Соединение обмоток генератора треугольником: Соединение обмоток генератора треугольником | Электрикам

Соединение обмоток генератора в звезду и треугольник.

Соединение обмоток генератора звездой

При соединении обмоток генератора звездой концы обмоток X, Y и Z электрически соединяются в одну точку 0 (рис. 16.3а), кото­рая называется нулевой, или нейтральной. При этом генератор с потребителем соединяется тремя или четырьмя проводами.

Провода, подключенные к началам обмоток генератора (А, В и Q, называют линейными проводами, а провод, подключенный к нулевой точке 0, называется нулевым, или нейтральным.

В связанных трехфазных системах различают фазные и линей­ные напряжения и токи.

Фазным называется напряжение между началом и концом обмотки генератора или между нулевым и линейным проводом. Обознача­ется фазные напряжения прописными буквами с индексами фаз U_A, Uв,

U_c (рис. 16.3а). Так как сопротивление обмоток генератора мало, то фазные напряжения практически не отличаются от ЭДС в обмотках генератора.

Линейным называется напряжение между началами обмоток генератора или между линейными проводами. Обозначаются линейные Спряжения U_AB, U_BC, U_CA (рис. 16.3а).

Можно определить зависимость между линейными и фазными напряжениями при соединении обмоток генератора звездой.

Мгновенные значения фазных напряжений равны разностям потенциалов между началами и концами соответствующих обм0! ток, т. е.

(16.5)

Мгновенные значения линейных напряжений равны разностям потенциалов между началами соответствующих обмоток:

(16.6)

Потенциалы концов обмоток одинаковы φ_X= φ_у

= φz, так как все они соединены электрически в одну точку. Тогда

(16. 7)

То есть мгновенное значение линейных напряжений определя­ется разностью мгновенных значений двух соответствующих фаз­ных напряжений.

При соединении обмоток генератора звездой действующее значе­ние линейного напряжения определяется геометрической разностью двух соответствующих фазных напряжений. На этом основании построена векторная диаграмма напряжений (рис. 16.36) для сое­динения обмоток генератора звездой. К такому же результату приводит определение комплексов линейных напряжений симво­лическим методом:

(16.8)

При симметричной системе ЭДС фазные напряжения равны по величи­не (U_А = Uв = Uc) и сдвинуты по фазе на угол 120°. По векторной диаграмм (рис. 16.36) определяется линейное на­пряжение (рис. 16.4).

Л инейное напряжение U_СА при сим­метричной системе ЭДС трехфазного генератора определяется равенством

Из диаграммы (рис. 16.4) определяется вектор (комплекс)U_CА—

Прu симметричной системе ЭДС линейное напряжение трехфаз­ного генератора, обмотки которого соединены звездой, в √3= 1,73 раза больше фазного напряжения:

(16. 9)

Если говорят о напряжении генератора 127/220 В, то имеется в виду, что фазное напряжение в трехфазной цепи 127 В, а линей­ное — 220 В. В сети с напряжением 220/380 В фазное напряжение 220 В, а линейное — 380 В. Очевидно, что обмотки генератора та­кой симметричной цепи соединены звездой и отношение напря­жений получится равным

(16.10)

В связанных трехфазных системах фазным называется ток, про­ходящий по обмотке (фазе) генератора I_ф, а линейным считается ток, проходящий по линейному проводу I_π.

Как видно на рис. 16.3а, при соединении обмоток генератора звездой линейный ток I_л равен фазному току I_ф: (16.11)

Соединение обмоток генератора треугольником

При соединении обмоток генератора треугольником (рис. 16.5а) конец обмотки фазы А соединяется с началом обмотки фазы В, конец обмотки фазы В соединяется к началом обмотки фазы С, конец обмотки фазы С соединяется с началом обмотки фазы А и к точкам соединения подключаются линейные провода.

При соединении обмоток генератора треугольником (рис. 16.5a) трехфазная цепь трехпроводная.

Как следует из схемы соединения обмоток треугольников (рис. 16.5а), линейное напряжение U_AB равно фазному напряже­нию U_А, U_BC= U_B и U_CA= U_c.

То есть ₍₁₆₁₂₎

Из схемы (рис. 16.5а) следует, что три обмотки генератора, сое­диненные треугольником, образуют замкнутый контур, ток в ко­тором при отсутствии нагрузки (холостой ход) определяется вы­ражением

(16.13)

где Е_а, Ев и Е_С — комплексы (векторы) ЭДС фаз генератора; Za, Zb и Zc — комплексы сопротивлений обмоток генератора (Z_a

= R_A +jX_A; Zb = Rв + jX_B и Zc= R_c+jX_c), т. е. каждая обмотка об­ладает активным R и индуктивным X сопротивлениями.

