Задать вопрос. Определение 1. Пример 1. Решение: Допустим, что в схеме соединения звезда рис. Пример 2. Задание: Объясните, почему соединение звездой применяют в технике освещения? Так и не нашли ответ на свой вопрос?

Мне нужна помощь. Предыдущая статья. Следующая статья. Узнай стоимость написания работы на заказ. Узнать стоимость. Нажав на кнопку «Узнать стоимость», вы соглашаетесь с обработкой персональных данных в соответствии с политикой сервиса. Другие статьи по теме. Назначение нулевого провода Что такое фаза и ноль в электричестве Что такое сила тока, формулы Фазное и линейное напряжение Активное, емкостное и индуктивное сопротивление.

Закон Ома для цепей переменного тока Все статьи по физике. Отчет по практике по физике Контрольная работа по теме кинематика Презентация на тему термодинамика Реферат на тему термодинамика Контрольная работа на тему термодинамика Контрольная работа по физике на тему термодинамика Презентация на тему физика атомного ядра Презентация на тему атомная физика Контрольная работа на тему физика атомного ядра Реферат на тему физика ядерных реакторов. Методические указания Блог для фрилансеров Статьи о заработке онлайн Вопрос — Ответ.

Партнерская программа Работа для репетиторов Работа для преподавателей Калькуляторы Сервис помощи студентам. Мы принимаем:.

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

Питание асинхронного электродвигателя происходит от трехфазной сети с переменным напряжением. Такой двигатель, при простой схеме подключения, оснащен тремя обмотками, расположенными на статоре. Каждая обмотка имеет сдвиг друг относительно друга на угол градусов. Сдвиг на такой угол предназначен для создания вращения магнитного поля. Выполнено это с целью удобства соединения. При соединении концов применяют специально предназначенные для этого перемычки. Но при этом данный способ не позволяет выйти двигателю на всю мощность, представленную в технических характеристиках.

Рассмотрев любой треугольник токов, можно, аналогично напряжениям при соединении звездой, сделать вывод (только для симметричной нагрузки).

Свойства звезды и треугольника

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! 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. 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. 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. 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 звезды в том, что в схеме треугольника система бывает только 3-проводной, так как общая точка отсутствует.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Трехфазной системой переменного электрического тока называют связную совокупность 3-х цепей, в которых имеются синусоидальные ЭДС равной частоты, сдвинутые на одну треть периода по фазе или градусов , и сформированные одним источником энергии. В качестве источника, обычно выступает генераторная установка. Практически абсолютное большинство генераторных установок, установленных на современных электростанциях , являются источниками 3-х-фазного тока. Отдельную цепь данной системы именуют фазой, а систему 3-х сдвинутых по фазе электрических токов принято называть трехфазным. Токи в ветвях нагрузки именуют линейными.

Вся нагрузка в трёхфазных цепях соединяется по схеме звезда или треугольник.

Территория электротехнической информации WEBSOR

Трехфазная цепь является частным случаем многофазных электрических систем, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе относительно друг друга на определенный угол. Отметим, что обычно эти ЭДС, в первую очередь в силовой энергетике, синусоидальны. Однако, в современных электромеханических системах, где для управления исполнительными двигателями используются преобразователи частоты, система напряжений в общем случае является несинусоидальной. Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, называют фазой, то есть фаза — это участок цепи, относящийся к соответствующей обмотке генератора или трансформатора, линии и нагрузке. Разработка многофазных систем была обусловлена исторически.

Соединение звездой и треугольником

Многопроводная шестипроводная трёхфазная система переменного тока изобретена Николой Теслой. Значительный вклад в развитие трёхфазных систем внёс М. Доливо-Добровольский , который впервые предложил трёх- и четырёхпроводную системы передачи переменного тока, выявил ряд преимуществ малопроводных трёхфазных систем по отношению к другим системам и провёл ряд экспериментов с асинхронным электродвигателем. В трёхфазных системах угол сдвига равен градусам. Благодаря этим преимуществам, трёхфазные системы наиболее распространены в современной электроэнергетике. Звездой называется такое соединение, когда концы фаз обмоток генератора G соединяют в одну общую точку, называемую нейтральной точкой или нейтралью.

На рисунке представлена схема соединения фаз генератора звездой. Условное напряжения может быть определена из треугольника векторов АОВ.

Цепь трехфазного переменного тока состоит из трехфазного источника питания, трехфазного потребителя и проводников линии связи между ними. Эти источники могут соединяться звездой или треугольником. При соединении звездой условные начала фаз используют для подключения трех линейных проводников A, B, C, а концы фаз объединяют в одну точку, называемую нейтральной точкой источника питания трехфазного генератора или трансформатора.

Векторная диаграмма трехфазной цепи при соединении приемников треугольником при симметричной нагрузке. Рассмотрев любой треугольник токов, можно, аналогично напряжениям при соединении звездой, сделать вывод только для симметричной нагрузки.

Обмотки трехфазного генератора, а также трехфазные нагрузки могут быть соединены еще одним способом: конец первой обмотки соединяют с началом второй, конец второй — с началом третьей, конец третьей — с началом первой, а узлы соединения служат отводами рис. Такой способ соединения называют треугольником. Кажущегося короткого замыкания в обмотках генератора не произойдет, так как в любой момент времени сумма ЭДС в его обмотках равна нулю: и ток при отсутствии внешней нагрузки в замкнутом треугольнике также равен нулю. Это справедливо в том случае, если все три ЭДС строго Рис. Но в работе генератора форма ЭДС может отклоняться от синусоидальной, поэтому соединение треугольником обмоток генератора, как правило, не применяют. Однако соединение треугольником широко используется у трехфазных потребителей, создающих симметричную нагрузку двигатели, печи и т.

В трехфазных цепях применяют два вида соединений генераторных обмоток — в звезду и треугольник рис. При соединении в звезду все концы фазных обмоток соединяют в один узел, называемый нейтральной или нулевой точкой , и обозначают, как правило, буквой O. При соединении в треугольник обмотки генератора соединяют так, чтобы начало одной соединялось с концом другой. Если генератор не подключен к нагрузке, то по его обмоткам не протекают токи, так как сумма ЭДС равна нулю.

Трехфазный ток соединение звездой решение задач

Соединения звезда и треугольник

В домашней розетке помимо фазы обязательно присутствует ноль. Правильное его название — нейтраль. Некоторые путают его с заземлением, но на самом деле у него иная функция. Чтобы ее лучше понять, нужно ознакомиться с таким понятиями, как «звезда» и «треугольник».

Роль нейтрали в цепи

На подстанции, откуда в квартиру идет питающий провод, все три фазы одним концом соединены. Второй конец одной из фаз идет в одну квартиру, другой — в другую, третий — в третью. Если в каждой квартире в качестве второго провода использовать заземление, может возникнуть неприятная ситуация.

Но равновесие в этой системе возможно лишь тогда, когда все три потребителя одновременно включают одинаковую нагрузку — она называется симметричной. В реальности же один может включить телевизор, а другой — электрическую духовку. Итогом этого станет перекос фаз, когда у владельца телевизора в розетке будет 380, а у обладателя духовки 30 с небольшим. Чтобы такого не случилось, с места соединения концов фазных проводов выводят нейтраль, которая и идет в каждую квартиру

Для пущей осторожности ее тоже заземляют

Нейтраль (нулевой провод) является компенсатором несимметричности нагрузки в такой цепи, которую назвали «звездой». В таком соединении между одной из фаз и нейтралью напряжение приблизительно равно 220 В, а между двумя фазами — 380. Это самое межфазное напряжение и называется линейным.

AB=2x230x√3/2=230х√3=400.

Учитывая, что в цепь постоянно что-то включено, и в чистом виде ЭДС дома не измерить, получим:

220х√3=380.

Таким образом, фазные и линейные напряжения и токи при соединении звездой подчиняются следующим закономерностям:

U (l)=√3U (f), I (l)=I (f) — линейный ток равен фазному.

Соединение звездой с нейтралью очень удобно для распределения проводки по разным потребителям. Его преимущества можно перечислить:

устойчивость режима работы электроприборов в условиях разных нагрузок;
двигатели, обмотки которых подключены таким методом, не перегреваются;
из-за невозможности увеличить ток — пуск двигателя осуществляется плавно;
возможность использования как линейного, так и фазного напряжения.

Схемы технологий трехфазного двигателя: соединение звездой и треугольником, подробней о методах

Если вспомнить принцип работы асинхронного оборудования, то питание такого оснащения происходит от сети трехфазного напряжения (переменного). Статор (он же неподвижный компонент) оснащен тремя обмотками. Последние сдвинуты относительно друг друга – смещение на 120 градусов.

Такой подход – непроизводственная ошибка, это сделано преднамеренно, чтобы формировался вращающиеся магнитный поток (МП). Статорные обмотки имеют специальные обозначения:

начала обмоток – C1-C3;
конец статорных обмоток – C4-C

Вышеупомянутая маркировка устаревшая, но применяется до сих пор. Новое обозначение следующее:

начала – U1, V1, W1;
конец – U2, V2, W2.

Выводы выводятся непосредственно на клеммник, колодку. Располагаются таким образом, чтобы соединение по типу звезды или треугольника осуществлялось без перекрещивания перемычками на трехфазном двигателе. Клеммник (он же борно) располагается вверху, реже – сбоку на агрегате. Некоторые такие части можно без проблем разворачивать для облегчения монтажа и соединения. Это же упрощает подводку кабелей систем электроснабжения установок.

Подключение звездой предполагает соединение обмоток в одной точке. Последнюю называют нулевой, нейтральной, имеет обозначение «О». Производится за счет применения перемычки, на начала обмоток подается трехфазная электронагрузка электроснабжения. Предусматривает соединение всех трех обмоток. Такое подключение с сетью 380В/220 имеет некоторый нюанс. К каждой обмотке подводится электронагрузка 220В, а к последовательно соединенным – 380В.

Соединение треугольником осуществляется следующим образом: начало первой фазы объединяется с концом второй, а начало второй – с концом третьей, начало третьей – с концом первой. На места, где соединяются обмотки, подается трехфазное напряжение.

Важно: Специальные схемы нужно ввиду того, что электродвигатель, если подавать электроснабжение напрямую, испытывает на себе повышенные пусковые токи и усиленные нагрузки. Это приводит к преждевременному износу внутренних компонентов установки, к повышенной вероятности серьезной поломки с последующим дорогостоящим ремонтом электрического оборудования

Применение схем особо важно в системах, где отсутствует понижающая передача, например, не установлен редуктор или ремень на шкивах. Также задействуют при расположении на валу габаритных элементов – крыльчатки, центрифуги

Используют при обеспечении беспроблемной работы высокомощных агрегатов – крайне актуально для электродвигателей, выдающих мощность свыше 5 кВт со скоростью вращения более 3 тыс. оборотов/минуту.

С целью снижения мощности при пуске используется специальная технология. Оснащение включают на пониженном напряжении с последующим равномерным разгоном. Далее, оборудование эксплуатируется на номинальной мощности. Реализуется данный принцип эксплуатации не регулированием напряжения другими компонентами такими, как реостат или трансформатор, а более глубоко и эффективно – схемами подключения.

Совет: Тип соединения электромотора указывается на обратной крышке борно. Производственная информация позволит сразу изучить базовые технические характеристики.

Мощность вала двигателя равна как в звезде, так и в треугольнике, но при условии подачи номинального напряжения. Токи разные – различия обусловлены варьированием характеристиками — параметры отличаются. Звезда примечательна линейным напряжением большим, чем номинал катушки, а в треугольнике – ток выше, чем в катушке.

При базовом напряжении катушки в 220В, показатель в схеме «Звезда» составляет 380В. Какой-то из упомянутых параметров (или сразу все) указывается производителем силовой установки на шильде. Зная одно из напряжений, можно легко вычислить другие рабочие характеристике. Поэтому следует внимательно изучать всю паспортную информацию, представленную вместе с электрическим оснащением.

Стандартная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Процесс подключения трехфазного двигателя к напряжению 230 вольт прост. Обычно ветка несет синусоиду, разница составляет 120 градусов. Формируется фазовый сдвиг, равномерный, обеспечивает плавность вращения электромагнитного поля статора. Действующее значение каждой волны составляет 230 вольт. Это позволит подключить трехфазный двигатель к домашней розетке. Фокус цирковой: получить три синусоиды, используя одну. Сдвиг фаз равен 120 градусов.

На практике означенное сделать можно, заручившись помощью специальных приборов фазовращателей. Не тех, что используются высокочастотными трактами волноводов, а специальных фильтров, сформированных пассивными, реже активными элементами. Любители заморочкам предпочитают применение заправского конденсатора. Если обмотки двигателя соединить треугольником, сформировав единое кольцо, получим сдвиги фаз 45 и 90 градусов, хватает худо-бедно для неуверенной работы вала:

Схема подключения трехфазного двигателя коммутацией обмоток треугольником

На одну обмотку подается фаза розетки. Провода цепляют разницу потенциалов.
Вторая обмотка запитывается конденсатором. Формируется сдвиг фаз 90 градусов относительно первой.
На третьей за счет приложенных напряжений образуется слабо похожее на синусоиду колебание со сдвигом еще на 90 градусов.

Итого, третья обмотка отстоит от первой по фазе на 180 градусов. Показывает практика, расклада хватает нормально работать. Разумеется, двигатель иногда «залипает», сильно греется, мощность падает, хромает КПД. Пользователи мирятся, когда подключение асинхронного двигателя к трехфазной сети исключено.

Из чисто технических нюансов добавим: схема правильной раскладки проводов приводится на корпусе прибора. Чаще украшает внутреннюю сторону кожуха, скрывающего колодку, либо вычерчена неподалеку на шильдике. Руководствуясь схемой, поймем, как подключить электродвигатель с 6 проводами (по паре на каждую обмотку). Когда сеть трёхфазная (часто называют 380 вольт), обмотки соединяются звездой. Образуется одна общая катушкам точка, куда стыкуется нейтраль (условный схемный электрический нуль). На прочие концы подаются фазы. Получается три — по числу обмоток.

Как обращаться с треугольником для подключения трехфазного двигателя на 230 вольт, понятно. Дополнительно приводим рисунок, изображающий:

Схему электрического соединения обмоток.
Рабочий конденсатор, служащий цели создания правильного распределения фаз.
Пусковой конденсатор, облегчающий раскрутку вала на начальных оборотах. В последующем отключается от схемы кнопкой, разряжается шунтирующим резистором (для безопасности и пребывания в готовности к новому циклу пуска).

Подключение трехфазного двигателя 230 вольт треугольником

Картинка показывает: обмотка А находится под напряжением 230 вольт. На С подается со сдвигом фаз 90 градусов. Благодаря разности потенциалов, концы обмотки В формируют напряжение, сдвинутое на 90 градусов. Очертания далеки привычной школьным физикам синусоиде. Опущены в целях упрощения пусковой конденсатор, шунтирующий резистор. Считаем, расположение очевидно из сказанного выше. Подобная методика худо-бедно позволит добиться от двигателя нормальной работы. Клавишей пусковой конденсатор замыкается, осуществляя пуск, отключается от фазы, разряжается шунтом.

Пришло время сказать: емкость, обозначенная чертежом 100 мкФ, практически выбирается, учитывая:

Частоты вращения вала.
Мощность двигателя.
Нагрузки, ложащиеся на ротор.

