Nilai voltan, arus dan kuasa untuk sambungan bintang dan delta

Penemuan hukum Faraday yang hebat: apabila wayar melintasi garisan daya medan magnet, daya gerak elektrik diaruhkan dalam wayar, menyebabkan arus dalam litar di mana wayar ini masuk, yang berfungsi sebagai asas untuk penciptaan penjana elektrik dengan pemutar berputar - magnet. Dalam kes ini EMF teraruh dalam belitan stator (lihat — Aplikasi praktikal undang-undang aruhan elektromagnet Faraday).

Voltan yang terhasil boleh sangat berbeza: semuanya bergantung pada reka bentuk penjana, bilangan belitan dalam stator dan bagaimana ia disambungkan. Dalam kejuruteraan elektrik praktikal, bagaimanapun, yang paling meluas ialah sistem arus sinusoidal tiga fasa yang dicadangkan oleh jurutera Rusia yang cemerlang M.O. Dolivo-Dobrovolsky pada tahun 1888 (57 tahun selepas penemuan Faraday).

Daripada semua sistem berbilang fasa, tiga fasa menyediakan penghantaran tenaga elektrik yang paling menjimatkan pada jarak jauh dan membolehkan anda mencipta penjana, motor dan transformer yang boleh dipercayai dan mudah digunakan.Tetapi tiga belitan boleh disambungkan dalam dua cara: «segi tiga» (Rajah 1) dan «bintang» (Rajah 2).

nasi. 1

nasi. 2

Fasa ialah voltan Uph yang dicipta oleh satu belitan, Ul linear ialah voltan antara dua konduktor linear. Dalam kata lain, voltan fasa Sama ada voltan antara setiap wayar talian dan wayar neutral.

Apabila penjana simetri disambungkan dalam bintang, voltan talian adalah 1.73 kali lebih tinggi daripada voltan fasa, i.e. Uk = 1.73 • Uph. Ini berikutan fakta bahawa Ul ialah tapak segi tiga sama kaki dengan sudut akut 30 °: Ul = UAB = Uf2 cos 30 ° = 1.73 • Uph.

Apabila disambungkan dan dimuatkan dalam bintang, arus garisan yang sepadan adalah sama dengan arus fasa beban. Jika beban tiga fasa adalah simetri, arus dalam wayar neutral akan menjadi 0. Dalam kes ini, keperluan untuk wayar neutral hilang sepenuhnya dan litar tiga fasa menjadi tiga wayar. Sambungan ini dipanggil «bintang-bintang tanpa konduktor neutral». Dengan beban fasa simetri, arus talian adalah 1.73 lebih tinggi daripada arus fasa, Il = 1.73 • 3Jika.

Apabila menyambungkan penjana tiga fasa ke bintang, dua voltan digunakan, yang secara menguntungkan membezakan sambungan ini daripada sambungan delta. Tetapi apabila beban disambungkan delta, semua fasa berada di bawah nilai berangka voltan talian yang sama, tanpa mengira rintangan fasa, yang penting untuk menyalakan beban—lampu pijar.

Sistem tiga fasa dengan wayar neutral digunakan untuk membekalkan penerima dengan dua voltan yang berbeza dengan faktor 1.73, contohnya, kaki disambungkan ke voltan fasa dan motor disambungkan ke voltan talian.

Voltan nominal ditentukan oleh pembinaan penjana dan kaedah menyambungkan belitannya.

Rajah 3 menunjukkan hubungan yang menentukan nilai kuasa untuk litar arus ulang alik dalam sambungan bintang dan delta.

nasi. 3.

Dari segi rupa formulanya adalah sama, nampaknya tiada keuntungan atau kerugian kuasa untuk kedua-dua jenis litar ini. Tetapi jangan cepat membuat kesimpulan.

Apabila disambungkan semula dari delta ke bintang, terdapat voltan 1.73 kali lebih rendah untuk setiap belitan fasa, walaupun voltan grid kekal sama. Pengurangan voltan menyebabkan arus dalam belitan berkurangan sebanyak 1.73 kali ganda. Namun — apabila ia disambungkan dalam delta, arus talian adalah 1.73 kali lebih tinggi daripada arus fasa, dan kini arus ini adalah sama. Akibatnya, arus talian apabila disambungkan semula kepada bintang berkurangan sebanyak 1.73 x 1.73 = 3 kali.

Kuasa baru memang dikira dengan formula yang sama, tetapi menggantikan nilai yang berbeza!

Apabila menyambung semula motor elektrik dari delta ke bintang dan menyuapnya dari rangkaian yang sama, kuasa yang dibangunkan oleh motor ini dikurangkan sebanyak 3 kali. Apabila beralih dari belitan bintang ke delta penjana atau belitan sekunder pengubah, voltan rangkaian berkurangan sebanyak 1.73 kali, contohnya, dari 380 hingga 220 V.

Kuasa penjana atau transformer kekal sama kerana voltan dan arus dalam setiap belitan fasa dikekalkan, walaupun arus dalam wayar talian meningkat 1.73 kali ganda.Apabila menukar belitan penjana atau belitan sekunder pengubah dari delta ke bintang, fenomena yang bertentangan berlaku: voltan talian rangkaian meningkat sebanyak 1.73 kali, arus dalam belitan fasa kekal sama, arus dalam wayar talian berkurangan sebanyak 1.73 kali.