Так как сопротивления обмоток малы, падением напряжения на них можно пренебречь и считать, что напряжение на каждой об­мотке генератора равно ее ЭДС.

При симметричной системе ЭДС и правильном соединении об­моток генератора треугольником (рис. 16.5а) геометрическая сумма ЭДС (комплексов) обмоток генератора, образующих зам­кнутый контур, равна нулю (рис. 16.56). Следовательно, и ток в замкнутом контуре обмоток, соединенных треугольником, также равен нулю (/=0) при холостом ходе независимо от величины внутреннего сопротивления обмоток Z

Если обмотки симметричного генератора соединены «непра­вильным» треугольником, т. е. неправильно подключить начало и конец хотя бы одной из обмоток, например BY (рис. 16.5’а), то геометрическая сумма ЭДС в замкнутом контуре обмоток будет равна удвоенному значению ЭДС одной фазы (рис. 16.5’б). С уче­том малого внутреннего сопротивления обмоток генератора ток в

замкнутом контуре достигает катастрофической величины даже при отсутствии нагрузки (холостой ход). Таким образом, соединение обмоток трехфазного генератора «неправильным» треугольником равносильно короткому замыканию в замкнутом контуре обмоток .

20. Расчёт симметричной трёхфазной цепи в звезду.

21. Расчёт симметричной трёхфазной цепи в треугольник.

22. Расчёт несимметричной трёхфазной цепи в треугольник.

23. Расчёт несимметричной трёхфазной цепи в звезду.