Подбирать нужно конденсатор экспериментальным путем. Согласно нашему рисунку, напряжение обмоток В и С будет одинаковым. Напоминаем: тестер показывает действующее значение. Фазы напряжения будут различны, форма сигнала обмотки В несинусоидальная. Действующее значение показывает: в плечи отдается одинаковая мощность. Обеспечивается боле менее стабильная работа установки. Мотор меньше греется, оптимизируется КПД двигателя. Каждая обмотка сформирована индуктивным сопротивлением, которое также накладывает отпечаток на сдвиг фаз между напряжением и током

Вот почему важно подобрать правильное значение емкости. Можно добиться идеальных условий работы двигателя

Общие сведения

Электрическая цепь предназначена для обеспечения протекания по ней токов определённой величины. Она содержит источники и приёмники энергии, которые соединены проводниками. При изображении радиоэлементов используют их графические обозначения. Электрические же соединения обозначают прямыми линиями. Замкнутые проводники образовывают контуры. В их состав входят узлы (точки контакта трёх и более линий) и ветви (соединители).

Существует 2 способа обеспечения контакта между элементами:

параллельный — при таком включении в цепи не будет ни одного узла;
последовательный — входящие в цепь эквиваленты присоединены к одной точке, связанной или не имеющей контакта с другой.

В основе преобразований лежит приведение схемы к упрощённому виду без изменения величины тока или напряжения. Для этого выделяют один контур и заменяют его эквивалентным сопротивлением. При последовательном соединении импеданс просто складывают, а вот при параллельном используют формулу: 1/R = 1/R1 + 1/R2 +…1/Rn.

Таким образом, путем замены пары элементов одним, схема последовательно упрощается до тех пор, пока в ней не окажется один резистор. А уже по его величине и рассчитывают ток цепи. Но в некоторых случаях существуют соединения, которые не поддаются методу упрощения. Если внимательно посмотреть на такую цепь, можно увидеть подключение, похожее на треугольник. В таком случае невозможно определить, какие элементы параллельные, а какие последовательные.

Чтобы найти эквивалентное сопротивление таких сложных соединений, используют преобразование треугольника в равнозначную звезду. По сути, при треугольном подключении 3 элемента образуют замкнутый контур. При этом между каждой парой резисторов имеется узел. Связь же звездой образуется при получении трёх лучевого соединения, в котором каждый элемент цепи подсоединён одним концом к общему узлу, а другой стороной контакта к остальной части схемы.

Преобразование в физике выполняют по строго установленным формулам.

Отличия

Специфика ЛН — это показатель, по которому производится расчёт токов и остальных величин трёхфазной цепи. Подобная схема позволяет подключать одно- и трёхфазные контакты. Номинальное равно 380В и меняется при изменениях в ограниченной сети, к примеру, вследствие скачков.

Популярнейшей является цепь с нейтралью и заземлением. Подключение в такой системе производится по схеме:

к фазным проводам подсоединяются однофазные провода;
к 3-фазным — 3-фазные.

Типы соединений Широта применения ЛН обуславливается его безопасностью и комфортностью разветвления цепи. Оборудование в таком случае подключается к фазному выводу, и лишь он не безопасен.

Расчёт системы несложен, при этом действуют стандартные физические формулы. Параметры ЛН сети замеряются мультиметром, а ФН — спецустройствами, например, вольтметром, датчиком тока, тестером.

Характеристики сети:

Разводка подобной проводки не нуждается в применении профессионального оборудования. Достаточно отвёрток, которые имеют индикаторы.
Вероятность удара током очень мала. Подобное объясняется присутствующей в цепи свободной нейтралью. Соединение проводников не требует подключения 0-вого вывода.
Схема подходит для всех видов тока.

Вам это будет интересно Опасность напряжения шагаВажно! К 3-фазной цепи можно подключить 1-фазную. Наоборот сделать нельзя

Включение в трёхфазную цепь приёмников электрической энергии

Подобная схема подключения пригодна для многих устройств, которым необходима высокая мощность, чтобы работать. ЛН позволяет увеличить КПД двигателя на33%.

При переключении обмоток генератора к треугольнику со звезды обуславливает увеличение в 1,73 раза величины ЛН.

Соединения в трёхфазных цепях

Важно! Сложность обнаружения повреждений в линейном соединении является немаловажным недостатком цепи, так как вследствие этого может случиться пожар. Отличие между ЛН и ФН состоит в различии соединяемых проводов обмоток

Чтобы проконтролировать параметры ЛН и ФН потребуется импульсный стабилизатор, по-другому — линейный стабилизатор. Этот прибор даёт возможность, сохраняя показатель на одном уровне, приводить в норму напряжение, если оно резко выросло. Прибор можно подключить к контактам электорооборудования, обычной розетке

Отличие между ЛН и ФН состоит в различии соединяемых проводов обмоток. Чтобы проконтролировать параметры ЛН и ФН потребуется импульсный стабилизатор, по-другому — линейный стабилизатор. Этот прибор даёт возможность, сохраняя показатель на одном уровне, приводить в норму напряжение, если оно резко выросло. Прибор можно подключить к контактам электорооборудования, обычной розетке.

Подключение двигателя звездой или треугольником

После рассмотрения схем соединения обмоток трансформатора, важно не запутаться с напряжениями и токами применительно к асинхронным трехфазным двигателям, подключенным звездой или треугольником. Поэтому лучше сразу абстрагироваться от предыдущих схем

Начать рассмотрения особенностей подключения асинхронного двигателя нужно с его паспортных данных:

Номинальная мощность	Pном, кВт
Номинальное напряжение (треугольник/звезда)	Uном, В
Номинальная частота тока	f, Гц
Номинальная частота вращения	nном, об/мин
Номинальный КПД	ηном, %
Номинальный коэффициент мощности	cosφном, д. е.
Кратность максимального момента	Ммакс/Мном
Кратность пускового момента	Мпуск/Мном

И здесь нас интересует номинальное напряжение трехфазного источника электроэнергии, к которому подключается асинхронный двигатель при разном способе соединения фаз обмотки статора.

Если обратить внимание на приведенную выше табличку на корпусе двигателя, то 220/380 В означает, что при соединении фаз обмотки способом «звезда» двигатель подключается к трехфазному источнику напряжением 380 В, а при соединении «треугольником» — 220 В. И здесь главное не запутаться и все правильно понять

220 Вольт указанные на табличке — это линейное напряжение, а не фазное из розетки. Поэтому такой двигатель нельзя соединять треугольником к трем фазам с линейным напряжением 380 Вольт, которое имеется повсеместно. Необходимо именно линейное напряжение 220 Вольт, которому соответствует фазное напряжение 127 Вольт. При этом, если имеется линейное напряжение 220 Вольт, то рассмотренный выше двигатель можно подключить по схеме звезда, но его мощность упадет в три раза. И дальше мы этот факт подробно разберем.

При соединении обмоток двигателя в звезду линейные токи I и фазные токи I_ф равны, а между фазными и линейными напряжениями существует соотношение U = √3 × U_ф, откуда U_ф = U / √3. Соответственно получим следующие формулы определения мощности:

Полная S = 3 × S_ф = 3 × (U / √3) × I = √3 × U × I.
Активная P = √3 × U × I × cos φ;
Реактивная Q = √3 × U × I × sin φ.

При соединении обмоток двигателя в треугольник линейные напряжения U и фазные напряжения U_ф равны, а между фазными и линейными токами существует соотношение I = √3 × I_ф, откуда I_ф = I / √3. Соответственно получим следующие формулы определения мощности:

Полная S = 3 × S_ф = 3 × U × (I / √3) = √3 × U × I.
Активная P = √3 × U × I × cos φ.
Реактивная Q = √3 × U × I × sin φ.

Как видно формулы определения мощности при разных способах соединения обмоток одинаковые. И может показаться, что никакой разницы в мощности между звездой и треугольником нет. Так откуда взялось упоминавшееся выше падение мощности в три раза. Весь секрет кроется в соотношениях напряжения и силы тока. И для наглядности просчитаем мощности для уже рассмотренного асинхронного двигателя с маркировкой на табличке треугольник/звезда (220/380 В, 8,3/4,8 А).

Сначала нам нужно подключить обмотки двигателя по схеме треугольник. Для этого потребуется линейное напряжение 220 Вольт. Рассчитаем полную мощность:

S_{треугольник} = √3 × U × I = √3 × 220 × 8,3 = 3163 В×А.

Теперь подключим обмотки по схеме звезда. Линейное напряжение остается прежним 220 Вольт

И здесь важно понимать, что по сравнению с указанными на табличке 380 Вольтами для звезды, при линейном напряжении 220 Вольт на каждую фазную обмотку придется в 1,73 (√3) раза более низкое напряжение. Более низкое напряжение приведет к тому, что ток в обмотках уменьшится в 1,73 раза

Соответственно при расчете силу тока 4,8 А нужно будет разделить на √3. Теперь рассчитаем полную мощность:

S_звезда = √3 × U × I/√3 = √3 × 220 × 4,8/√3 = 1056 В×А.

Как видно из примера, при пересоединении электродвигателя с треугольника в звезду и питании его от той же электросети мощность, развиваемая электродвигателем, снижается в 3 раза. И наоборот, если электродвигатель переключить со звезды в треугольник, мощность резко возрастает, но при этом электродвигатель, если он не предназначен для работы при данном напряжении и соединении в треугольник, быстро выйдет из строя. Для того чтобы добиться одинаковой мощности, линейное напряжение при подключении звездой должно быть в √3 раз больше линейного напряжения, рассчитанного для треугольника, что и указывается в паспортных данных электродвигателя.

Виды напряжения

Знание их особенностей и характеристик эксплуатации, крайне необходимо для манипуляций в электрощитах и при работе с устройствами, питаемыми от 380 вольт:

Линейное. Его обозначают как межфазный ток, то есть проходящий между парой контактов или идентичными клеймами разных фаз. Оно определяется разностью потенциалов пары фазных контактов.
Фазное. Оно появляется при замыкании начального и конечного выводов фазы. Также, его обозначают как ток, возникающий при замыкании одного из контактов фазы с нулевым выводом. Его величина определяется абсолютным значением разности выводов от фазы и Земли.

Отличия

В обычной квартире, или частном доме, как правило, существует только однофазный тип сети 220 вольт, поэтому, к их щиту электропитания, подведены в основном два провода – фаза и ноль, реже к ним добавляется третий – заземление.

К высотным многоквартирным зданиям с офисами, гостиницами или торговыми центрами, подводится сразу 4 или 5 кабелей электропитания, обеспечивающих три фазы сети 380 вольт.

Почему такое жесткое разделение? Дело в том, что трехфазное напряжение, во-первых, само отличается повышенной мощностью, а во-вторых, оно специфически подходит для питания особых сверхмощных электродвигателей трехфазного типа, которые используются на заводах, в электролебедках лифтов, эскалаторных подъемниках и т. д.

Такие двигатели при включении в трехфазную сеть вырабатывают в разы большее усилие, чем их однофазные аналоги тех же габаритов и веса.

Проводить разводку проводки такого типа можно без использования профессионального оборудования и приборов, достаточно обычных отверток с индикаторами.

Соединяя проводники не нужно монтировать нулевой контакт, ведь вероятность пробоя очень мала, благодаря не занятой нейтрали.

Но такая схема сети имеет и свое слабое место, так как в линейной схеме монтажа крайне сложно найти место повреждения проводника в случае аварии или поломки, что может повысить риск возникновения пожара.

Таким образом, главным отличием между фазным и линейным типами являются разные схемы подключения проводов обмоток источника и потребителя электроэнергии.

Функционирование «Звезды»

Государственный стандарт ГОСТ 28173 (аналог МЭК 60034-1) гласит, что допустимо использование силовых установок при отклонении электронагрузки на 5 как в сторону увеличение, так и в сторону снижения, с аналогичным отклонением частоты в 2%. Технические параметры агрегатов могут варьироваться от номинальных. При этом температурный режим обмоток может превышать допустимые значения по упомянутому госту на 10 градусов.

Пуск мотора вне режима существенно увеличивает температурное воздействие на внутреннюю конструкцию силового агрегата. Это приводит к перегреванию, что отрицательным образом сказывается на состоянии

Поэтому крайне важно обеспечить своевременное охлаждение и защиту от подобного влияния специфики эксплуатации

Различия

Разница обоих принципов соединения заключается в том, что даже при условии применения одинаковой сети, параметры электронагрузки могут отличаться. Также методы подключения отличаются технологией реализации.

«Треугольник» используется реже ввиду повышенной нагрузки на мотор. Звездообразный принцип соединения оказывает щадящее воздействие на электрический привод, трансформатор. Ток, проходящий непосредственно по обмоткам, меньше. «Треугольник» задействуют при обустройстве механизмов и промышленных агрегатов повышенной мощности, где необходима существенная пусковая нагрузка. Значительный параметры тока способствуют большим показателям ЕДС. Последние – больший вращающий момент.

Важно: При значительных пусковых нагрузках не стоит использовать звездообразную технологию. Используя такой принцип, вы можете нанести существенное повреждение двигателю

Эффект обусловлен меньшим вращающимся моментом.

Преимущества звездообразного метода:

понижение мощности, что увеличивает надежность применения электрооборудования;
стабильное использование без скачков технологических параметров;
формирование плавного пуска без резкого роста характеристик.

Встречается оборудование, которое предназначено для использования именно вышеупомянутого метода. Оснащение имеет внутреннее соединение обмоток. К клеммнику подводятся 3 вывода.

Плюсы эксплуатации «треугольника»:

возможность использования установок более высокой мощности;
незначительные показатели пусковых токов;
повышенный момент вращения;
усиление тяговых характеристик.

Допустимые способы соединения указываются на шильдике мотора. Существуют установки, способные работать в нескольких режимах, и агрегаты, не предусматривающие эксплуатацию сразу в двух технологиях соединения. Информация о характеристиках указывается непосредственно производителем. Но стоит понимать, что любые изменения внутренней конструкции могут повлиять на параметры установки. Это нужно учитывать, когда проводится «кустарный» апгрейд моторов.

Соотношение

Значение напряжения фазы равняется около 58% от мощности линейного аналога. То есть, при обычных эксплуатационных параметрах, линейное значение стабильно и превосходит фазное в 1,73 раза.

Оценка напряжения в сети трехфазного электрического тока, в основном производится по показателям его линейной составляющей. Для линий тока этого типа, подающегося с подстанций, оно, как правило, равняется 380 вольтам, и идентично фазному аналогу в 220 В.

В электросетях с четырьмя проводами, напряжение трехфазного тока маркируется обоими значениями – 380/220 В. Это обеспечивает возможность питания от такой сети устройств, как с однофазным потреблением электроэнергии 220 вольт, так и более мощных агрегатов, рассчитанных на ток 380 В.

Самой доступной и универсальной стала система трехфазного типа 380/220 В, имеющая нулевой провод, так называемое заземление. Электрические агрегаты, работающие на одной фазе 220 В., могут быть запитаны от линейного напряжения при подключении к любой паре фазных выводов.

Электрические агрегаты трехфазного питания работают только при подключении сразу к трем выводам разных фаз.

В этом случае, применение нулевого вывода в качестве заземления, не является обязательным, хотя в случае повреждения изоляции проводов, его отсутствие серьезно повышает вероятность удара током.

Тип соединения «звезда-треугольник»

В сложных механизмах, зачастую используется комбинированная схема «звезда-треугольник». При таком переключении резко вырастает мощность, и если двигатель по техническим характеристикам не предназначен для работы по методу «треугольника», то он перегреется и сгорит.

Двигатели с повышенной мощностью обладают большими пусковыми токами, и как следствие при пуске часто вызывают перегорание предохранителей, отключению автоматов. Для снижения линейного напряжения в обмотках статора применяют автотрансформаторы, универсальные дросселя, пусковые реостаты или соединение типа «звезда».

