Pengiraan litar tiga fasa
rantai arus ulang alik tiga fasa terdiri daripada bekalan kuasa tiga fasa, pengguna tiga fasa dan wayar talian komunikasi di antara mereka.
Bekalan tiga fasa simetri boleh diwakili sebagai tiga bekalan fasa tunggal yang beroperasi pada frekuensi yang sama dengan voltan yang sama dan dengan sudut fasa dalam masa 120 °. Sumber ini boleh bersambung bintang atau delta.
Apabila disambungkan dalam bintang, permulaan fasa bersyarat digunakan untuk menyambungkan tiga konduktor linear A, B, C, dan hujung fasa disatukan pada satu titik, dipanggil titik neutral sumber kuasa (penjana tiga fasa atau transformer). Satu wayar neutral N boleh disambungkan ke titik ini. Rajah sambungan bintang bagi sumber kuasa ditunjukkan dalam Rajah 1, a.
nasi. 1. Gambar rajah sambungan fasa bekalan kuasa: a — bintang; b - segi tiga
Voltan antara talian dan konduktor neutral dipanggil fasa dan antara konduktor talian dipanggil talian (untuk butiran lanjut lihat di sini - Voltan talian dan fasa).
V bentuk bersepadu entri ungkapan untuk voltan fasa ialah:
Voltan talian yang sepadan apabila bintang disambungkan:
Di sini Uf ialah modulus voltan fasa sumber kuasa dan Ul ialah modulus voltan talian. Dalam sistem tiga fasa simetri, apabila fasa sumber disambungkan dengan bintang, terdapat hubungan antara voltan ini:
Apabila fasa disambungkan dengan segi tiga, bekalan kuasa fasa disambung secara bersiri dalam gelung tertutup (Rajah 1, b).
Tiga wayar linear A, B, C dibawa keluar dari titik menggabungkan sumber antara satu sama lain, pergi ke beban. Daripada Rajah 1, b, dapat dilihat bahawa output sumber fasa disambungkan kepada wayar linear, dan oleh itu, apabila fasa sumber disambungkan oleh segi tiga, voltan fasa adalah sama dengan linear. Dalam kes ini, tiada wayar neutral.
Beban boleh disambungkan kepada bekalan tiga fasa. Dari segi saiz dan sifat, beban tiga fasa boleh menjadi simetri dan tidak simetri.
Dalam kes beban simetri, rintangan kompleks tiga fasa adalah sama, dan jika rintangan ini berbeza, maka beban tidak seimbang. Fasa beban boleh disambungkan antara satu sama lain melalui bintang atau delta (Rajah 2), tanpa mengira skema sambungan sumber.
nasi. 2. Muatkan gambar rajah sambungan fasa
Sambungan bintang boleh dengan atau tanpa wayar neutral (lihat Rajah 2, a). Ketiadaan wayar neutral menghapuskan sambungan tegar voltan beban ke voltan bekalan, dan dalam kes beban fasa asimetri, voltan ini tidak sama antara satu sama lain.Untuk membezakannya, kami bersetuju untuk menggunakan huruf besar dalam indeks penetapan huruf bagi voltan dan arus bekalan, dan huruf kecil dalam parameter khusus beban.
Algoritma untuk menganalisis litar tiga fasa bergantung pada skema sambungan beban, parameter awal dan tujuan pengiraan.
Kaedah dua nod digunakan untuk menentukan voltan fasa dengan beban bersambung bintang yang tidak seimbang tanpa konduktor neutral. Mengikut kaedah ini, pengiraan bermula dengan penentuan voltan UN antara titik neutral bekalan dan beban, yang dipanggil voltan sisihan neutral:
di mana ya, yb, yc — nilai yang dibenarkan bagi fasa beban yang sepadan dalam bentuk kompleks
Voltan merentasi fasa beban tidak seimbang didapati daripada ungkapan:
Dalam kes khas ketidakseimbangan beban, apabila, jika tiada konduktor neutral, litar pintas berlaku dalam salah satu fasa beban, voltan pincang neutral adalah sama dengan voltan fasa bekalan fasa di mana litar pintas berlaku.
Voltan pada fasa tertutup beban adalah sifar, dan pada dua yang lain ia secara berangka sama dengan voltan talian. Katakan, sebagai contoh, litar pintas berlaku dalam fasa B. Voltan pincang neutral untuk kes ini ialah UN = UB. Kemudian voltan fasa pada beban:
Arus fasa dalam beban, ia juga merupakan arus konduktor talian untuk sebarang jenis beban:
Dalam tugas apabila mengira litar tiga fasa, tiga pilihan untuk menyambungkan pengguna tiga fasa dengan bintang dipertimbangkan: sambungan ke wayar neutral dengan kehadiran pengguna dalam tiga fasa, sambungan ke wayar neutral tanpa kehadiran pengguna dalam satu fasa, dan sambungan tanpa wayar neutral dengan sebatian pendek dalam salah satu fasa beban...
Dalam versi pertama dan kedua, voltan fasa yang sepadan bagi bekalan terletak pada fasa beban dan arus fasa dalam beban ditentukan oleh formula di atas.
Dalam versi ketiga, voltan fasa beban tidak sama dengan voltan fasa bekalan dan ditentukan menggunakan kebergantungan
Arus dalam dua fasa tidak terpendek ditentukan mengikut undang-undang Ohm, sebagai sebahagian kecil daripada pembahagian voltan fasa dengan impedans fasa masing-masing. Arus litar pintas ditentukan menggunakan persamaan berdasarkan Undang-undang pertama Kirchhoffdisusun untuk titik neutral beban.
Untuk contoh litar pintas fasa B di atas:
Bagi setiap jenis beban, kuasa aktif dan reaktif tiga fasa adalah sama dengan jumlah kuasa aktif dan reaktif bagi fasa individu, masing-masing. Untuk menentukan kuasa fasa ini, anda boleh menggunakan ungkapan
di mana Uf,Azf, ialah kompleks voltan dan kompleks arus berganding dalam fasa beban; Pf, Qf — kuasa aktif dan reaktif dalam fasa beban.
Kuasa aktif tiga fasa: P = Pa + Pb + Pc
Kuasa reaktif tiga fasa: Q = Qa + Qb + Vc
Kuasa ketara tiga fasa:
Apabila pengguna disambungkan dengan segi tiga, litar itu mengambil bentuk yang ditunjukkan dalam Rajah 2, b. Dalam mod ini, sambungan fasa bekalan kuasa seimbang adalah tidak relevan.
Voltan antara talian bekalan kuasa dikesan pada fasa beban. Arus fasa dalam beban ditentukan menggunakan Hukum Ohm untuk keratan litarAzf = Uf /zf, di mana Uf — voltan fasa dalam beban (bersamaan dengan voltan sesalur sumber kuasa); zf ialah jumlah rintangan bagi fasa beban yang sepadan.
Arus dalam konduktor linear ditentukan oleh arus fasa berdasarkan hukum pertama Kirchhoff untuk setiap nod (titik a, b, c) litar yang ditunjukkan dalam Rajah 2, b:
