Tính trị số pha và dòng của dòng điện ba pha

Một máy phát điện ba pha có ba cuộn dây stato độc lập một pha có điểm đầu và điểm cuối lệch nhau 120 el. mưa đá, hoặc bằng cách tách thành 2/3 cực, tức là. bằng 2/3 khoảng cách giữa tâm của các cực đối diện (Hình 1). Một dòng điện xoay chiều một pha được tạo ra trong mỗi trong số ba cuộn dây. Các dòng điện của cuộn dây một pha lệch nhau 120 el. mưa đá, tức là trong 2/3 thời gian. Như vậy dòng điện ba pha là ba dòng điện một pha lệch pha nhau theo thời gian 2/3 chu kỳ (120°).

Tại bất kỳ thời điểm nào, tổng đại số của ba thời điểm tức thời: giá trị của a. vân vân. c. các pha riêng lẻ bằng không. Do đó, thay vì sáu đầu cuối (đối với ba cuộn dây một pha độc lập), chỉ có ba đầu cuối được tạo ra trên máy phát hoặc bốn đầu cuối khi điểm 0 được chỉ định. Tùy thuộc vào cách các pha riêng lẻ được kết nối và cách chúng được kết nối với mạng, có thể thu được kết nối sao hoặc tam giác.

Phần đầu của các cuộn dây được chỉ định bên dưới bằng các chữ cái A, B, C và phần cuối của chúng bằng các chữ cái X, Y, Z.

Cơm. 1. Máy phát điện ba pha

a) Nối sao.

Khi được kết nối theo hình sao, các đầu của các pha X, Y, Z (Hình 2) được kết nối và nút kết nối được gọi là điểm không. Nút có thể có một đầu cuối — cái gọi là dây trung tính (Hình 272), được thể hiện bằng một đường đứt nét — hoặc không có đầu cuối.

Khi kết nối với một ngôi sao bằng dây trung tính, bạn có thể nhận được hai điện áp: điện áp dây Ul giữa các dây dẫn của các pha riêng biệt và điện áp pha Uf giữa dây pha và dây trung tính (Hình 2). Mối quan hệ giữa điện áp dây và pha được biểu diễn như sau: Ul = Uph ∙ √3.

Cơm. 2. Kết nối sao

Dòng điện chạy trong dây (mạng) cũng chạy qua cuộn dây pha (Hình 2), tức là. Il = Iph.

b) Nối trong tam giác.

Sự kết nối của các pha trong một tam giác có được bằng cách kết nối các đầu và đầu của các pha theo hình. 3, tức là AY, BZ, CX. Trong một kết nối như vậy, không có dây trung tính và điện áp pha bằng điện áp dây giữa hai dây dẫn của đường dây Ul = Uf. Tuy nhiên, dòng điện trong đường dây Il (điện lưới) lớn hơn dòng điện trong pha Iph, cụ thể là: Il = Iph ∙ √3.

Cơm. 3. Kết nối đồng bằng

Trong hệ thống ba pha, tại bất kỳ thời điểm nào, nếu dòng điện trong một cuộn dây chạy từ đầu này sang đầu kia, thì ở hai đầu kia, dòng điện đó sẽ chạy từ đầu này sang đầu kia. Ví dụ, trong FIG. 2 ở giữa cuộn dây AX chạy từ A đến X và ở các cuộn dây ngoài cùng chạy từ Y đến B và từ Z đến C.

Sơ đồ (Hình 4) cho thấy cách ba cuộn dây giống hệt nhau được kết nối với các cực của động cơ theo hình sao hoặc hình tam giác.

Cơm. 4. Kết nối cuộn dây sao và tam giác

ví dụ tính toán

1. Một máy phát điện có cuộn dây stato được kết nối như trong hình. 5, ở điện áp nguồn 220 V, nó cung cấp dòng điện cho ba đèn giống hệt nhau có điện trở 153 Ohm.Mỗi đèn (Hình 5) có điện áp và dòng điện như thế nào?

Cơm. 5.

Theo kết nối, đèn có điện áp pha Uf = U / √3 = 220 / 1.732 = 127 V.

Dòng đèn If = Uph/r = 127/153 = 0,8 A.

2. Xác định mạch bật ba đèn trong hình. 6, điện áp và dòng điện của mỗi đèn có điện trở 500 Ohm, được nối với nguồn điện lưới có điện áp lưới 220 V.

Dòng đèn I = Ul/500 = 220/500 = 0,45 A.

Cơm. 6.

3. Vôn kế 1 sẽ chỉ bao nhiêu vôn nếu vôn kế 2 chỉ hiệu điện thế 220 V (Hình 7)?

Cơm. 7.

Điện áp pha Uph = Ul/√3 = 220/1,73 = 127 V.

4. Ampe kế 1 chỉ dòng điện nào nếu ampe kế 2 chỉ dòng điện 20 A khi nối theo hình tam giác (Hình 8)?

Cơm. tám.

Nếu = Il/√3 = 20/1,73 = 11,55 A.

Trong kết nối delta, dòng điện trong pha của người tiêu dùng nhỏ hơn trong dòng.

5. Điện áp và dòng điện nào sẽ được hiển thị bằng thiết bị đo 2 và 3 được kết nối với pha, nếu vôn kế 1 hiển thị 380 V và điện trở của pha của người tiêu dùng là 22 Ohm (Hình 9)?

Cơm. chín.

Vôn kế 2 chỉ điện áp pha Uf = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 220 V. và ampe kế 3 chỉ dòng điện pha Nếu = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Ampe kế 1 hiển thị bao nhiêu ampe nếu điện trở của một pha của người tiêu dùng là 19 ôm với điện áp rơi trên nó là 380 V, được hiển thị bằng vôn kế 2, được kết nối theo hình. mười.

Cơm. mười.

Dòng điện pha Iph = Uph/r = Ul/r = 380/19 = 20 A.

Dòng điện của người dùng theo chỉ số của ampe kế 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (Pha, tức là cạnh của tam giác, có thể đại diện cho cuộn dây của máy, máy biến áp hoặc điện trở khác.)

7. Động cơ không đồng bộ trong hình.2 có cuộn dây nối hình sao và được nối với mạng ba pha có điện áp mạng Ul = 380 V. Điện áp pha sẽ là bao nhiêu?

Điện áp pha sẽ nằm giữa điểm 0 (đầu X, Y, Z) và bất kỳ đầu nào A, B, C:

Uph = Ul/√3 = 380/1,73 = 219,4≈220 V.

8. Cuộn dây của động cơ cảm ứng của ví dụ trước được đóng theo hình tam giác bằng cách nối các kẹp của tấm chắn động cơ theo hình. 3 hoặc 4. Một ampe kế nối với dây dẫn chỉ dòng điện Il = 20 A. Dòng điện chạy qua cuộn dây stato (pha) là bao nhiêu?

Dòng điện Il = Iph ∙ √3; Nếu = Il/√3 = 20/1,73 = 11,56 A.