Схемы подключения звездой и треугольником

В этом случае напряжение на соединении каждой обмотки будет в 1,73 раза меньше, следовательно, будет меньше и протекающий в этот период ток. Дальше происходит увеличение частоты и продолжение снижения показания тока. Тогда применяя релейно-контактную схему, произойдет переключение со «звезды» на «треугольник».

В итоге, используя данную комбинацию, получим максимальную надежность и эффективную продуктивность используемого электрического оборудования, не боясь вывести ее из строя.

Переключение «звезда-треугольник» допустимо для электродвигателей с облегченным режимом пуска. Этот метод неприменим, если необходимо понизить ток пуска и одновременно не снижать большой пусковой момент. В этом случае применяют двигатель с фазным ротором с пусковым реостатом.

Основные преимущества комбинации:

Увеличение срока службы. Плавный пуск позволяет избежать неравномерности нагрузки на механическую часть установки;
Возможность создания двух уровней мощности.

Соединения трехфазной системы.

Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

КАТЕГОРИИ:

Археология
Биология
Генетика
География
Информатика
История
Логика
Маркетинг
Математика
Менеджмент
Механика
Педагогика
Религия
Социология
Технологии
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 30Следующая ⇒

Соединения звездой. Соединение, при котором концы обмотки генератора или нагрузки соединены в одной точке, а начала включены в линию, называется соединением звездой.

Работа системы не нарушится, если в одной точке соединить начала, а концы включить в линию, важно, чтобы в одной точке соединялись одноименные выводы (либо начала, либо концы). Отдельные обмотки трехфазного генератора и отдельные части трехфазной нагрузки называют фазами.

Провода, соединяющие фазы генератора с фазами нагрузки, называют фазными проводами или тоже фазами. Узловые точки О и О′, в которых соединяются концы фаз генератора или нагрузки, называют нулевыми точками.

Четвертый, обратный провод, соединяющий нулевые точки генератора и нагрузки, называется нулевым проводом.

Напряжение на фазах генератора или нагрузки называют фазным напряжением U_ф , а токи в фазах – фазными токами I _ф. напряжения между фазными проводами называют междуфазными или линейными напряжениями U_л. Токи в фазных проводах линии называют линейными токами I _л. Ток в нулевом проводе называют уравнительным I _о .

Из схемы видно, что I_л = I_ф, так как фаза генератора, фазный провод и фаза нагрузки образуют последовательную цепь, а в последовательной цепи ток во всех участках один и тот же.

Как фазное, так и линейное напряжения представляют собой разность потенциалов соответствующих точек:

и_фА = φ_А– φ_о;

и_фВ = φ_В– φ_о;

и_фС = φ_С– φ_о.

Если потенциал нулевой точки принять равным нулю, то

и_фА = φ_А; и_фВ = φ_В; и_фС = φ_{С ,}

поэтому линейное напряжение

и_лАВ = φ_А — φ_В = и_фА – и_фВ.

Аналогично и остальные линейные напряжения равны разности соответствующих фазных напряжений. Если оперировать действующими значениями величин, то разность должна быть геометрической:

Ū_{л АВ}= Ū_фА– Ū_фВ; Ū_лВС = Ū_фВ – Ū_фС; Ū_лСА – Ū_фС = Ū_фА

Для того чтобы выяснить величину линейных напряжений, необходимо уравнениями.

Диаграмма фазных напряжений состоит их трех векторов, сдвинутых по фазе относительно друг друга на 120⁰

На основании формулы Ū_{л АВ}= Ū_фА– Ū_фВ; Ū_лВС = Ū_фВ – Ū_фС; Ū_лСА – Ū_фС = Ū_фА

Ū_{л АВ}= Ū_фА– Ū_фВ = Ū_фА + ( — Ū_фВ),

То есть вычитание можно заменить сложением с отрицательной величиной.

Построим — Ū_фВ как вектор, равный и противоположный Ū_фВ и сложим его с Ū_фА. Суммарный вектор ОД и будет представлять собой Ū_{л АВ}.

Четырехугольник ОКДС – ромб, так как его стороны равны между собой. Диагонали в ромбе пересекаются под прямым углом, делят друг друга пополам и углы при вершинах тоже делят пополам. В связи с этим треугольник ОВС прямоугольный, отрезок ОВ представляет собой половину линейного напряжения, а угол ВОС = 30⁰, так как угол КОС = 180 – 120⁰ = 60⁰. Из треугольника ВОС

ОВ = ОС · cos 30⁰ = ОС √ 3

Следовательно,

1 U_л = U_ф√ 3 , или U _л = U_ф √ 3

2 2

Совершенно аналогично можно построить Ū_лВС и Ū_лСА . Из построений следует, что в симметричной системе при соединении звездой фазные и линейные токи друг другу равны, а линейные напряжения больше фазных и опережают соответствующие фазные на угол 30⁰.

Пример . Определить линейное напряжение в сети, если Ū_ф = 220 в.

Решение. U_л = Ū_ф √ 3 = 220· 1,73 = 380 в.

Пример . Определить фазное напряжение, если U_л = 220 в.

Решение.

Ū_ф = U_л = 220 = 127 в

√ 3 1,73

Таким образом, при соединении звездой потребители получают два напряжения – фазное и линейное, а в связи с этим трехфазная система называется системой 380 / 220 в или 220 / 127 в.

В сельском хозяйстве наибольшее распространение получила четырехпроводная система 380 / 220 в.

Соединение треугольником. Трехфазный генератор можно соединить так, как это показано на рисунке.

При этом конец первой фазы соединяют с началом второй, конец второй с началом третьей, а конец третьей с началом первой.

При таком соединении фазы образуют замкнутый контур, в котором действуют три э. д. с., но если к генератору нагрузка не присоединена, никакого тока в нем не будет. Это объясняется тем, что сумма трех фазных э. д. с. в любой момент времени равна нулю, как всякая сумма трех одинаковых синусоид, сдвинутых по фазе на 120⁰

Неправильное включение одной из фаз генератора чрезвычайно опасно, так как при этом сумма фазных э. д. с. будет равна не нулю, а удвоенному значению одной из них

и в замкнутом контуре потечет ток короткого замыкания.

Напряжения между узловыми точками А, В и С можно использовать для питания нагрузки. При этом одну фазу нагрузки присоединяют к первой фазе генератора, другую – ко второй, а третью – к третей.

Такое соединение трехфазной системы называется соединением треугольником. Треугольник – система трехпроводная, для нее требуется всего три провода и по каждому из них текут токи двух фаз. Так, по проводу СС течет ток I_фСА и навстречу ему – I_фВС. По проводу ВВ – ток I_фВС и навстречу ему — I_фАВ и т. д.

Из схемы видно, что в генераторе и нагрузке, соединенных треугольником, линейные напряжения равны соответствующим фазным, так как те и другие представляют собой разность потенциалов между одними и теми же точками. На основании этого,

U_л = U_ф.

Из этой же схемы видно, что линейные токи равны разности соответствующих фазных токов, а именно:

Ī_лА = Ī_фАВ – Ī_фСА; Ī_лФ – Ī_фАВ; Ī_лС= Ī_фСА — Ī_фВС

На основании этой формулы можно построить векторы линейных токов. Это построение не отличается от построения векторов линейных напряжений при соединении звездой и показано на рисунке.

Как и для соединения звездой, рассуждая аналогично, можно прийти к выводу, что

I_л = I_ф√ 3

Таким образом, в симметричной системе при соединении треугольником фазные и линейные напряжения друг другу равны, а линейные токи больше фазных в √ 3 раза и отстают от соответствующих фазных на угол 30⁰.

В некоторых случаях на векторных диаграммах системы, содиненной треугольником, векторы откладывают не из одной точки, а перемещают их параллельно самим себе, тогда диаграмма принимает вид:

На ней векторы линейных токов построены как разности соответствующих фазных токов.

В дальнейшем для упрощения записи буквенные обозначения конкретных трехфазных токов и напряжений будем писать без индекса «ф» или «л», если они, кроме того, сопровождаются другими конкретными индексами. Например, вместо U_лАВ будем писать U_АВ , вместо I_фАВ – I _АВ и т.д.

Пример . определить линейный ток двигателя, соединенного треугольником, если его фазный ток 10 а.

Решение. I_л = I_ф√ 3 = 10 · 1,73 = 17,3 а.

Выбор способа соединения генератора и нагрузки. Генераторы, как правило, соединяют звездой, так как этот способ в генераторе имеет ряд преимуществ.

1. Линейное напряжение больше фазного в √ 3 раз, поэтому передача энергии к токоприемникам происходит при повышенном напряжении и потери в сетях меньше.

2. При соединении звездой потребители имеют два напряжения (фазное, линейное), что удобнее для эксплуатации.

3. Звезда – система разомкнутая и в ней не могут появиться уравнительные токи.

Если генератор соединен треугольником и питает нагрузку, то в нем текут фазные токи, которые создают падение напряжения на внутренних сопротивлениях фаз генератора U_фо.

Когда нагрузка несимметрична, то фазные токи и вызванные ими падения напряжения в фазах U_ф0 неодинаковы, поэтому и напряжения на фазах генератора разные (U_АВ≠ U_ВС≠ U_СА).

Сумма трех неодинаковых напряжений уже не будет равна нулю, и в замкнутом контуре треугольника будет действовать некоторое результирующее напряжение, которое вызовет в нем ток. Этот ток называют уравнительным. Он может достигать значительной величины и перегревать генератор. В генераторе, соединенном звездой, такие токи появиться не могут, так как звезда — система не замкнутая.

Эти и ряд других соображений, которые здесь не рассматриваются, привели к тому, что генераторы, как правило, соединяют звездой.

Способ соединения нагрузки в принципе не зависит от способа соединения генератора, то есть при генераторе, соединенном звездой, нагрузка может соединяться как звездой, так и треугольником. Способ соединения нагрузки определяется напряжением — соединять нагрузку нужно так, чтобы напряжение на каждой ее фазе соответствовало номинальному.

Например, в сеть с линейным напряжением U_л = 380 в лампы, рассчитанные на напряжение 220 в, надо включать звездой, так как только при таком способе напряжение на лампах будет равно номинальному (220 б). В сеть с U_л = 220 в эти же лампы надо включать треугольником по этим же соображениям. То же самое можно сказать и о трехфазных двигателях, поскольку каждый из них содержит по три обмотки — фазы, которые соединяются звездой или треугольником.

Включение осветительной нагрузки.Освещение отдельных рабочих мест и помещений удобно включать и выключать независимо друг от друга, поэтому осветительная нагрузка почти всегда оказывается несимметричной, в связи с этим при соединении ее звездой приходится пользоваться четырехпроводной системой.

Так как осветительная нагрузка почти всегда рассредоточена по значительной территории, то обычно нецелесообразно делить ее на три группы – фазы и соединять их между собой.

В таких случаях соединение звездой осуществляют так: по всему объекту электрификации прокладывают четырехпроводную линию (три фазных и один нулевой провод) и каждый токоприемник присоединяют к одной из фаз и к нулю, учитывая мощность каждого токоприемника и стараясь всю нагрузку распределить между отдельными фазами возможно равномернее.

При соединении осветительной нагрузки треугольником токоприемники включают между двумя фазами так, чтобы и в этом случае все три фазы оказались загруженными равномерно.

При включении лампы нет необходимости соблюдать правило начал и концов, так как работа ламп не зависит от направления тока в них.

Включение электрических машин. Так как от направления токов в обмотках электрических машин зависит направление магнитных потоков, создаваемых этими обмотками, то есть работа машины, то при соединении трехфазных двигателей как звездой, так и треугольником необходимо соблюдать правило начал и концов.

При соединении звездой нулевая точка должна быть образована одноименными концами, поэтому вместе соединяют или начала, или концы всех фаз, тогда оставшиеся свободными три конца или три начала включают в сеть.

Если одну из фаз «перевернуть», то есть конец ее включить на место начала, а начало на место конца, то направление магнитного потока, создаваемого этой фазой, изменится, и нормальная работа машины будет нарушена.

При соединении двигателя треугольником фазные обмотки, как и в генераторе, должны образовать замкнутую последовательную цепь, поэтому конец первой фазы надо соединить с началом второй, конец второй – с началом третьей, а конец третьей – с началом первой.

В сеть двигатель включают узловыми точками.

Ошибочное включение одной из фаз двигателя равносильно короткому замыканию.

Работа двигателя не нарушится, если «перевернуть» все фазы, то есть начало первой фазы соединить с концом второй, начало второй с концом третьей, а начало третьей с концом первой.

Мощность трехфазного тока.

Трехфазный ток представляет собой систему трех однофазных токов, следовательно, мощность его равна сумме мощностей отдельных фаз:

Р = Р_{ф 1}+ Р_{ф а} + Р_фа,

где Р_ф – мощность одной фазы.

При равномерной нагрузке

Р = 3 Р_ф.

Мощность одной фазы, как однофазного потребителя, может быть подсчитана по уравнению

S = UI; S = √P² +Q²; P = UI cos φ; Q = UI sin φ ;

cos φ = P sin φ = Q tg φ = Q

S S P

следовательно,

Р = 3 U_фI_ф cos φ ,

где φ – угол сдвига фаз между токами в фазах и напряжениями на их зажимах.

Удобнее иметь формулу, в которой мощность выражена через линейные величины. Для соединения звездой

U_ф = U_л; I_ф = I_л.

√3

Следовательно,

Р = 3 U_лI_л cos φ = √ 3 U_лI_лcos φ .

√ 3

Для соединения треугольником

U_ф = U_л; I_ф =I_л

√3

Следовательно,

Р = 3 U_л I_л cos φ = √3 U_л I_лcos φ .

√3

Из этих уравнений видно, что как для соединения звездой, так и для соединения треугольником формулы мощности совершенно одинаковы, поэтому для трехфазной системы вообще

Р = √3 U_л I_лcos φ ,

где, φ – угол сдвига фаз между током и напряжением в фазах.

Таким образом, для обеих схем мощности подсчитывают одинаково, но из этого не следует, что мощность потребителя не зависит от способа соединения.

Если изменить схему соединения потребителя и включить его в ту же самую сеть, то после переключения напряжения на фазах будет иное, сила тока в связи с этим также изменится и мощность потребителя или возрастет или уменьшится.

Так как каждая фаза потребляет и реактивную мощность, которую можно подсчитать по уравнению

S = UI; S = √P² +Q²; P = UI cos φ; Q = UI sin φ ;

cos φ = P ; sin φ = Q ; tg φ = Q

S S P

то реактивная мощность трехфазной нагрузки

Q = √ 3 U _л I _л sin φ .

Полная мощность трехфазной системы при равномерной нагрузки фаз

S = √ 3 U _л I _л.

Установленные таким образом понятия мощностей позволяют оставить в силе и для трехфазной цепи ряд формул, полученных для однофазной цепи. Например,

cos φ = P ; sin φ = Q ; tg φ = Q

S S P

Пример . У токоприемника полное сопротивление фазы z = 12 ом, активное – 6 ои. Определить активную, реактивную и полную мощность токоприемника и сдвиг фаз, который он создает, если токоприемник соединен звездой и включен в сеть с

U_л=220 в.

Решение. Фазное напряжение U_ф = I_ф = U_ф = 220 = 127в

√3 1,73

Линейный ток двигателя (он же фазный)

I_л = I_ф = U_ф = 127 = 10,6 а

z 12

Коэффициент мощности cos φ = R = 6 = 0. 5

z 12

Активная мощность, потребляемая двигателем,

Р = √ 3 U_л I_лcos φ = 1,73· 220 ·10,6 ·0,5 = 2020 вт

Реактивная мощность двигателя

Q = √ 3 U_л I_лsin φ = 1,73 · 220 · 10,6 · 0,865 = 3500вар.