Электротехника

Электротехника

Евсюков А. А. Электротехника: Учеб. пособие для студентов физ. спец. пед. ин-тов.— М.: Просвещение, 1979.— 248 с. В пособии описаны линейные цепи переменного тока, трехфазные цепи, электрические измерения и приборы, трансформаторы, электрические машины переменного и постоянного токов, элементы автоматики, а также техника безопасности. Приведены основные правила работы в учебной электротехнической лаборатории. Оглавление ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА I. ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1. ОДНОФАЗНЫЕ ЦЕПИ § 1.2. ПРИНЦИП ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ СИНУСОИДАЛЬНОЙ ЭДС § 1.3. ДЕЙСТВУЮЩИЕ ЗНАЧЕНИЯ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ § 1.4. СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 1.5. МЕТОД ВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММ § 1.6. СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 1.7. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ § 1.8. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ИНДУКТИВНОСТЬЮ § 1.9. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНО-ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ § 1.10. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЕМКОСТЬЮ § 1. 11. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНО-ЕМКОСТНОЙ НАГРУЗКОЙ § 1.12. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ R, L И С. КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ § 1.13. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ § 1.14. РЕЗОНАНС ТОКОВ § 1.15. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ § 1.16. ПРОВОДИМОСТЬ И РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ § 1.17. СИМВОЛИЧЕСКИЙ МЕТОД 2. ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ § 1.19. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ § 1.20. СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗДОЙ § 1.21. СОЕДИНЕНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКОМ § 1.22. МОЩНОСТЬ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ ГЛАВА II. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ § 2.3. ПОГРЕШНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ § 2.4. ОСНОВНЫЕ ДЕТАЛИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ § 2.5. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИБОРЫ § 2.7. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.8. ФЕРРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.9. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ВАТТМЕТРЫ § 2.10. ОДНОФАЗНЫЙ ФАЗОМЕТР § 2.11. ОДНОФАЗНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ § 2.12. ОММЕТРЫ § 2.13. ЛОГОМЕТРЫ § 2.14. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.15. ДЕТЕКТОРНЫЕ ПРИБОРЫ § 2.16. ШКОЛЬНЫЕ ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ § 2.17. ПОНЯТИЕ О ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ § 2.18. ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ § 2.19. ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГИИ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ § 2.20. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ § 2.21. ПОНЯТИЕ ОБ ИЗМЕРЕНИЯХ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ГЛАВА III. ТРАНСФОРМАТОРЫ § 3.2. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.3. ХОЛОСТОЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.4. РАБОЧИЙ РЕЖИМ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.5. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.6. ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ § 3.7. КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ § 3.8. АВТОТРАНСФОРМАТОР § 3.9. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ Глава IV. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ. ВЫПРЯМИТЕЛИ 4.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ И ЭЛЕМЕНТОВ § 4.2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ § 4.3. ТИРИСТОРЫ § 4.4. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 4. 5. ПРИМЕНЕНИЕ ТИРИСТОРОВ ДЛЯ ВЫПРЯМЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА § 4.6. СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ § 4.7. ПОНЯТИЕ ОБ ИНВЕРТОРАХ § 4.8. ФЕРРОРЕЗОНАНС В НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ § 4.9. ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ § 4.10. ШКОЛЬНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ ГЛАВА V. МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 5.1. КЛАССИФИКАЦИЯ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 5.2. ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.3. СОЗДАНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМОЙ § 5.4. СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. ТИПЫ ОБМОТОК СТАТОРА § 5.5. СКОЛЬЖЕНИЕ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 1.6. МАГНИТНЫЙ ПОТОК ЭДС И ТОКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.7. ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.8. АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОНТАКТНЫМИ КОЛЬЦАМИ § 5.9. РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.10. ПУСК В ХОД АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 5.11. РЕВЕРСИРОВАНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 5.12. ОДНОФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ § 5.13. ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 5.14. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.15. ЭДС СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.16. РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ § 5.17. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.18. УПРОЩЕННАЯ ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.19. РАБОТА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ПАРАЛЛЕЛЬНО С СЕТЬЮ § 5.20. ОБРАТИМОСТЬ СИНХРОННЫХ МАШИН. ПРИНЦИП РАБОТЫ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.21. ПУСК И ОСТАНОВКА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.22. ВЛИЯНИЕ ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ НА РАБОТУ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ. СИНХРОННЫЙ КОМПЕНСАТОР § 5.23. РЕАКТИВНЫЕ СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ § 5.24. ПРИМЕНЕНИЕ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ГЛАВА VI. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА § 6.2. ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА. ТИПЫ ОБМОТОК ЯКОРЯ § 6.3. ЭДС И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОМЕНТ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА § 6.4. РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ § 6.5. КОММУТАЦИЯ § 6.6. СПОСОБЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА § 6.7. ОБРАТИМОСТЬ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА. ДВИГАТЕЛИ § 6.8. ДВИГАТЕЛЬ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО И НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ § 6.9. ДВИГАТЕЛЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ § 6.10. ДВИГАТЕЛЬ СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ § 6.11. КОЛЛЕКТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ГЛАВА VII. ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ § 7.2. РЕЛЕ § 7.3. ДАТЧИКИ § 7.4. АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ § 7.5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ § 7.6. АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ § 7.7. ТЕЛЕМЕХАНИКА § 7.8. КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ ГЛАВА VIII. ПРОИЗВОДСТВО, ПЕРЕДАЧА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ § 8.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ § 8.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ § 8.3. ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ § 8.4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ ГЛАВА IX. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ ГЛАВА X. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ § 10.1. ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ДЛЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА § 10.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА § 10.3. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ § 10. 4. ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЗЕМЛЕНИЕ НА НЕЙТРАЛЬ (ЗАНУЛЕНИЕ) § 10.5. ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА И КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК § 10.6. ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПОРАЖЕННОМУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ § 10.7. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В УЧЕБНЫХ ЛАБОРАТОРИЯХ ЛИТЕРАТУРА

Трехфазные генераторы переменного тока — Inst Tools

by Editorial Staff

Принципы работы трехфазного генератора в основном такие же, как и у однофазного генератора, за исключением того, что имеются три равномерно распределенные обмотки и три выходных напряжения, которые все на 120° не совпадают по фазе друг с другом. Физически соседние петли (ниже рисунка) разделены поворотом на 60°; однако петли соединены с контактными кольцами таким образом, что между фазами существует 120 электрических градусов.

Отдельные катушки каждой обмотки объединяются и представляются как одна катушка. Значение приведенного ниже рисунка состоит в том, что он показывает, что трехфазный генератор имеет три отдельные обмотки якоря, которые сдвинуты по фазе на 120 электрических градусов.

Рис. : Стационарный генератор с якорем 3φ

Соединения генератора переменного тока

Как показано на рисунке выше, есть шесть выводов от якоря трехфазного генератора, а выход подключен к внешней нагрузке. На практике обмотки соединены вместе, и только три вывода выведены и подключены к внешней нагрузке.

Доступны два способа соединения трех обмоток якоря. В одном типе соединения обмотки соединены последовательно или треугольником (∆) (ниже рисунка).

Рисунок : Соединение треугольником

В генераторе, соединенном треугольником, напряжение между любыми двумя фазами, называемое линейным напряжением, такое же, как напряжение, генерируемое в любой одной фазе.

