Điện áp dòng và pha - Hiệu số và tỷ số
Trong bài viết ngắn này, không đi sâu vào lịch sử của mạng điện xoay chiều, chúng ta sẽ tìm hiểu mối quan hệ giữa điện áp pha và điện áp dây. Chúng tôi sẽ trả lời các câu hỏi điện áp pha là gì và điện áp dây là gì, chúng có mối quan hệ với nhau như thế nào và tại sao các mối quan hệ này lại hoàn toàn giống nhau.
Không có gì bí mật khi ngày nay điện từ các nhà máy phát điện được cung cấp cho người tiêu dùng thông qua đường dây điện cao thế với tần số 50 Hz. Trong các trạm biến áp, điện áp hình sin cao được giảm xuống và phân phối cho người tiêu dùng ở mức 220 hoặc 380 volt. Ở đâu đó mạng là một pha, ở đâu đó là ba pha, nhưng hãy tìm hiểu xem.
RMS và điện áp cực đại
Trước hết, chúng tôi lưu ý rằng khi họ nói 220 hoặc 380 vôn, chúng có nghĩa là giá trị hiệu dụng của điện áp, theo quan điểm toán học - điện áp rms... Nó có nghĩa là gì?
Điều này có nghĩa là trên thực tế biên độ Um (cực đại) của điện áp hình sin, Umph pha hoặc Uml tuyến tính, luôn lớn hơn giá trị hiệu dụng này.Đối với điện áp hình sin, biên độ của nó lớn hơn giá trị hiệu dụng với gốc 2 lần, tức là 1,414 lần.
Vì vậy, đối với điện áp pha là 220 vôn, biên độ là 310 vôn và đối với điện áp đường dây là 380 vôn, biên độ sẽ là 537 vôn. Và nếu chúng ta tính đến việc điện áp trong mạng không bao giờ ổn định, thì các giá trị này có thể thấp hơn hoặc cao hơn. Trường hợp này phải luôn được tính đến, ví dụ, khi chọn tụ điện cho động cơ không đồng bộ ba pha.
điện áp dây pha
Các cuộn dây của máy phát được nối và nối với các đầu X, Y và Z tại một điểm (tại tâm của ngôi sao) được gọi là điểm trung tính hoặc điểm không của máy phát. Đây là một mạch bốn dây, ba pha. Các dây dẫn L1, L2 và L3 được nối với các cực của cuộn dây A, B và C, còn dây trung tính N được nối với điểm trung tính.
Các điện áp giữa cực A và điểm 0, B và điểm 0, C và điểm 0, được gọi là điện áp pha, chúng được ký hiệu là Ua, Ub và Uc, nhưng vì mạng đối xứng nên bạn có thể chỉ cần viết Uph - điện áp pha .
Trong các mạng dòng điện xoay chiều ba pha ở hầu hết các quốc gia, điện áp pha tiêu chuẩn xấp xỉ 220 vôn - điện áp giữa dây dẫn pha và điểm trung tính, thường được nối đất và tiềm năng của nó được coi là bằng 0, đó là lý do tại sao nó còn gọi là điểm trung lập.
Điện áp đường dây của mạng ba pha
Điện áp giữa đầu A và đầu B, giữa đầu B và đầu C, giữa đầu C và đầu A được gọi là điện áp đường dây, nghĩa là chúng là điện áp giữa các dây dẫn của mạng ba pha. Chúng được dán nhãn là Uab, Ubc, Uca hoặc bạn có thể viết đơn giản là Ul.
Điện áp nguồn tiêu chuẩn ở hầu hết các quốc gia là khoảng 380 vôn.Trong trường hợp này, dễ dàng thấy rằng 380 lớn hơn 1,727 lần so với 220 và bỏ qua các tổn thất, rõ ràng đây là căn bậc hai của 3, tức là 1,732. Tất nhiên, điện áp mạng luôn dao động theo hướng này hay hướng khác tùy thuộc vào tải mạng hiện tại, nhưng mối quan hệ giữa điện áp pha và pha là hoàn toàn giống nhau.
Nguồn gốc của 3 đến từ đâu?
Phương pháp ảnh vector thường được sử dụng trong kỹ thuật điện. điện áp và dòng điện thay đổi theo thời gian theo hình sin.
Đồ thị sự phụ thuộc của độ lớn hình chiếu vào thời gian là một hình sin. Và nếu biên độ của điện áp là độ dài của vectơ U, thì hình chiếu thay đổi theo thời gian là giá trị hiện tại của điện áp và hình sin phản ánh động lực học của điện áp.
Vì vậy, nếu bây giờ chúng ta vẽ sơ đồ vectơ của điện áp ba pha, thì hóa ra giữa các vectơ của ba pha có các góc bằng nhau 120 °, và sau đó nếu độ dài của vectơ là các giá trị hiệu dụng \u200b\u200bcủa điện áp pha Uph, sau đó để tìm điện áp dây Ul, cần tính SỰ KHÁC BIỆT của từng cặp vectơ với hai điện áp pha. Ví dụ, Ua — Ub.
Hoàn thành việc xây dựng bằng phương pháp hình bình hành, chúng ta sẽ thấy rằng vectơ Ul = Ua + (-Ub) và kết quả là Ul = 1.732Uf. Từ đây, hóa ra nếu điện áp pha tiêu chuẩn là 220 vôn, thì điện áp tuyến tính tương ứng sẽ bằng 380 vôn.