Кажущаяся мощность двигателя

S = √ Р² + Q² = √ 2020² + 3500² = 4050 ва

Проверка:

S = √ 3 U_л I_л = 1,73 · 220 · 10,6 = 4050 ва.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Читайте также:

Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?

Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 71; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia. su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь — 161.97.168.212 (0.036 с.)

Соединение звездой — презентация на Slide-Share.ru 🎓

Первый слайд презентации

Соединение звездой

Изображение слайда

Слайд 2

Если фазные обмотки генератора или потребителя соединить так, чтобы концы обмоток были соединены в одну общую точку, а начала обмоток присоединены к линейным проводам, то такое соединение называется соединением звездой и обозначается условным знаком Y.

Изображение слайда

Слайд 3

Изображение слайда

Слайд 4

На рис. обмотки генератора и потребителя соединены звездой. Точки, в которых соединены концы фазных обмоток генератора или потребителя, называются соответственно нулевыми точками генератора (0) и потребителя (0′). Обе точки 0 и 0′ соединены проводом, который называется нулевым, или нейтральным, проводом.

Изображение слайда

Слайд 5

Остальные три провода трехфазной системы, идущие от генератора к потребителю, называются линейными проводами. Таким образом, генератор соединен с потребителем четырьмя проводами. Поэтому эта система называется четырех проводной системой трехфазного тока.

Изображение слайда

Слайд 6

Сравнивая несвязанную и четырехпроводную системы трехфазного тока, видим, что в первом случае роль обратного провода выполняют три провода системы, а во втором — один нулевой провод. По нулевому проводу протекает ток, равный геометрической сумме трех токов: I А, I В и I С, т. е. I¯ 0 = I¯ А + I¯ В + I¯ С.

Изображение слайда

Слайд 7

Напряжения, измеренные между началами фаз генератора (или потребителя) и нулевой точкой (или нулевым проводом), называются фазными напряжениями и обозначаются U A, U В, U C, или в общем виде U ф. Часто задаются величины э.д.с. фазных обмоток генератора. Они обозначаются Е А, Е В, Е С, или Е ф. Если пренебречь сопротивлениями обмоток генератора, то можно записать: E A = U A ; E B = U B ; Е С = U С

Изображение слайда

Слайд 8

Напряжения, измеренные между началами двух фаз: A и В, В и С, С и A — генератора или потребителя, называются линейными напряжениями и обозначаются U AB, U BC, U CA, или в общем виде U л.

Изображение слайда

Слайд 9

Стрелки, поставленные на рис., показывают выбранное положительное направление тока, которое в линейных проводах принято от генератора к потребителю, а в нулевом проводе — от потребителя к генератору.

Изображение слайда

Слайд 10

Если присоединить зажимы вольтметра к точкам А и В, то он покажет линейное напряжение U AB. Так как положительные направления фазных напряжений U A, U B и U C выбраны от начал фазных обмоток к их концам, то вектор линейного напряжения U AB будет равен геометрической разности векторов фазных напряжений U A и U B : U¯ AB = U¯ A — U¯ B.

Изображение слайда

Слайд 11

Аналогично можно записать: U¯ BC = U¯ A — U¯ B. U¯ CA = U¯ C — U¯ A.

Изображение слайда

Слайд 12

Иначе можно сказать, что мгновенное значение линейного напряжения равно разности мгновенных значений соответствующих фазных напряжений. На рис. вычитание векторов заменено сложением векторов: U A и -U B ; U В и -U С ; U С и — U А.

Изображение слайда

Слайд 13

Из векторной диаграммы видно, что векторы линейных напряжений составляют замкнутый треугольник. Зависимость между линейным и фазным напряжениями показана на рис

Изображение слайда

Слайд 14

U BC = 2U B cos 30°, так как cos 30° = √3 /2, то U BC = √3 U B, или в общем виде U л = √3 U ф.

Изображение слайда

Слайд 15

Следовательно, при соединении звездой линейное напряжение в √3 раз больше фазного напряжения. В дальнейшем, говоря о напряжении в цепях трехфазного переменного тока, если не будет сделано оговорок, будем иметь в виду линейное напряжение.

Изображение слайда

Слайд 16

Ток, протекающий по фазной обмотке генератора или потребителя, называется фазным током и обозначается в общем виде I ф. Ток, протекающий по линейному проводу, называется линейным током и обозначается в общем виде I л.

Изображение слайда

Слайд 17

На рис. видно, что при соединении звездой линейный ток равен фазному току, т. е. I л = I ф.

Изображение слайда

Слайд 18

Рассмотрим случай, когда нагрузка в фазах потребителя одинакова как по величине, так и по характеру. Такая нагрузка называется равномерной, или симметричной. Это условие выражается равенством z 1 = z 2 = z 3,

Изображение слайда

Слайд 19

Нагрузка не будет равномерной, если, например, z 1 = r 1 = 5 ом; z 2 = ωL 2 = 5 ом и z 3 = 1 / ωC3 = 5 ом, так как здесь выполнено лишь одно условие — равенство сопротивлений фаз потребителя по величине, в то время как характер сопротивлений различен (r 1 — активное сопротивление, x 2 = ωL 2 — индуктивное сопротивление, x 3 = 1 / ωC3 — емкостное сопротивление).

Изображение слайда

Слайд 20

При симметричной нагрузке I A = U A / zA ; I B = U B / zB ; I C = U C / zC ; I A = I B = I C.

Изображение слайда

Слайд 21

Фазные коэффициенты мощности вследствие равенства сопротивлений и одинаковости их характера будут одинаковы: cos φ 1 = r A / zA ; cos φ 2 = r B / zB ; cos φ 3 = r C / zC ; cos φ 1 = cos φ 2 = cos φ 3.

Изображение слайда

Слайд 22

На рис. дана векторная диаграмма напряжений и токов при симметричной нагрузке, соединенной звездой.

Изображение слайда

Слайд 23

Нам уже известно, что в нулевом проводе должна протекать геометрическая сумма токов всех трех фаз. На рис. даны кривые изменения токов при симметричной нагрузке трехфазной системы. Так как нагрузка симметрична, то максимальные значения для всех трех синусоид тока одинаковы.

Изображение слайда

Слайд 24

Изображение слайда

Слайд 25

Рассмотрим момент а. Чтобы получить ток в нулевом проводе, сложим мгновенные значения токов всех трех фаз. В этот момент ток третьей фазы i 3 равен нулю. Мгновенное значение тока в первой фазе равно i 1, причем этот ток направлен в одну сторону. Одновременно ток во второй фазе равен i 2, но этот ток направлен в обратную сторону. Так как ток i 1 равен току i 2, но оба они имеют противоположные направления, а ток i 3 равен нулю, то сумма всех токов также равна нулю.

Изображение слайда

Слайд 26

Сумма трех токов будет равна нулю также в момент в. В момент б ток первой фазы имеет максимальное положительное значение i 1. В то же время токи второй и третьей фаз i 2 и i 3, которые равны между собой, имея отрицательное направление, в сумме равны току i 1. Поэтому сумма трех токов снова равна нулю.

Изображение слайда

Слайд 27

При рассмотрении любых других моментов мы также увидим, что при симметричной нагрузке сумма мгновенных значений токов трехфазной системы равна нулю. Следовательно, ток в нулевом проводе будет равен нулю. Отбрасывая нулевой провод в четырехпроводной системе, переходим к трехпроводной системе трехфазного тока, которая представлена схематически на рис. 178.

Изображение слайда

Слайд 28

Изображение слайда

Последний слайд презентации: Соединение звездой

Потребители, включенные звездой с несимметричной нагрузкой фаз, нуждаются в нулевом проводе. В заключение необходимо обратить внимание на то, что при симметричной нагрузке фазные напряжения отдельных фаз равны между собой. При несимметричной нагрузке трехфазной системы симметрия токов и напряжений нарушается. Однако в четырех-проводных цепях часто пренебрегают незначительной несимметрией фазных напряжений. В этих случаях между линейными и фазными напряжениями существует приведенная выше зависимость

Изображение слайда

Соединение звездой, четырехпроводная и трехпроводная цепи — Студопедия

Поделись

Четырехпроводные трехфазные цепи (рисунок 4.4) используются при напряжениях до 1000 В во внутренних и наружных проводках стационарных объектов. При соединении обмоток генератора звездой концы фаз Х, Y, Z соединяют в одну общую точку N, называемую нейтральной точкой (или нейтралью). Концы фаз нагрузки x, y, z так же соединяются в нейтральной точке n. Начала фаз нагрузки (а, b, c) подключаются к началам фаз генератора (А, В, С).

Провода, соединяющие начала фаз генератора с нагрузкой называются линейными, а токи протекающие в этих проводах – линейными токами ( , , ). Напряжение между двумя линейными проводами называют линейным напряжением ( , , ). Провод, соединяющий нейтраль генератора и нейтраль приемника, называют нейтральным проводом, а ток протекающий в этом проводе – током нейтрального провода ( ). Ток, протекающий от начала к концу фазы нагрузки, называется фазным током нагрузки ( , , ), при соединении нагрузки звездой фазные токи равны линейным.

Напряжение между началом и концом фазы называют фазным напряжением ( , , ). Фазным током генератора является ток, протекающий через фазную обмотку статора. Расположение фаз по часовой стрелке называется прямым чередованием фаз (А, В, С), а против часовой – обратным чередованием (А, С, В).

Рисунок 4.4 — Четырехпроводная трехфазная цепь (звезда с нейтральным проводом)

Если комплексные сопротивления фаз нагрузки равны между собой ( ), то такую нагрузку называют симметричной. Если это условие не выполняется то нагрузку называют несимметричной.

Если пренебречь сопротивлениями линейных и нейтрального проводов, то фазные напряжения на нагрузке будут равны фазным ЭДС источника (генератора):

Линейные напряжения можно определить по второму закону Кирхгофа:

Токи в каждой фазе приемника определяться по формулам:

В соответствии с приведенными уравнениями построена топографическая векторная диаграмма (рисунок 4. 5) для симметричной четырехпроводной трехфазной цепи. Так как комплексные сопротивления фаз нагрузки равны, то фазные токи имеют одинаковую величину и сдвинуты относительно векторов фазных напряжений на один и тот же угол. Из рассмотрения треугольника напряжений образованного векторами , и следует, что значение линейного напряжения определяется, как: , то есть при соединении звездой линейное напряжение в раз больше фазного. Кроме того, из векторной диаграммы следует, что при симметричной нагрузке ток нейтрального провода равный сумме векторов фазных токов равен нулю: . То есть при симметричной нагрузке ток в нейтральном проводе не протекает, следовательно, необходимость в этом проводе отпадает. Поэтому при подключении к трехфазной системе симметричной нагрузки фазы которой соединены звездой (трехфазные электродвигатели, электрические печи и т. п.) применяется трехпроводная трехфазная цепь, показанная на рисунке 4.6. Векторная диаграмма этой цепи ничем не отличается от векторной диаграммы четырехпроводной трехфазной цепи.

Рисунок 4.5 — Топографическая векторная диаграмма для симметричной четырехпроводной трехфазной цепи

В несимметричном режиме, когда , режимы работы четырехпроводной и трехпроводной трехфазных цепей значительно отличаются. В четырехпроводной цепи (рисунок 4.4), благодаря нейтральному проводу напряжения на каждой из фаз нагрузки будут неизменными и равными соответствующим фазным напряжениям источника, как по величине, так и по фазе. Так как комплексные сопротивления фаз не равны то токи в фазах будут различными, и ток нейтрального провода будет отличаться от нуля: . Векторная диаграмма для несимметричной четырехпроводной трехфазной цепи приведена на рисунке 4.7.

Рисунок 4.6 — Трехпроводная трехфазная цепь при соединении нагрузки звездой

В трехпроводной трехфазной цепи фазные напряжения приемника не будут равны соответствующим фазным напряжениям источника. В этом случае между нейтральными точками источника и приемника возникает напряжение — напряжение смещения нейтрали. Для определения напряжения смещения нейтрали можно воспользоваться методом двух узлов:

где , , — комплексные проводимости фаз нагрузки. Зная напряжение смещения нейтрали и фазные напряжения источника можно определить фазные напряжения на нагрузке:

, , .

Векторная диаграмма соответствующая несимметричному режиму работы трехпроводной цепи показана на рисунке 4.8. Из векторной диаграммы видно, что несимметрия нагрузки в трехпроводной цепи приводит к значительному искажению системы фазных напряжений на нагрузке, причем фазные напряжения могут значительно превышать свои номинальные значения. Поэтому в трехпроводных цепях, при соединении нагрузки звездой допустим только симметричный режим, то есть комплексные сопротивления фаз нагрузки должны быть равны.

Рисунок 4.7 — Векторная диаграмма для несимметричной четырехпроводной трехфазной цепи

Рисунок 4.8 — Векторная диаграмма для несимметричной трехпроводной трехфазной цепи

Глава 5: Топология

Что такое топология?

Физическая топология сети относится к конфигурации кабелей, компьютеров и других периферийных устройств. Физическую топологию не следует путать с логической топологией, которая представляет собой метод, используемый для передачи информации между рабочими станциями. Логическая топология обсуждалась в главе Протокол.

Основные типы физических топологий

В следующих разделах обсуждаются физические топологии, используемые в сетях, и другие связанные темы.

Линейный автобус
Звезда
Дерево (расширенная звезда)
Соображения при выборе топологии
Сводная диаграмма

Топология линейной шины состоит из основного участка кабеля с терминатором на каждом конце (см. рис. 1). Все узлы (файловый сервер, рабочие станции и периферийные устройства) подключены к линейному кабелю.

Рис. 1. Топология линейной шины

Преимущества топологии линейной шины

Простота подключения компьютера или периферийных устройств к линейной шине.
Требуется меньшая длина кабеля, чем при звездообразной топологии.

Недостатки топологии линейной шины

Вся сеть отключается при обрыве основного кабеля.
необходимы на обоих концах магистрального кабеля.
Трудно определить проблему, если вся сеть отключается.
Не предназначен для использования в качестве автономного решения в большом здании.

Разработана звездообразная топология, в которой каждый узел (файловый сервер, рабочие станции и периферийные устройства) подключен непосредственно к центральному сетевому концентратору, коммутатору или концентратору (см. рис. 2).

Данные в звездообразной сети проходят через концентратор, коммутатор или концентратор, прежде чем продолжить путь к месту назначения. Концентратор, коммутатор или концентратор управляет и контролирует все функции сети. Он также действует как повторитель для потока данных. Эта конфигурация характерна для кабеля с витой парой; однако его также можно использовать с коаксиальным кабелем или оптоволоконным кабелем.

Рис. 2. Топология звезда

Преимущества топологии «звезда»

Простота установки и подключения.
Нет сбоев в работе сети при подключении или удалении устройств.
Легко обнаруживать неисправности и снимать детали.

Недостатки топологии «звезда»

Требует большей длины кабеля, чем линейная топология.
Если концентратор, коммутатор или концентратор выходит из строя, подключенные узлы отключаются.
Дороже топологий с линейной шиной из-за стоимости концентраторов и т. д.

Топология дерева сочетает в себе характеристики линейной шины и топологии звезды. Он состоит из групп рабочих станций, сконфигурированных звездой, соединенных магистральным кабелем линейной шины (см. рис. 3). Древовидная топология позволяет расширять существующую сеть и позволяет школам настраивать сеть в соответствии со своими потребностями.

Рис. 3. Топология дерева

Преимущества древовидной топологии

Двухточечная проводка для отдельных сегментов.
Поддерживается несколькими поставщиками оборудования и программного обеспечения.