Как показано на рисунке ниже, напряжения трех фаз равны, как и напряжения трех линий. Ток в любой линии в √3 раза больше фазного тока. Вы можете видеть, что генератор, соединенный треугольником, обеспечивает увеличение тока, но не увеличение напряжения.

Рисунок : Характеристики генератора, подключенного по схеме «треугольник»

Преимущество генератора переменного тока, подключенного по схеме «треугольник», заключается в том, что если одна фаза повреждена или разомкнута, оставшиеся две фазы могут обеспечивать трехфазную мощность. Мощность генератора снижается до 57,7% от того, что было при работе всех трех фаз.

При другом типе соединения один из выводов каждой обмотки подключается, а остальные три вывода подключаются к внешней нагрузке. Это называется соединением звездой (Y) (ниже рисунка).

Рисунок : Соединение звездой

Характеристики напряжения и тока генератора переменного тока, соединенного звездой, противоположны характеристикам соединения треугольником. Напряжение между любыми двумя линиями в генераторе переменного тока, соединенном звездой, составляет 1,73 (или ) √ 3, умноженное на любое однофазное напряжение, в то время как линейные токи равны фазным токам. Генератор переменного тока, соединенный звездой, обеспечивает увеличение напряжения, но не увеличение тока (рисунок ниже).

Рисунок : Характеристики генератора переменного тока, соединенного звездой

Преимущество генератора переменного тока, соединенного звездой, заключается в том, что на каждую фазу приходится только 57,7% линейного напряжения, и поэтому его можно использовать для генерации высокого напряжения.

Будьте первыми, кто получит эксклюзивный контент прямо на вашу электронную почту.

Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.

Неверный адрес электронной почты

Категории Electrical Theory

2023 © Воспроизведение без явного разрешения запрещено. — Курсы PLC SCADA — Сообщество инженеров

Распараллеливание генераторов и синхронизация

Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.

Наиболее распространенным генератором, используемым для производства электроэнергии, является трехфазный генератор . Он состоит из вращающегося магнитного поля внутри трех наборов обмоток. См. Рисунок 1, часть A . Три набора обмоток называются якорем генератора . Якорь обеспечивает питание цепи нагрузки. В этом случае генератор имеет неподвижный якорь и вращающееся магнитное поле. См. Рисунок 1 , часть B .

Рисунок 1. A — Когда магнитное поле вращается внутри корпуса генератора, возникает трехфазный электрический выход . B — Вращающееся поле внутри генератора переменного тока со стационарным якорем состоит из катушек, сформированных и соединенных с контактными кольцами. Поля — это мощные электромагниты. C —Каждая фаза имеет одинаковый пик напряжения и частоту. Пиковая положительная полярность происходит на расстоянии 120 электрических градусов друг от друга.

Посмотрите еще раз на Рисунок 1, часть A . Синусоидальная волна, возникающая в трехфазных электрических системах, уникальна. Три обмотки якоря соединены попарно. Их называют фазой A, фазой B и фазой C. Когда магнитное поле вращается внутри обмоток якоря генератора, возникают три различные синусоидальные волны. Три волны отстоят друг от друга на 120 электрических градусов. См. Рисунок 1 , часть C .

Важно отметить, что каждая из трех фаз имеет одинаковую частоту и одинаковое пиковое напряжение. Разница между тремя фазами заключается в том, что на каждой фазе возникают положительные и отрицательные пики напряжения в разное время, что делает каждую фазу уникальной.

Катушки трехфазного генератора могут быть соединены последовательно или параллельно. При последовательном соединении такое соединение называется треугольником. При параллельном соединении такое соединение называется звездой или звездой. Причины их названий можно увидеть на Рисунок 2 .

Рис. 2. Обмотки генератора соединены треугольником или звездой.

Возможно, вы слышали термины 120/240 вольт и 120/208 вольт и задавались вопросом, какой из них правильный. Оба термина верны. Имеющееся напряжение определяется типом используемого соединения генератора. Соединение звездой обеспечивает 120/208 вольт, а соединение треугольником обеспечивает 240 вольт без общего или нейтрального соединения.

Треугольник используется в основном для тяжелых промышленных нагрузок, а соединение звездой используется для поддержки как силовых, так и осветительных цепей. Хотя некоторое оборудование будет работать при любом напряжении, лучше всего подключать какое-либо оборудование к уровню напряжения, указанному в руководстве по эксплуатации.

