Càlcul dels valors de fase i línia de corrent trifàsica

Un generador trifàsic té tres bobinatges d'estator independents monofàsics els inicis i extrems dels quals es desplacen 120 el respectivament. calamarsa, o dividint-se en 2/3 pols, és a dir. amb 2/3 de la distància entre els centres dels pols oposats (Fig. 1). En cadascun dels tres bobinats es genera un corrent altern monofàsic. Els corrents d'un bobinatge monofàsic es compensen mútuament amb 120 el. calamarsa, és a dir, durant 2/3 del període. Així, un corrent trifàsic són tres corrents monofàsiques desplaçades en el temps en 2/3 del període (120 °).

En qualsevol instant de temps, la suma algebraica dels tres instants: valors de a. etc. c) les fases individuals són zero. Per tant, en comptes de sis terminals (per a tres bobinatges monofàsics independents), només es fan tres terminals al generador, o quatre quan s'indica el punt zero. Segons com es connectin les fases individuals i com es connectin a la xarxa, es pot obtenir una connexió en estrella o en triangle.

Els inicis de les bobines s'indiquen a continuació amb les lletres A, B, C i els seus finals amb les lletres X, Y, Z.

Arròs. 1. Generador trifàsic

a) Connexió en estrella.

Quan es connecten en una estrella, els extrems de les fases X, Y, Z (Fig. 2) estan connectats i el node de connexió s'anomena punt zero. El node pot tenir un terminal —l'anomenat fil neutre (Fig. 272), mostrat per una línia discontínua— o estar sense terminal.

Quan es connecta a una estrella amb un cable neutre, es pot obtenir dues tensions: tensió de línia Ul entre conductors de fases separades i tensió de fase Uf entre conductor fase i neutre (Fig. 2). La relació entre la tensió de línia i de fase s'expressa de la següent manera: Ul = Uph ∙ √3.

Arròs. 2. Connexió estrella

El corrent que circula pel cable (xarxa) també passa pel bobinatge de fase (Fig. 2), és a dir. Il = Iph.

b) Connexió en un triangle.

La connexió de les fases en un triangle s'obté connectant els extrems i l'inici de les fases segons la fig. 3, és a dir. AY, BZ, CX. En aquesta connexió, no hi ha conductor neutre i la tensió de fase és igual a la tensió de línia entre els dos conductors de la línia Ul = Uf. No obstant això, el corrent a la línia Il (red) és més gran que el corrent a la fase Iph, és a dir: Il = Iph ∙ √3.

Arròs. 3. Connexió delta

En un sistema trifàsic, en qualsevol moment, si el corrent d'una bobina flueix d'extrem a extrem, a les altres dues flueix d'extrem a extrem. Per exemple, a la FIG. 2 a la bobina central AX va de A a X i a les bobines exteriors de Y a B i de Z a C.

El diagrama (Fig. 4) mostra com es connecten tres bobinatges idèntics als terminals del motor en estrella o triangle.

Arròs. 4. Connexió de bobinatges en estrella i en delta

Exemples de càlcul

1. Un generador amb un bobinat de l'estator connectat tal com es mostra a la fig. 5, amb una tensió de xarxa de 220 V, alimenta tres llums idèntiques amb una resistència de 153 ohms amb corrent.Quina tensió i corrent té cada làmpada (Fig. 5)?

Arròs. 5.

Segons la connexió, les làmpades tenen una tensió de fase Uf = U / √3 = 220 / 1,732 = 127 V.

Corrent del llum If = Uph / r = 127/153 = 0,8 A.

2. Determineu el circuit d'encesa de tres llums de la fig. 6, la tensió i el corrent de cada làmpada amb una resistència de 500 ohms, connectada a una xarxa elèctrica amb una tensió de xarxa de 220 V.

Corrent del llum I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Arròs. 6.

3. Quants volts hauria de mostrar el voltímetre 1 si el voltímetre 2 mostra una tensió de 220 V (Fig. 7)?

Arròs. 7.

Tensió de fase Uph = Ul / √3 = 220 / 1,73 = 127 V.

4. Quina intensitat indica l'amperímetre 1 si l'amperímetre 2 indica un corrent de 20 A quan està connectat en delta (Fig. 8)?

Arròs. vuit.

Si = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

En una connexió delta, el corrent en la fase del consumidor és menor que en la línia.

5. Quina tensió i corrent es mostraran amb els aparells de mesura 2 i 3 connectats a la fase, si el voltímetre 1 indica 380 V, i la resistència de la fase del consumidor és de 22 ohms (fig. 9)?

Arròs. nou.

El voltímetre 2 mostra la tensió de fase Uf = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 220 V. i l'amperímetre 3 mostra el corrent de fase If = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Quants amperes mostra l'amperímetre 1 si la resistència d'una fase del consumidor és de 19 ohms amb una caiguda de tensió a través d'ell de 380 V, que mostra el voltímetre 2, connectat segons la fig. deu.

Arròs. deu.

Corrent de fase Iph = Uph / r = Ul / r = 380/19 = 20 A.

El corrent d'usuari segons la lectura de l'amperímetre 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (La fase, és a dir, el costat del triangle, pot representar el bobinatge d'una màquina, transformador o una altra resistència.)

7. Motor asíncron a la fig.2 té un bobinatge connectat en estrella i està connectat a una xarxa trifàsica amb una tensió de xarxa Ul = 380 V. Quina serà la tensió de fase?

La tensió de fase estarà entre el punt zero (terminals X, Y, Z) i qualsevol dels terminals A, B, C:

Uph = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 219,4≈220 V.

8. El bobinatge del motor d'inducció de l'exemple anterior es tanca en un triangle connectant les pinces de l'escut del motor segons la fig. 3 o 4. Un amperímetre connectat al conductor de la línia mostra un corrent Il = 20 A. Quin corrent circula pel bobinatge de l'estator (fase)?

Corrent de línia Il = Iph ∙ √3; Si = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,56 A.