Недостатки древовидной топологии

Общая длина каждого сегмента ограничена типом используемого кабеля.
При обрыве магистральной линии весь сегмент выходит из строя.
Сложнее настроить и подключить, чем другие топологии.

Правило 5-4-3

При настройке древовидной топологии с использованием протокола Ethernet следует учитывать правило 5-4-3. Один из аспектов протокола Ethernet требует, чтобы сигнал, отправляемый по сетевому кабелю, достигал каждой части сети в течение заданного промежутка времени. Каждый концентратор или повторитель, через который проходит сигнал, добавляет небольшое количество времени. Это приводит к правилу, согласно которому между любыми двумя узлами в сети может быть максимум 5 сегментов, соединенных через 4 повторителя/концентратора. Кроме того, только 3 сегмента могут быть заполнены (магистральными) сегментами, если они выполнены из коаксиального кабеля. Населенный сегмент — это сегмент , к которому присоединены один или несколько узлов . На рисунке 4 соблюдается правило 5-4-3. Два самых дальних узла в сети имеют 4 сегмента и 3 повторителя/концентратора между ними.

ПРИМЕЧАНИЕ. Это правило не применяется к другим сетевым протоколам или сетям Ethernet, в которых используются полностью оптоволоконные кабели или комбинация оптоволоконной магистрали с кабелем UTP. Если есть комбинация волоконно-оптической магистрали и кабелей UTP, это правило будет преобразовано в правило 7-6-5. Скорость сетевых коммутаторов значительно выше по сравнению с более старыми технологиями, и хотя следует приложить все усилия для ограничения прохождения сегментов сети. , эффективная коммутация может обеспечить прохождение гораздо большего числа сегментов практически без влияния на сеть.

Деньги . Линейная шинная сеть может быть самым дешевым способом установки сети; Вам не нужно покупать концентраторы.
Необходимая длина кабеля . В сети линейных шин используются более короткие кабели.
Будущий рост . При звездообразной топологии расширение сети легко выполняется путем добавления еще одного концентратора.
C способный тип . Наиболее распространенным кабелем в школах является неэкранированная витая пара, которая чаще всего используется со звездообразной топологией.

Сводная диаграмма

Физическая топология	Общий кабель	Общий протокол
Линейный автобус	Витая пара Коаксиальный Волокно	Ethernet
Звезда	Витая пара Волокно	Ethernet
Дерево	Витая пара Коаксиальный кабель Волокно	Ethernet

Действительно ли мы сделаны из звездной пыли?

Мозаика изображений, сделанных космическим телескопом Хаббла, на которых видны остатки массивной сверхновой звезды, взорвавшейся около 8000 лет назад © NASA/ESA/HHT

Бета-версия

Во время бета-тестирования статьи для тестирования могут храниться только в течение семи дней.

Создайте список статей для чтения позже. Вы сможете получить доступ к своему списку из любой статьи в Discover.

У вас нет сохраненных статей.

КОСМОС

Керри Лотцоф

Звезды, которые становятся сверхновыми, ответственны за создание многих элементов таблицы Менделеева, включая те, из которых состоит человеческое тело.

Объясняет ученый-планетолог и эксперт по звездной пыли доктор Эшли Кинг.

‘Это правда на 100%: почти все элементы человеческого тела образовались в звезде, и многие из них прошли через несколько вспышек сверхновых’.

Большинство элементов, из которых состоит человеческое тело, образовались в звездах

Первое поколение звезд

Мы думаем, что Вселенная зародилась 13 или 14 миллиардов лет назад в результате Большого Взрыва. В то время существовали только самые легкие элементы, такие как водород, гелий и незначительное количество лития.

Элементы — это материя, которую невозможно разложить на более простые вещества. В периодической таблице каждый элемент отличается своим атомным номером, который описывает количество протонов в ядрах его атомов.

Первое поколение звезд образовалось, когда сгустки газа сблизились и в конце концов начали гореть. Это вызовет ядерную реакцию в центре звезды.

Первые звезды, образовавшиеся после Большого Взрыва, были более чем в 50 раз больше нашего Солнца.

«Внутри звезд происходит процесс, называемый нуклеосинтезом, который представляет собой образование элементов, — говорит Эшли. «Чем больше звезда, тем быстрее они сжигают свое топливо».

Первые звезды быстро сожгли свое топливо и смогли сделать лишь несколько элементов тяжелее водорода и гелия. Когда эти звезды превратились в сверхновые и выбросили произведенные ими элементы, они породили следующее поколение звезд.

Ученые могут определить температуру и возраст звезд по их цвету. Более горячие звезды горят синим, а более холодные и старые звезды горят красным.

Космический телескоп NASA Spitzer показывает инфракрасное «свечение» газового и пылевого кольца, окружающего туманность RCW 120 в Скорпионе © NASA

Следующее поколение засеянных звезд смогло производить другие, более тяжелые виды элементов, такие как углерод, магний и почти все элементы периодической таблицы. Любой элемент в вашем теле, который тяжелее железа, прошел через по крайней мере одну сверхновую.

‘Поэтому весьма вероятно, что есть целая куча разных звезд, которые внесли элементы, которые мы видим в нашей Солнечной системе, на нашей планете и в вас.’

Жизненный цикл звезды

Горение, которое происходит внутри звезд, потребляет огромное количество топлива и создает огромное количество энергии.

‘Звезды — это огромные объекты — более 99% массы нашей Солнечной системы приходится на наше Солнце — и гравитация сжимает их. Между тем, горение внутри звезды создает энергию, которая противодействует давлению гравитации, поэтому наше Солнце стабильно».

Звезды остаются в равновесии с гравитацией, пока у них не закончится топливо.

«Когда это происходит с очень большими звездами, вы можете получить очень, очень впечатляющие сверхновые, — говорит Эшли. «Наше собственное Солнце не будет таким драматичным».

30 Золотой Рыба, также известная как Туманность Тарантул, представляет собой большую область звездообразования в соседней галактике. Около 2400 массивных звезд в центре 30 Золотой Рыбы производят интенсивное излучение и мощные «ветры» выбрасываемого вещества. Синим цветом показаны рентгеновские лучи, создаваемые перегретыми газами в результате взрывов сверхновых и звездных ветров. Газ с температурой в несколько миллионов градусов вырезает гигантские пузыри в окружающем более холодном газе и пыли. © НАСА

Когда звезды умирают и теряют свою массу, все элементы, которые были созданы внутри, уносятся в космос. Затем из этих элементов формируется следующее поколение звезд, сгорает и снова выметается.

— Эта постоянная переработка всего называется галактической химической эволюцией, — говорит Эшли. «Каждый элемент был создан в звезде, и если вы комбинируете эти элементы по-разному, вы можете создавать газы, минералы и более крупные объекты, такие как астероиды, а из астероидов вы можете создавать планеты, а затем вы начинаете делать воду и другие ингредиенты. требуется для жизни, а затем, в конце концов, и для нас».

‘Этот процесс продолжается около 13 миллиардов лет, и считается, что наша Солнечная система сформировалась всего 4,5 миллиарда лет назад.’

Астрономы объединили несколько экспозиций космического телескопа Хаббл, чтобы собрать этот вид туманности Орла «Столпы творения». Изображенные столбы имеют высоту пять световых лет. Цвета выделяют выбросы нескольких химических элементов. Выбросы кислорода окрашены в синий цвет, а сера – в оранжевый, а водород и азот – в зеленый. © НАСА/ЕКА/HHT

Наблюдение за звездами во времени

Крупные звезды существуют несколько миллионов лет, а более мелкие — более 10 миллиардов лет.

‘Вы не можете по-настоящему наблюдать за формированием звезды и видеть, что происходит в реальном времени. Когда вы смотрите на звезды в телескоп, то, что вы видите, вероятно, произошло миллионы лет назад», — говорит Эшли. «Можно кое-что сказать об их строении по цвету и температуре, но не все.

‘В 1987 году произошла вспышка сверхновой, которая фактически позволила ученым наблюдать и записывать кольцо выбрасываемого материала, но такие случаи случаются редко’.

Снимок туманности Северная Америка, сделанный космическим телескопом НАСА «Спитцер» в 2011 году, показывает скопление молодых звезд (возрастом около миллиона лет) © NASA/JPL-Caltech

Другой способ изучить жизненный цикл звезд — найти образцы космической пыли и наблюдать за ними в электронный микроскоп.

Невидимая человеческому глазу крупица этой очень чистой исходной звездной пыли (известной как досолнечные зерна, потому что они старше нашего Солнца) имеет размер всего несколько микрон — в 100 раз меньше ширины человеческий волос.

Одиночное предсолнечное зерно, наблюдаемое через электронный микроскоп

«Мы находим его в очень, очень нетронутых, примитивных метеоритах, которые никогда не подвергались изменениям на астероидах в ранней Солнечной системе», — говорит Эшли. «Это все равно, что искать иголку в стоге сена».

По сути, ученый должен взять крошечный кусочек примитивного метеорита и растворить его на 99,9999%, пока не останется остаток карбида кремния, графита и наноалмазов. Вещи, сделанные при высоких температурах в атмосфере звезд, устойчивы к кислоте и поэтому оставлены позади.

Так мы действительно сделаны из звездной пыли?

Большинство элементов нашего тела сформировались в звездах в течение миллиардов лет и нескольких жизней звезд.

Однако также возможно, что часть нашего водорода (который составляет примерно 9,5% нашего тела) и литий, который содержится в нашем теле в очень малых следовых количествах, образовались в результате Большого взрыва.

Ваш вопрос

Спросите ученого музея

У вас есть животрепещущий вопрос о науке или природе, на который вы хотите получить ответ? Заполните форму ниже, чтобы сообщить нам.
Мы будем работать с музейными учеными, чтобы превратить некоторые из ваших вопросов в истории, опубликованные в нашем онлайн-журнале Discover, или видеоролики на нашем канале YouTube.

Эта новая функция находится в стадии бета-тестирования. Узнать больше.

Ваш вопрос

Метеориты
Пространство
Что на Земле?

Что за земля?

Насколько странным может быть мир природы?

Исследуй необычное

Sky Tellers — Созвездия

Занятия SkyTellers Constellations для детей младшего возраста

См. также:
LPI Family Event Constellation действия и ресурсы

Что такое созвездие?
Созвездие — это группа звезд, которые, кажется, образуют узор или картину, как Орион Великий Охотник, Лев Лев или Телец Бык. Созвездия — это легко узнаваемые узоры, которые помогают людям ориентироваться на ночном небе. Есть 88 «официальных» созвездий.

Находятся ли звезды в созвездии рядом друг с другом?
Не обязательно. Каждое созвездие представляет собой набор звезд, распределенных в пространстве в трех измерениях — все звезды находятся на разном расстоянии от Земли. Звезды в созвездии кажутся в одной плоскости, потому что мы наблюдаем за ними очень, очень далеко. Звезды сильно различаются по размеру, расстоянию от Земли и температуре. Тусклые звезды могут быть меньше, дальше или холоднее, чем более яркие звезды. Точно так же самые яркие звезды не обязательно самые близкие. Из звезд Лебедя самая слабая звезда — лебедь, а самая яркая — самая дальняя!

Как называются созвездия?
Большинство известных нам названий созвездий пришли из древних ближневосточных, греческих и римских культур. Они идентифицировали скопления звезд как богов, богинь, животных и объекты своих историй. Важно понимать, что это были не единственные культуры, населявшие ночное небо персонажами, важными для их жизни. Культуры всего мира и во все времена — коренных американцев, азиатов и африканцев — изображали одни и те же звезды. В некоторых случаях созвездия могли иметь церемониальное или религиозное значение. В других случаях группы звезд помогали отметить время между посадкой и сбором урожая. Существует 48 «древних» созвездий, и это самые яркие группировки звезд, легко наблюдаемые невооруженным глазом. На самом деле существует 50 «древних» созвездий; астрономы разделили одно из созвездий (Арго) на 3 части.

«Современные» созвездия — такие как Павлин, Телескоп и Жираф — были идентифицированы более поздними астрономами 1500-х, 1600-х и 1700-х годов, которые использовали телескопы и могли наблюдать ночное небо в южном полушарии. Эти ученые «соединили» более тусклые звезды между древними созвездиями. Есть 38 современных созвездий.

В 1930 году Международный астрономический союз официально перечислил 88 современных и древних созвездий (одно из древних созвездий было разделено на 3 части) и провел границу вокруг каждого. Граничные ребра сходятся, разделяя воображаемую сферу — небесную сферу — окружающую Землю на 88 частей. Астрономы считают любую звезду в пределах границы созвездия частью этого созвездия, даже если она не является частью реальной картины.

Являются ли все звезд частью созвездия?
Нет, звезд миллиарды, и лишь часть из них составляет форму наших созвездий — это те звезды, которые легко увидеть невооруженным глазом. Древние наблюдатели связывали эти звезды в звездные картины.

Однако все звезды попадают в пределы одной из 88 областей созвездия. Когда астрономы изучали ночное небо с помощью современных телескопов, они смогли различить звезды в темных пространствах вокруг созвездий — звезды, которые не были частью исходных изображений звезд. Вы можете увидеть некоторые из этих звезд, наблюдая за небом темной ночью. Если вы посмотрите на небо в бинокль, то увидите еще больше звезд. Если у вас есть телескоп, вы увидите еще больше! Все звезд, которые вы видите, принадлежат к одной особой группе звезд — звездам нашей собственной галактики, Млечного Пути.

Как звезды и другие объекты на небе называются и расположены?
Сотни ярчайших звезд, видимых невооруженным глазом, получили в древности имена. К ним относятся Элтанин Драко, Дракон, и Вега в Лире, Лире. Многие из этих звезд имеют несколько названий, поскольку их наблюдали представители разных культур.

Сегодня звезды называют по их координатам на небесной сфере. Это воображаемая сфера, окружающая Землю. Северный и южный полюса Земли могут быть продолжены в пространстве до этой сферы, обозначая северный и южный небесные полюса, полюса, вокруг которых вращается сфера. Полярная звезда отмечает пересечение расширенного северного полюса и сферы. Земной экватор, вытянутый в космос, пересекает сферу на небесном экваторе, разделяя ее на северное и южное полушария. Все звезды и объекты в космосе, такие как созвездия, могут быть нанесены на карту относительно полюсов и экватора небесной сферы. Их положение к северу или югу от небесного экватора — по сути, их широта — называется «склонением». Их положение на востоке или западе, по сути, является их долготой или прямым восхождением, измеряемым в часах, минутах и секундах. На Земле мы измеряем нашу долготу к востоку или западу от Гринвича, Англия; прямое восхождение на небесной сфере отсчитывается от пересечения эклиптики (плоскости земной орбиты) и небесного экватора.

Существует множество каталогов звезд, каждый из которых имеет свою схему обозначения положения; это значит, что у каждой звезды еще больше имен! Один из самых известных каталогов 1800-х годов, Боннский обзор, делит небо на полосы склонения шириной в 1° и нумерует звезды с запада на восток по прямому восхождению. В Боннском обзоре («Bonner Durchmusterung») Вега обозначена как «BD + 38 ° 3238» — 3238-я звезда в полосе между 38 ° и 39 ° северной широты. Другой каталог, каталог Смитсоновской астрофизической обсерватории (SAO), включает 10 каталогов. чтобы включить положения более 250 000 звезд. Вега в этом каталоге имеет номер SAO 067174. Космический телескоп Хаббла позволил астрономам увидеть еще больше звезд!миллионов ярких объектов — 15 миллионов из которых классифицируются как звезды!

Иллюстрация компонентов небесной сферы.