Параллельные генераторы

Когда генераторы соединены параллельно, три электрические характеристики каждого генератора должны совпадать. Эти характеристики являются отличительной чертой генератора 9.0061 частота, напряжение и мгновенная полярность . Если все три элемента не совпадают, а переключатель для соединения двух генераторов замкнут, вероятно, произойдет возгорание и взрыв.

Если напряжения двух параллельных генераторов не совпадают, их можно согласовать, отрегулировав один из реостатов полюсов возбуждения. Немного более сложная часть параллельного подключения генераторов — согласование правильных частот двух генераторов. Частоту или герц каждого генератора можно сравнить с помощью частотомер . Если частоты не совпадают, нам нужно ускорить или замедлить один из генераторов, пока они не совпадут.

На рис. 3 показаны синусоиды совпадающей и несовпадающей мгновенной полярности. Каждый генератор производит 120 вольт на выходе с частотой 60 Гц. Однако в волнах, показанных вверху, третье требование, мгновенная полярность, не выполняется. Две синусоиды на рисунке немного смещены. Обратите внимание, что их пики не совпадают по оси времени.

Мгновенная полярность генераторов переменного тока относится к той части синусоиды, которая представлена ​​на выходных клеммах каждого генератора в данный момент времени. Эти выходы могут быть как положительными, так и одним положительным и одним отрицательным. В идеале, если оба синусоидальных сигнала совпадают, генераторы имеют одинаковую мгновенную полярность. Эти генераторы могут быть соединены вместе электрически.

Рисунок 3 . Выходы двух генераторов, показанные вверху, имеют одинаковые пики напряжения и одинаковую частоту, но их мгновенная полярность не совпадает. Обратите внимание, как их пики приходятся на разное время. Два нижних выхода совпадают.

Простой способ определить, совпадают ли выходные сигналы двух трехфазных генераторов, называется «методом двух темных и одного светлого».

Две лампы подключены к фазам A и B обоих генераторов таким образом, чтобы они совпадали по полярности, напряжению и частоте. Обе лампы не должны гореть, так как на лампах не будет разности потенциалов. Другая лампа подключена через две противофазные фазы генератора. Эта лампа должна загореться, показывая, что две фазы не совпадают по фазе. См. Рисунок 4 .

Рисунок 4 . Метод двух темных и одного светлого параллельного подключения генераторов. Две лампы, соединенные параллельно фазовым линиям от двух генераторов, остаются темными. Третья лампа подключена через две противофазные линии. Эта лампа будет светиться. Эти два генератора можно безопасно подключить параллельно.

Поиск и устранение неисправностей Генераторы

Генераторы обычно выходят из строя по одной из трех причин:

• Чрезмерный износ щеток.
• Чрезмерный износ подшипников.
• Электрическая перегрузка.

Чрезмерный износ щеток

По мере износа щеток увеличивается искрение между щетками и сегментами коллектора или контактными кольцами. Чрезмерный износ повредит поверхность либо сегментов коллектора, либо контактных колец. Будет виден голубоватый рисунок ожога.

Чрезмерный износ щеток можно определить при физическом осмотре. Минимальную длину щетки для генератора можно найти в руководстве пользователя. Щетки следует заменить, если обнаружен чрезмерный износ. При замене щетки должны быть одеты.

Правка щеток означает придание концам щеток формы, соответствующей поверхности коллектора или токосъемного кольца. Для этой цели можно использовать мелкозернистую наждачную бумагу или наждачную бумагу.

Наждачная бумага помещается между щеткой и коллектором шероховатой стороной к щетке. Вращение коллектора приводит к тому, что конец щетки изнашивается, чтобы соответствовать форме поверхности, по которой он движется. См. рис. 5.

Рис. 5. Щетки двигателя или генератора постоянного тока должны иметь форму, соответствующую контуру поверхности коллектора.

Чрезмерный износ подшипников

Изношенные подшипники вызывают ревущий звук. Также может присутствовать чрезмерная вибрация. Еще одним признаком чрезмерного износа подшипника является появление блестящего пятна на якоре. Это пятно вызвано трением якоря о полюсный наконечник по мере износа подшипника.

Подшипники следует смазывать регулярно, как указано в руководстве по эксплуатации. Некоторые подшипники имеют постоянное уплотнение и не требуют смазки. Если щетки и подшипники правильно обслуживаются, электрический генератор может легко прослужить более 20 лет.

Электрическая перегрузка

Другой причиной неисправности является электрическая перегрузка. Электрическая перегрузка приводит к пробою электрической изоляции, что приводит к короткому замыканию или замыканию на землю.