Почему большинство звезд и созвездий движутся?
Звезды — далекие объекты. Расстояние до них разное, но все они очень далеко. За исключением нашего Солнца, ближайшая звезда, Проксима Центавра, находится на расстоянии более 4 световых лет. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, мы, как земные наблюдатели, вращаемся за этим фоном далеких звезд. Когда Земля вращается, кажется, что звезды движутся по нашему ночному небу с востока на запад по той же причине, по которой наше Солнце кажется «восходящим» на востоке и «заходящим» на западе.

Звезды вблизи небесных полюсов, воображаемых точек, на которые в космосе указывают северная и южная оси Земли, имеют очень маленький круг вращения. Поэтому, если вы найдете Полярную звезду, северную «полярную звезду» Земли, вы увидите, что она очень, очень, очень мало движется в ночном небе. Чем дальше от Полярной звезды, тем шире круг очерчивают звезды. Звезды, которые совершают полный оборот вокруг небесного полюса, например, в Большой и Малой Медведицах в северном полушарии, называются «циркумполярными звездами». Они остаются в ночном небе и не заходят. На экваторе околополярных звезд нет, потому что небесные полюса расположены на горизонте. Все звезды, наблюдаемые на экваторе, восходят на востоке и заходят на западе.

Почему мы видим разные созвездия в течение года?
Если наблюдать в течение года, созвездия постепенно смещаются на запад. Это вызвано движением Земли по орбите вокруг нашего Солнца. Летом зрители ночью смотрят в космос в другом направлении, чем зимой.

Что такое Зодиак?
Земля вращается вокруг нашего Солнца один раз в год. Если смотреть с Земли, кажется, что наше Солнце описывает круговую траекторию. Этот путь определяет плоскость, называемую плоскостью эклиптики (или просто эклиптикой). Зодиак — это группа (или «пояс») созвездий, расположенных вдоль плоскости эклиптики. Именно через эти созвездия кажется, что наше Солнце «проходит» в течение года. пока есть 12 астрологических созвездий зодиака, есть 13 астрономических зодиакальных созвездий: Козерог, Водолей, Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец и Змееносец. Годовой цикл зодиака использовался древними культурами для определения времени года.

Иллюстрация «зодиакальной полосы» с несколькими созвездиями, изображающими объекты, которые они представляют.

Большинство планет (кроме Плутона) также имеют орбиты, очень близкие к плоскости эклиптики, определяемой движением Земли (в пределах примерно 8 градусов выше или ниже). Если вы включите все созвездия, охватываемые этим расширенным определением плоскости эклиптики, вы получите от 21 до 24 созвездий зодиака!

Почему созвездия не совпадают с астрологическими датами?
Астрологические знаки были определены и связаны с календарем около 2500 лет назад. Однако с тех пор время смены сезонов на Земле изменилось. Отчасти это связано с тем, что Земля немного качается, как волчок, из-за чего ее ось в разное время указывает в разные стороны. Это предсказуемый цикл изменений в течение примерно 23 000 лет. Поскольку направление оси вращения Земли определяет, в какой точке земной орбиты будут происходить времена года, это колебание приведет к тому, что определенный сезон (например, зима в северном полушарии) будет происходить в несколько другом месте с течением времени. Таким образом, со временем времена года сместились относительно фона зодиакальных созвездий. Пять тысяч лет назад наше Солнце прошло через созвездие Тельца во время весеннего равноденствия; сегодня он в Рыбах в начале весны. Так что, если вы когда-нибудь задавались вопросом, почему ваш гороскоп может немного отклониться… возможно, на несколько тысяч лет… причиной может быть этот сдвиг!

Интересный факт

Большая Медведица — это не созвездие! Это часть Большой Медведицы, Большой Медведицы. Большая Медведица — это астеризм, признанная, но не официальная группа звезд. Одни астеризмы попадают в одно созвездие, другие пересекают созвездия.

Что такое звездообразная топология — javatpoint

следующий → ← предыдущая

Топология «звезда», иногда называемая сетью «звезда», представляет собой топологию сети, в которой каждое устройство подключено к центральному концентратору. Это одна из самых распространенных конфигураций компьютерных сетей и, безусловно, самая популярная сетевая топология. В этом сетевом расположении все устройства, подключенные к центральному сетевому устройству, отображаются звездочкой.

В отличие от топологии Mesh, устройство не может обеспечить прямую связь между устройствами в топологии звезда; он должен общаться с помощью концентратора. Периферийные устройства работают как клиенты, а центральное сетевое устройство служит сервером. В зависимости от типа сетевой карты, установленной в каждом компьютере, используется кабель RJ-45 или коаксиальный кабель в звездообразной топологии. Подобно шинной топологии, создание компьютерной сети, использующей звездообразную топологию, очень просто и просто.

Существует множество примеров звездообразной топологии и в реальной жизни, и вы можете увидеть примеры топологии звездообразной сети в аэропортах, больницах, банках и учебных заведениях. Коммутатор также можно использовать в качестве центрального устройства вместо концентратора. Соединительные кабели будут использоваться для подключения клиента, серверов и другой сети к центральному концентратору. В звездообразной топологии все подключенные устройства полностью зависят от центрального устройства; связь через всю компьютерную сеть терпит неудачу, если у центрального устройства возникают какие-либо проблемы.

Изображение выше является примером звездообразной топологии, который поможет вам четко понять звездообразную топологию. Вы можете видеть, что концентратор — это центральное устройство, через которое подключены все остальные узлы (клиенты, серверы и другие сети). Каждый узел на этой диаграмме имеет прямое соединение «точка-точка» с центральным устройством, но ни один узел не может напрямую связываться с другими узлами. Следовательно, прежде чем достичь пункта назначения, каждое сообщение должно пройти через это центральное устройство (концентратор или коммутатор).

Топология «звезда» может быть активной или пассивной на основе следующего, приведенного ниже:

Если передача данных активно контролируется сетью.
Если источники электроэнергии требуются сети.
Если такие процессы, как усиление или регенерация данных, выполняются центральным узлом.

Кроме того, беспроводной маршрутизатор, Ethernet/кабельные структуры и другие компоненты также могут использоваться для реализации звездообразных топологий.

Применение звездообразной топологии

В сетях звездообразная топология может использоваться в различных местах. Вы можете найти его применение повсюду благодаря его легкой доступности и дешевому оборудованию звездной топологии. Однако некоторые варианты использования звездообразной топологии следующие:

Большинство компьютерных классов в учебных заведениях используют этот дизайн для соединения узлов в лаборатории.
Наши домашние сети четко настроены в этой топологии сети.
Другим вариантом использования топологии «звезда» является банковский сектор, где все пользователи банковских услуг связаны друг с другом с помощью этого типа топологии.

Характеристики звездообразной топологии

Особенности или характеристики звездообразной топологии следующие:

Простая в установке топология «звезда» может использоваться практически в любой компьютерной сети, будь то малая, средняя или большая.
По сравнению с шинной топологией, звездообразная топология требует больше кабеля. Кроме того, в этом типе подключенной сети нет зависимости.
В звездообразной топологии для расширения всей сети можно использовать гирляндную цепочку.
По сравнению с другими типами топологических структур структура звездообразной топологии более безопасна с точки зрения потери данных.
Дает преимущество; вся сеть не мешает, если убрать или подключить устройства.

Аппаратное оборудование топологии «звезда»

Для звездообразной топологии требуется определенное количество оборудования. Однако тип необходимого аппаратного оборудования полностью зависит от компьютерной сети, которую вы собираетесь построить.

Тип кабеля в топологии «звезда»

Существует возможность использования различных кабелей в звездообразной топологии, если вы собираетесь устанавливать сеть по проводам. В этой сети можно использовать кабель, коаксиальный кабель или витую пару. Коаксиальный кабель раньше использовался сетевыми инженерами. Но наиболее распространенным вариантом кабеля является кабель «витая пара». Кроме того, вы можете использовать оптоволоконный кабель, если хотите создать высокоскоростную компьютерную сеть.

Как работает топология «звезда»?

Очень легко и просто понять работу звездной топологии. Этот тип топологии сети не допускает прямой связи между различными узлами; они могут общаться друг с другом с помощью центрального устройства, доступного в сети. Это центральное устройство, которым может быть пассивный концентратор, активный концентратор или коммутатор, отвечает как за получение, так и за доставку сообщений от отправителя. Процесс работы центрального устройства отличается в каждом сценарии. Таким образом, звездообразная топология подразделяется на три категории на основе механизма работы, а именно: 9.0005

Топология пассивной звезды
Топология «активная звезда»
Топология «звезда» с использованием коммутатора

Однако расположение звездообразной топологии в каждом из сценариев будет одинаковым. Но рабочий механизм каждого делает их разными. Ниже даны пояснения по каждому из них.

Топология пассивной звезды

Топология пассивной звезды создается с использованием пассивного концентратора, который является центральным устройством сети. Это центральное устройство в компьютерной сети получает сигнал от отправителя и отправляет его на другие станции. Пассивный концентратор позволяет сигналу проходить без какого-либо вмешательства. Другими словами, сигналы связи не могут быть регенерированы или повторно обработаны пассивным концентратором.

Если вы проектируете звездообразную сеть с использованием пассивного концентратора, пассивный концентратор будет действовать как центральное устройство, которое получает сообщение с данными от отправителя и передает его всем подключенным узлам к центральному устройству. После получения сообщения данных все связанные узлы принимают проверки адреса назначения. Если адрес узла и адрес назначения совпадают, соответствующий узел сохраняет сообщение. Узел отбрасывает сообщение данных, если адрес узла и адрес назначения не совпадают. Этот тип сети не подходит для больших компьютерных сетей и сетей дальней связи.

Топология «активная звезда»

В качестве центрального устройства активный концентратор присутствует в топологии активной звезды. В части передачи сигналов связи этот Хаб выполняет дополнительные функции. Активный концентратор, в отличие от пассивного концентратора, может повторно обрабатывать или регенерировать сигналы связи. После обновления сигналов связи отправителя он транслирует их всем другим узлам в компьютерной сети. В результате активный концентратор также служит повторителем.

Как было описано, он восстанавливает сигнал связи, что приводит к силе сигнала связи. И остальная часть рабочего процесса активного концентратора такая же, как и пассивного концентратора. Если вы создаете звездообразную сеть с помощью Active Hub, она больше подходит для длинных кабелей и большего количества узлов.

Топология «звезда» с использованием коммутатора

Коммутатор

можно использовать вместо концентратора в качестве центрального устройства в звездообразной архитектуре. Звездообразная сеть, построенная с использованием Switch, также может называться Switcher Star Network Topology. Вместо активного концентратора или пассивного концентратора интеллектуальное устройство (коммутатор) служит основным устройством в сети этого типа. В качестве интеллектуального концентратора коммутатор может выполнять множество функций, но не может передавать сигнал связи. Коммутатор передает сообщение с данными предполагаемому получателю после считывания адреса получателя сообщения с данными, в том числе также выполняя некоторые дополнительные функции:

Маршрутизация
Обработка или регенерация сигнала
Мост
Управление сетью

Подобно концентратору, коммутатор принимает сообщение с данными от отправителя. Но он не передает сообщение данных после получения сообщения, сначала он сам проверяет адрес получателя, а затем отправляет сообщение конкретному получателю. Этот вид передачи известен как Uni-cast. С точки зрения идентификации пункта назначения, маршрутизации и регенерации коммутатор является интеллектуальным устройством. Таким образом, создание сети с топологией звезды с использованием коммутатора должно быть вашим первым выбором.

Преимущества топологии «звезда»

Когда вы находитесь в середине процесса настройки, есть несколько преимуществ звездообразной топологии, которые стоит учитывать, а именно:

Отказоустойчивость

Звездообразная топология влияет только на один узел, если на нем произошел сбой сетевой карты или обрезан кабель. Поскольку каждое устройство независимо подключается к центральному ядру; следовательно, он предлагает пользователям преимущество с точки зрения отказа сети. Узлы соединены друг с другом одним кабелем. Однако, по сравнению с другими конструкциями, эта конструкция может быть дорогостоящей. Но из-за его выгоды, как правило, вопросы стоимости перевешивают. Компрометация центрального ядра — единственный способ вывести из строя все узлы за один раз. Это безопасная сеть, недоступная обычному человеку. Кроме того, эта сеть может использоваться предприятиями любого размера для удовлетворения своих требований.

Масштабируемость

Может быть несколько причин для добавления нового устройства в сеть. В сети с топологией «звезда» добавление нового устройства — простой процесс. Для этого вам нужно только подключить новое устройство к центральной ядре с помощью кабелей. Это дает вам преимущество в ситуации, когда вам нужно подключить несколько устройств с одним ядром. Это позволяет вам расширять сеть, добавляя новые устройства, и помогает вам продолжать пользоваться преимуществами этой структуры.

Вся сеть зависит от центральной точки подключения, поскольку устройства добавляются или удаляются из центрального устройства. Следовательно, такие сети хорошо масштабируются и помогают поддерживать уровень производительности за счет замены неисправного устройства.

Подключение нескольких типов устройств

Топология «звезда»

позволяет пользователям подключать несколько типов устройств. Эта сеть является лучшим вариантом с точки зрения разнообразия приложений, если у вас есть концентратор или коммутатор, который имеет возможность пересылать пакет данных на несколько типов оборудования. Топология «звезда» также используется большинством предприятий для подключения компьютеров к различным принтерам и другим станциям.

Кроме того, вы также можете максимизировать охват каждого подключенного устройства в звездообразной топологии через доступный сервер, который подключается к центральному концентратору. Кроме того, вы можете быстро связать весь офис с этой конфигурацией, пока оборудование не будет совместимо с программным или аппаратным обеспечением центрального концентратора, а также с используемым сетевым подключением.

Низкая вероятность коллизии данных

В звездообразной топологии, поскольку все узлы подключаются к центральному ядру собственным кабелем, это приводит к снижению вероятности коллизий данных. Кроме того, он может обрабатывать ситуацию, когда возникают конфликты данных, и не создает узких мест. Это означает, что по сравнению с другими сетевыми проектами уровни производительности этой сетевой топологии исключительно высоки. Однако из-за высокого уровня трафика в некоторых условиях он может работать медленно.

Несколько подходов

Топология «звезда» позволяет использовать несколько подходов. Это означает, что вы можете выбрать активный концентратор, пассивный концентратор или коммутатор во время проектирования сети с топологией звезды. Если вы решите использовать пассивный концентратор, ему не потребуется время модификации пакетов данных. И сигналы проходят без какого-либо вмешательства в сеть топологии звезды, разработанную с пассивным концентратором.

Кроме того, в дополнение к своим основным обязанностям сеть, разработанная с использованием активного концентратора, выполняет дополнительные функции, которые делают ее способной действовать как ретранслятор. Если вы проектируете сеть с топологией звезды с помощью коммутатора, он будет передавать сообщение с данными предполагаемому получателю, когда считывает адрес назначения пакетов данных.

Избегает соединений точка-точка

Топология «звезда» поддерживает быструю связь, поскольку создает более рациональный подход. Однако в других топологиях можно получить высокий уровень надежности. Он предлагает больше гибкости; вы можете уверенно установить его в своей компании. А благодаря наличию центрального концентратора вам не нужно беспокоиться о связи ваших устройств друг с другом. Таким образом, сети практически любого размера могут легко использовать сеть с топологией «звезда» и получать ее преимущества. Он предоставляет пользователям точечные соединения и одноадресную связь, которая создает безопасный способ передачи пакета данных. Кроме того, в сети такого типа отсутствует риск отражения сигнала. Следовательно, это помогает избежать соединений точка-точка.

Недостатки звездообразной топологии

Хотя топология «звезда» предлагает пользователям множество преимуществ, она также имеет некоторые недостатки, а именно:

Отказ центрального сердечника

В звездообразной топологии вся система зависит от центрального устройства (концентратора или коммутатора), которое является наиболее важной точкой сети. Если центральное ядро выйдет из строя, это повлияет на всю систему, и даже вы не сможете использовать компьютерную сеть. Хотя в этой ситуации вы можете работать в автономном режиме; могут быть шансы немедленно сократить возможности для сотрудничества. Если по какой-либо причине произойдет сбой, вам может потребоваться заменить весь концентратор, что может быть критическим предложением.

Дорогой

Топология

«звезда» очень дорога в установке и расширении, так как требует прокладки кабелей для устройств или систем. По сути, самый дорогой аспект этой топологии заключается в том, что ей нужны дополнительные концентраторы или коммутаторы, больше разъемов и кабелей. В сети с топологией «звезда» каждое устройство должно быть напрямую подключено к центральному концентратору. Однако его конструкция намного надежнее. Самая дорогая топология — основная причина, по которой некоторые малые предприятия ищут альтернативы этой сети.

Несмотря на то, что он более дорогой, он повышает производительность сети и сокращает время, необходимое для отслеживания проблем с обслуживанием, что приводит к экономии средств. Кроме того, обычно происходит меньше времени простоя, потому что при отключении любого устройства от сети вам необходимо каким-то образом скомпрометировать кабель, поскольку все устройства подключаются с помощью кабеля.

Потребность в дополнительном оборудовании

Поскольку для работы звездообразной топологии требуется центральное ядро, центральное ядро может быть коммутатором или концентратором. Если вам нужно запускать разные звезды, вам также понадобится центральное ядро для каждой из них. Эта установка увеличивает стоимость, а также создает многочисленные уязвимости в некоторых конструкциях. Если вы удалите основной концентратор из многозвездной установки, вы сможете изменить основное средство связи. У всех систем больше не будет доступа к центральной базе данных для совместной работы, но они по-прежнему смогут взаимодействовать друг с другом.

Влияние на подвижность

Большинство людей по-прежнему зависят от проводных соединений, даже если в наше время доступны беспроводные системы топологии «звезда». Когда люди используют проводное соединение для своей сети, ограниченная длина кабеля ограничивает их движения. Чтобы оставаться продуктивными, они не смогут брать с собой свои рабочие станции. Кроме того, они должны покинуть свою рабочую станцию, чтобы получить элемент, если они хотят напечатать что-то в сети, поскольку вы привязаны к определенному расстоянию от центрального узла, что со временем приводит к снижению уровня производительности.

Проблемы с подключением мобильных устройств

Хотя добавление дополнительных устройств в топологию «звезда» не представляет сложности, подключение смартфона или другого мобильного устройства может быть затруднено. Кроме того, на некоторых компьютерах нет возможности подключения к этой сети. Большая часть центрального концентратора не имеет порта, позволяющего использовать Интернет с этой системой.

Таким образом, вы можете полагаться на Wi-Fi или сотовую связь, чтобы оставаться в сети. Это означает, что если у вас есть сотрудники в мобильных или удаленных офисах, вы можете столкнуться со многими проблемами, и даже вам будет очень сложно сотрудничать в проектах. Люди, пытающиеся подключиться к вашей локальной сети без внутреннего доступа, столкнутся с теми же проблемами, что и те, кто использует кабельное соединение для связи за пределами вашей организации.

Кабели, подверженные повреждениям

Кабель или провод, используемые для создания системы с топологией «звезда», могут быть подвержены повреждению. Лучший способ для кабеля добраться до предполагаемых рабочих станций или периферийных устройств — он должен проходить под полом, за стенами или через другие препятствия. Более того, при изменении погодных условий или воздействии на живую природу он может стать уязвимым в условиях, когда ЛВС требует проведения монтажных работ на внешней стороне здания. Эти проблемы могут повлиять на надежность некоторых сетей с топологией «звезда». Хотя всегда могут произойти некоторые несчастные случаи, вы можете избежать этих проблем, добавив защитный барьер вокруг кабелей.

Низкая скорость передачи данных

Беспроводная топология «звезда» не подходит для сети с большой нагрузкой, поскольку скорость передачи данных в ней низкая. Вам следует выбрать проводную сеть с топологией звезды, если вам нужна сеть, способная выдерживать большие нагрузки. Риск узких мест с WLAN возрастает, и он всегда движется медленно. Если вы хотите реализовать ограничения в сети, вам необходимо выполнить ручные настройки. Это означает, что вместо продуктивной работы над новым проектом вы тратите больше времени на систему. Кроме того, обнаружение и диагностика проблемы в беспроводной сети могут быть затруднены. По этой причине иногда инвестиции в кабель стоят больше, чем в проводную сеть.

Что такое расширенная звездообразная топология?

По мере роста бизнеса с точки зрения вычислительных ресурсов; поэтому гибкость компьютерных сетей очень важна. Чтобы предложить возможность совместного использования всем вашим сотрудникам, вам придется расширить свою сеть с этим увеличением. Существует несколько концентраторов или коммутаторов, необходимых для построения расширенной топологии «звезда», которая взаимосвязана в сети и обеспечивает гибкость для подключения большего количества узлов.

Инцидент топологии расширенной звезды не сложен. Например, у вас есть коммутатор или концентратор с четырьмя портами, что означает, что в этой компьютерной сети вы можете подключить максимум четыре устройства. Если по какой-либо причине вам нужно подключить шесть устройств, вам необходимо купить дополнительный концентратор или коммутатор, который может работать с шестью пользователями. К первому центральному устройству (называемому А) можно подключить только три устройства. Как и со вторым центральным устройством, ко второму центральному устройству (называемому B) можно подключить только три устройства. Помните, что в каждом центральном устройстве имеется пустой порт. Следовательно, пустой порт A будет соединен с пустым портом B.

Для расширения этой инфраструктуры потребуется больше узлов. С помощью этого способа вы можете расширить сеть, чтобы полностью удовлетворить растущие потребности пользователей, и можете продолжать подключать концентраторы или коммутаторы. Его также обычно называют гирляндной цепочкой. Концепция, которую мы используем с USB-устройствами, также следует той же. Эта топология не только намного проще, но и очень выгодна по сравнению с шинной топологией. Для вывода ответвительных линий не требуется протыкать кабели. В Хабе или Свитче нужно только найти свободный порт для расширения сети.

Различия между топологией «звезда» и топологией «шина»

Существует несколько различий между топологиями «звезда» и «шина». Таблица со всеми различиями между топологией «звезда» и топологией «шина» показана ниже:

ТОПОЛОГИЯ ЗВЕЗДА	ТОПОЛОГИЯ ШИНЫ
Топология «звезда» — это топология сети, в которой все устройства подключены к одному центральному концентратору или коммутатору.	Шинная топология — это топология сети, в которой все устройства соединены одним центральным соединением.
В звездообразной топологии, если центральное ядро выйдет из строя, пострадает вся система, и даже вы не сможете использовать компьютерную сеть.	В топологии шины, если сетевой кабель выйдет из строя, вся сеть также выйдет из строя.
Производительность и управление большим трафиком сети зависят от центрального концентратора в звездообразной топологии.	Когда в сети с шинной топологией много трафика, производительность сети снижается. В результате он не может адекватно управлять большим объемом трафика.
Любой терминатор не входит в топологию звезда.	На обоих концах сети терминаторы включены в топологию шины.
Из-за необходимости дополнительных проводов и центрального концентратора для подключения стоимость реализации звездообразной топологии высока.	По сравнению со звездообразной топологией шинная топология менее затратна.
В звездообразной топологии скорость передачи данных высока.	Скорость передачи данных в шинной топологии ниже, чем в звездообразной.
Узлы в звездообразной архитектуре взаимодействуют через центральный концентратор. Сообщение пересылается узлу-получателю после того, как оно поступает в центральный концентратор от отправителя.	Процесс передачи данных в звездообразной топологии несколько иной. В шинной топологии сообщение отправителя отправляется непосредственно получателю.

Следующая темаЧто такое сенсорный экран

← предыдущая следующий →

Шина, Кольцо, Звезда, Сетка, Древовидная диаграмма

АвторLawrence Williams

Обновлено 13 августа 2022 г.

Что такое топология?

Сетевые топологии описывают методы отображения всех элементов сети. Термин топология относится как к физической, так и к логической схеме сети.

В этом руководстве по топологии сети мы объясним:

Что такое топология?
Тип топологии сети
точка-точка
Топология шины
Кольцевая топология
Топология «звезда»
Сетчатая топология
Топология дерева
Гибридная топология
Как выбрать топологию сети?

Типы сетевых топологий

Два основных типа сетевых топологий в компьютерных сетях: 1) Физическая топология 2) Логическая топология

Физическая топология:

Этот тип сети представляет собой реальное расположение компьютерных кабелей и других сетевых устройств

Логическая топология:

Логическая топология дает представление о физическом устройстве сети.

Различные типы физических топологий:

Топология P2P
Топология шины
Кольцевая топология
Топология «звезда»
Топология дерева
Сетчатая топология
Гибридная топология

Схема топологии сети

Давайте подробно изучим каждую топологию:

Точка-точка (P2P)

Топология «точка-точка» — самая простая из всех сетевых топологий. В этом методе сеть состоит из прямой связи между двумя компьютерами.

Схема топологии P2P

Преимущества:

Это быстрее и надежнее, чем другие типы соединений, поскольку существует прямое соединение.
Нет необходимости в сетевой операционной системе
Не требуется дорогостоящий сервер, поскольку для доступа к файлам используются отдельные рабочие станции
Нет необходимости в каких-либо специализированных сетевых специалистах, поскольку каждый пользователь устанавливает свои разрешения

Недостатки:

Самый большой недостаток в том, что его можно использовать только на небольших участках, где компьютеры находятся в непосредственной близости.
Вы не можете создавать резервные копии файлов и папок централизованно
Нет безопасности, кроме разрешений. Пользователям часто не требуется входить на свои рабочие станции.

Топология шины

Схема топологии шины

Топология шины использует один кабель, который соединяет все включенные узлы. Основной кабель действует как стержень для всей сети. Один из компьютеров в сети выступает в роли компьютерного сервера. Когда у него есть две конечные точки, это называется топологией линейной шины.

Преимущества:

Вот плюсы/преимущества использования шинной топологии:

Стоимость кабеля намного меньше по сравнению с другой топологией, поэтому он широко используется для построения небольших сетей.
Известны для сетей LAN, поскольку они недороги и просты в установке.
Широко используется, когда сетевая установка небольшая, простая или временная.
Это одна из пассивных топологий. Таким образом, компьютеры на шине прослушивают только отправляемые данные и не несут ответственности за перемещение данных с одного компьютера на другой.

Минусы:

Минусы/минусы шинной топологии:

В случае выхода из строя общего кабеля вся система рухнет.
При интенсивном сетевом трафике возникают коллизии в сети.
При интенсивном сетевом трафике или слишком большом количестве узлов время работы сети значительно снижается.
Кабели всегда имеют ограниченную длину.

Кольцевая топология

Схема кольцевой топологии

В кольцевой сети каждое устройство имеет ровно два соседних устройства для связи. Это называется кольцевой топологией, поскольку ее формирование похоже на кольцо. В этой топологии каждый компьютер подключен к другому компьютеру. Здесь последний узел объединяется с первым.

Эта топология использует токен для передачи информации с одного компьютера на другой. В этой топологии все сообщения проходят через кольцо в одном направлении.

Преимущества:

Вот плюсы/преимущества кольцевой топологии:

Простота установки и перенастройки.
Для добавления или удаления топологии «кольцо» устройства необходимо переместить только два соединения.
В кольцевой топологии процесс устранения неполадок затруднен.
Отказ одного компьютера может нарушить работу всей сети.
Предлагает равный доступ ко всем компьютерам сети
Более быстрая проверка и подтверждение ошибок.

Недостатки:

Вот недостатки/минусы кольцевой топологии:

Однонаправленный трафик.
Разрыв в одном кольце может привести к нарушению работы всей сети
Современные высокоскоростные локальные сети сделали эту топологию менее популярной.
В кольце постоянно циркулируют сигналы топологии, что приводит к нежелательному энергопотреблению.
Устранить неполадки в кольцевой сети очень сложно.
Добавление или удаление компьютеров может нарушить сетевую активность.

Топология «звезда»

Схема топологии «звезда»

В топологии «звезда» все компьютеры соединяются с помощью концентратора. Этот кабель называется центральным узлом, и все остальные узлы подключаются через этот центральный узел. Он наиболее популярен в сетях LAN, поскольку он недорог и прост в установке.

Преимущества:

Вот преимущества и преимущества стартовой топологии:

Простота устранения неполадок, настройки и модификации.
Затронуты только те узлы, которые вышли из строя. Другие узлы продолжают работать.
Высокая производительность с несколькими узлами и очень низким сетевым трафиком.
В топологии «звезда» добавление, удаление и перемещение устройств очень просто.

Недостатки:

Минусы/недостатки использования Star:

При отказе хаба или концентратора подключенные узлы отключаются.
Стоимость установки звездообразной топологии высока.
Интенсивный сетевой трафик иногда может значительно замедлить работу шины.
Производительность зависит от емкости хаба
Поврежденный кабель или отсутствие надлежащей заделки могут вывести сеть из строя.

Топология ячеистой сети

Топология ячеистой сети имеет уникальную структуру сети, в которой каждый компьютер в сети подключается ко всем остальным. Он развивает соединение P2P (точка-точка) между всеми устройствами сети. Он предлагает высокий уровень избыточности, поэтому даже в случае выхода из строя одного сетевого кабеля данные по-прежнему имеют альтернативный путь для достижения места назначения.

Типы ячеистой топологии:

Частичная ячеистая топология: В этом типе топологии большинство устройств подключаются почти так же, как и в полной топологии. Единственная разница в том, что несколько устройств подключены всего к двум или трем устройствам.

Топология с частичной сеткой

Топология с полной сеткой: В этой топологии все узлы или устройства напрямую связаны друг с другом.

Топология полносвязной сетки

Преимущества:

Вот плюсы/преимущества ячеистой топологии

Сеть может быть расширена без нарушения работы текущих пользователей.
Требуются дополнительные возможности по сравнению с другими топологиями LAN.
Проблем с трафиком нет, так как узлы имеют выделенные каналы.
Выделенные ссылки помогут вам решить проблему с трафиком.
Ячеистая топология является надежной.
Он имеет несколько каналов, поэтому, если какой-либо один маршрут заблокирован, для передачи данных следует использовать другие маршруты.
P2P упрощают процесс изоляции идентификации неисправностей.
Помогает избежать сбоев сети, подключив все системы к центральному узлу.
Каждая система имеет свою конфиденциальность и безопасность.

Недостатки:

Установка сложна, поскольку каждый узел связан с каждым узлом.
Это дорого из-за использования большего количества кабелей. Нет надлежащего использования систем.
Сложная реализация.
Требуется больше места для выделенных ссылок.
Из-за большого количества кабелей и количества входов-выходов это дорого реализовать.
Для прокладки кабелей требуется много места.

Древовидная топология

Топология дерева

Топологии дерева имеют корневой узел, а все остальные узлы связаны между собой, образуя иерархию. Поэтому она также известна как иерархическая топология. Эта топология объединяет различные топологии типа «звезда» в одну шину, поэтому она известна как топология «звезда». Топология дерева — очень распространенная сеть, похожая на топологию шины и звезды.

Преимущества:

Вот плюсы/преимущества древовидной топологии:

Отказ одного узла никогда не влияет на остальную часть сети.
выполняется быстро и легко.
Обнаружение ошибки — простой процесс
Легко управлять и обслуживать

Недостатки:

Минусы/недостатки древовидной топологии:

Топология с большим количеством кабелей
Если добавляется больше узлов, то его обслуживание затруднено
Если концентратор или концентратор выходит из строя, подключенные узлы также отключаются.

Гибридная топология

Гибридная топология объединяет две или более топологии. Вы можете видеть в приведенной выше архитектуре таким образом, что результирующая сеть не демонстрирует ни одну из стандартных топологий.

Например, как вы можете видеть на изображении выше, в офисе в одном отделе используется топология Star и P2P. Гибридная топология всегда создается при соединении двух различных базовых сетевых топологий.

Преимущества:

Вот преимущества/за использование гибридной топологии:

Предлагает самый простой метод обнаружения ошибок и устранения неполадок
Высокоэффективная и гибкая топология сети
Он масштабируется, поэтому вы можете увеличить размер сети

Недостатки:

Сложный дизайн гибридной топологии
Это один из самых дорогостоящих процессов

Как выбрать топологию сети?

Вот несколько важных соображений по выбору наилучшей топологии для создания сети в вашей организации:

Шинная топология, безусловно, является наименее затратной для установки сети.
Если вы хотите использовать более короткий кабель или планируете расширить сеть в будущем, то топология «звезда» — лучший выбор для вас.
Полностью ячеистая топология теоретически является идеальным выбором, поскольку каждое устройство подключено ко всем другим устройствам.
Если вы хотите использовать витую пару для работы в сети, вам следует построить топологию «звезда».

Сводка

Топология	Что это	Изображение
P2P	Сеть состоит из прямой связи между двумя компьютерами
Автобус	Использует один кабель, соединяющий все включенные узлы
Кольцо	Каждое устройство имеет ровно два соседних устройства для связи
Звездочка	Все компьютеры подключаются через концентратор.
Сетка	Ячеистая топология имеет уникальную структуру сети, в которой каждый компьютер в сети подключается ко всем остальным.
Дерево	Топологии дерева имеют корневой узел, а все остальные узлы связаны между собой, образуя иерархию.
Гибридная топология	Гибридная топология объединяет две или более топологий

Соединение трансформатора звезда-звезда | Электрические примечания и статьи

Подключение трансформатора:

Обмотки трехфазных трансформаторов могут быть соединены звездой или треугольником таким же образом, как и для трех однофазных трансформаторов. Поскольку вторичные обмотки могут быть соединены либо по схеме Y, либо по схеме Δ, независимо от того, какое соединение используется на первичных обмотках, должно быть четыре способа соединения обмоток трехфазного трансформатора для преобразования трехфазных напряжений, а именно: Y-y, Δ-Δ , Y-Δ и Δ-y. Соединения выполнены внутри корпуса, поэтому за пределы корпуса необходимо вывести только клеммы

Звезда – Звездный Трансформатор (Yy0 или Yy6)
Трансформатор Delta – Delta (Dd0 или Dd6)
Дельта – звездный трансформатор (красный)
Звезда-Треугольник Трансформатор Yd) (Заземляющий Трансформатор).
Зигзагообразный трансформатор (Yz, Dz) (заземляющий трансформатор)
Трансформатор Scott (Т-образный) (заземляющий трансформатор).

В первичной обмотке каждая фаза не совпадает по фазе с двумя другими фазами на 120° электрических градусов.
Во вторичной обмотке каждая фаза на 120° не совпадает по фазе с двумя другими фазами.
Каждая первичная обмотка магнитно связана с одной вторичной обмоткой через общую ветвь сердечника. Наборы обмоток, которые магнитно связаны, нарисованы параллельно друг другу на векторной диаграмме. В соединении Y-Y каждая первичная и вторичная обмотка подключается к нейтральной точке.
Нейтральная точка может быть или не быть выведена на внешнее физическое соединение, а нейтраль может быть или не быть заземлена.

Токи намагничивания трансформатора не являются чисто синусоидальными, даже если возбуждающие напряжения синусоидальны. Токи намагничивания имеют значительное количество нечетных гармонических составляющих. Если три одинаковых трансформатора подключены к каждой фазе и возбуждаются напряжениями с частотой 60 Гц одинаковой величины, основные составляющие возбуждающих токов с частотой 60 Гц компенсируют друг друга на нейтрали. Это связано с тем, что основные токи фаз A, B и C с частотой 60 Гц не совпадают по фазе на 120 ° друг с другом, а векторная сумма этих токов равна нулю.
Третья, девятая, пятнадцатая и другие так называемые гармонические токи нулевой последовательности находятся в фазе друг с другом; следовательно, эти компоненты не компенсируют друг друга на нейтрали, а складываются по фазе друг с другом, создавая ток нейтрали нулевой последовательности, при условии, что есть путь для протекания тока нейтрали.
Из-за нелинейной формы кривой B-H для поддержания синусоидального индуцированного напряжения требуются токи намагничивания с нечетной гармоникой. Если некоторые из гармоник тока намагничивания отсутствуют, то индуцированные напряжения не могут быть синусоидальными.
Y-Y Соединение с заземленной нейтралью:
Рисунок Покажите ситуацию, когда первичная нейтраль возвращается к источнику напряжения в четырехпроводной трехфазной цепи. Каждый из токов намагничивания, обозначенный как IR, IY и IB, содержит основной ток частотой 60 Гц и все нечетные гармонические токи, необходимые для поддержания синусоидальных индуцированных напряжений.

Токи намагничивания нулевой последовательности объединяются, образуя ток нейтрали IN, который возвращает эти нечетные гармоники в источник напряжения. Если предположить, что первичное напряжение является синусоидальным, индуцированные напряжения VR, VY и VB (как в первичной, так и во вторичной обмотке) также будут синусоидальными.
Подключение первичной нейтрали к нейтрали генератора имеет дополнительное преимущество, заключающееся в устранении искажений вторичных фазных напряжений. Если поток в сердечнике имеет синусоидальную форму волны, то он даст синусоидальную форму волны напряжения. Но из-за свойств железа синусоидальная форма волны потока требует третьей гармонической составляющей в токе возбуждения. Поскольку частота этой составляющей в три раза превышает частоту контура при любой заданной константе. Он попытается течь либо к нейтральной точке обмотки трансформатора, либо от нее. С изолированной нейтралью ток тройной частоты не может протекать, поэтому поток в сердечнике не будет синусоидальным, и напряжения будут искажены. Если первичная нейтраль подключена к нейтрали генератора, токи тройной частоты решают проблему. Альтернативным способом преодоления этой трудности является использование третичной обмотки с низким номиналом кВА. Эти обмотки соединены треугольником и образуют цепь, в которой могут протекать токи тройной частоты. Таким образом, синусоидальное напряжение на первичной обмотке даст синусоидальное напряжение на вторичной стороне.
Эта ситуация меняется, если нейтрали обеих групп первичной и вторичной обмоток не заземлены.
Соединение Y-Y без заземленной нейтрали: Если нейтрали как первичной, так и вторичной цепи разомкнуты, и поэтому нет пути для протекания гармонических токов нулевой последовательности, индуцированные напряжения не будут синусоидальными.

V’R, V’Y и V’B не будут синусоидальными. Это приводит к искажениям вторичных напряжений. Результирующее искажение напряжения эквивалентно трансформатору YY с токами нулевой последовательности, которым разрешено протекать в первичной нейтрали с воображаемой наложенной первичной обмоткой, по которой проходят только токи нулевой последовательности, сдвинутые по фазе на 180° с нормальными токами нулевой последовательности.
Анализ напряжений, индуцируемых «первичными обмотками», сильно усложняется тем фактом, что сердечник сильно нелинейный, так что каждая из отдельных токов гармоник нулевой последовательности, переносимых фантомными первичными обмотками, будет индуцировать гармоники еще более высокого порядка. напряжения тоже.
Анализ Фурье можно использовать для получения аппроксимации вторичных напряжений с разомкнутой первичной нейтралью. Беря по одной фазе, нормальный ток намагничивания для синусоидального напряжения возбуждения строится по кривой B-H трансформатора. Нормальный ток намагничивания преобразуется в ряд Фурье, а затем восстанавливается путем удаления всех гармоник нулевой последовательности. Результирующий ток возбуждения будет иметь форму, отличную от нормального тока возбуждения, который затем используется для построения индуцированного напряжения с использованием кривой B-H в обратном порядке, который использовался для построения исходного тока возбуждения. Этот процесс довольно трудоемкий, поэтому достаточно сказать, что если трансформатор Y-Y не имеет нейтрального пути для возбуждающих токов нулевой последовательности, то во вторичной обмотке будут индуцироваться гармонические напряжения, даже если возбуждающее напряжение чисто синусоидальное.

Преимущество соединения Y-Y:

Без смещения фаз: Первичная и вторичная цепи находятся в фазе; т. е. нет смещений фазового угла, вносимых соединением Y-Y. Это важное преимущество, когда трансформаторы используются для каскадного соединения систем разного напряжения. Например, предположим, что есть четыре системы, работающие на 800, 440, 220 и 66 кВ, которые необходимо соединить. Подстанции могут быть построены с использованием трансформаторных соединений Y-Y для соединения любых двух из этих напряжений. Системы 800 кВ могут быть связаны с системами 66 кВ через одно преобразование 800 на 66 кВ или через серию каскадных преобразований на 440, 220 и 66 кВ.
Необходимое количество витков для обмотки: Из-за соединения звездой фазное напряжение в (1/√3) раза превышает линейное. Следовательно, требуется меньшее количество витков. Также нагрузка на изоляцию меньше. Это делает соединение экономичным для небольших целей высокого напряжения.
Требуется меньший уровень изоляции : Если нейтральный конец обмотки, соединенной звездой, заземлен, то есть возможность использовать пониженный уровень изоляции на нейтральном конце обмотки. Обмотка, соединенная между фазами, требует полной изоляции по всей обмотке.
Ручка для тяжелой нагрузки: Из-за соединения звездой фазный ток такой же, как линейный. Следовательно, обмотки должны нести большие токи. Это делает поперечное сечение обмоток большим. Таким образом, обмотки механически прочны и могут выдерживать большие нагрузки и ток короткого замыкания.
Использование для трехфазной четырехпроводной системы: Поскольку доступна нейтраль, подходит для трехфазной четырехпроводной системы.
Устранение искажений напряжения вторичной фазы: Подключение первичной нейтрали к нейтрали генератора устраняет искажения во вторичных фазных напряжениях, открывая путь токам тройной частоты к генератору.
Синусоидальное напряжение на вторичной стороне: Нейтраль дает путь протеканию Ток тройной частоты на стороне генератора, таким образом, синусоидальное напряжение на первичной обмотке дает синусоидальное напряжение на вторичной стороне.
Использование в качестве автотрансформатора: Трансформатор Y-Y может быть сконструирован как автотрансформатор с возможностью значительной экономии средств по сравнению с двухобмоточной конструкцией трансформатора.
Улучшенная релейная защита: Настройки защитного реле будут лучше защищать от замыканий линии на землю, когда применяются соединения трансформатора Y-Y с глухозаземленной нейтралью.

Недостаток соединения Y-Y:

Проблема третьей гармоники: Напряжения в любой фазе трансформатора Y-Y отличаются на 1200 от напряжения в любой другой фазе. Однако компоненты третьей гармоники каждой фазы будут находиться в фазе друг с другом. Нелинейности в сердечнике трансформатора всегда приводят к генерации третьей гармоники. Эти компоненты складываются, что приводит к большой (может быть даже больше, чем основной компонент) компоненту третьей гармоники.
Перенапряжение при осветительной нагрузке: Наличие третьей гармоники (и других нулевой последовательности) на незаземленной нейтрали может вызвать перенапряжение при небольшой нагрузке. При построении трансформатора Y-Y с использованием однофазных трансформаторов, соединенных в группу, измеренные фазные напряжения составляют не 57,7 % линейного напряжения системы без нагрузки, а около 68 % и очень быстро уменьшаются по мере банка загружена. Эффективные значения напряжений на разных частотах объединяются путем извлечения квадратного корня из суммы квадратов напряжений. При синусоидальном фазном напряжении третья гармоника фазного напряжения составляет около 60 %.
Падение напряжения при несимметричной нагрузке: При несимметричных нагрузках фаза-нейтраль может наблюдаться большое падение напряжения. Это вызвано тем, что междуфазные нагрузки вызывают падение напряжения на реактивном сопротивлении рассеяния трансформатора, тогда как нагрузки между фазой и нейтралью вызывают падение напряжения на реактивном сопротивлении намагничивания, которое в 100-1000 раз больше, чем утечка. реактивное сопротивление.
Перегрев бака трансформатора: При определенных обстоятельствах трехфазная коробка передач, соединенная звездой-звездой, может привести к сильному перегреву бака, что может быстро вывести трансформатор из строя. Обычно это происходит при обрыве фазы в первичной цепи и нагрузке во вторичной.
Перевозбуждение сердечника в состоянии неисправности: Если замыкание фазы на землю происходит в первичной цепи с заземленной первичной нейтралью, то фазное напряжение на неповрежденных фазах увеличивается до 173% от нормального Напряжение. Это почти наверняка приведет к перевозбуждению сердечника со значительным увеличением токов намагничивания и потерь в сердечнике
Если нейтрали первичной и вторичной обмотки отключены, то замыкание фазы на землю во вторичной цепи вызывает протекание тока замыкания нейтрали в первичной цепи. Реле защиты от замыкания на землю в нейтрали первичной цепи может срабатывать при повреждениях во вторичной цепи
Смещение нейтрали: Если нагрузка на вторичной стороне не сбалансирована, то производительность этого соединения неудовлетворительна, тогда возможно смещение нейтрали. Чтобы предотвратить это, нейтраль первичной обмотки необходимо соединить с нейтралью генератора.
Искажение вторичного напряжения: Даже если звезда или нейтраль первичной обмотки заземлены, третья гармоника, присутствующая в напряжении генератора переменного тока, может появиться на вторичной стороне. Это вызывает искажение вторичных фазных напряжений.
Перенапряжение при малой нагрузке: Наличие третьей гармоники (и других нулевой последовательности) на незаземленной нейтрали может вызвать перенапряжение при малой нагрузке.
Сложность координации защиты заземления: В трансформаторе Y-Y замыкание на землю на нижней стороне вызывает первичный ток замыкания на землю, что затрудняет координацию.
Повышение напряжения здоровой фазы при замыкании фазы на землю Неисправность: Если замыкание фазы на землю происходит в первичной цепи с заземленной первичной нейтралью, то фазное напряжение на поврежденной фазе UN увеличивается до 173% от нормальное напряжение. Если нейтрали первичной и вторичной обмотки отключены, то замыкание фазы на землю во вторичной цепи вызывает протекание тока замыкания на нейтраль в первичной цепи.
Отключение термопары при отказе линии-земли: Все гармоники будут распространяться через трансформатор, путь тока нулевой последовательности через трансформатор непрерывен, одно замыкание линия-земля приведет к отключению трансформатора.
Подходит для сердечникового трансформатора: Третья гармоника напряжения и тока отсутствует при таком типе соединения с трехфазной проводной системой. или типа оболочки трехфазных устройств третья гармоника фазного напряжения может быть высокой. Этот тип соединения больше подходит для трансформаторов стержневого типа.

Применение:

Этот тип трансформатора редко используется из-за проблем с несбалансированной нагрузкой.
Это экономично для небольших высоковольтных трансформаторов , так как количество витков на фазу и требуемая изоляция меньше.

Оценить:

Нравится:

Нравится Загрузка…

Рубрика: Без рубрики

О Jignesh.Parmar (BE,Mtech,MIE,FIE,CEng)
Джиннеш Пармар закончил M.Tech (управление энергосистемой), BE (электрика). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия.