Соединение обмоток генератора треугольником и звездой: ОБМОТКИ: ЗВЕЗДА И ТРЕУГОЛЬНИК. — СХЕМЫ ОБМОТОК —

Содержание

ОБМОТКИ: ЗВЕЗДА И ТРЕУГОЛЬНИК. — СХЕМЫ ОБМОТОК —

ремонт обмоток электрических машин.



СОЕДИНЕНИЕ ОБМОТОК ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ.

смотреть статью: ОБОЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ ОБМОТОК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ВЫВОДНЫХ КОНЦОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

Соединение звездой:

       Если фазные обмотки генератора или потребителя соединить так, чтобы концы обмоток были соединены в одну общую точку, а начала обмоток присоединены к линейным проводам, то такое соединение называется соединением звездой и обозначается условным знаком Y. На рис. 1 обмотки генератора и потребителя соединены звездой. Точки, в которых соединены концы фазных обмоток генератора или потребителя, называются соответственно нулевыми точками генератора (0) и потребителя (0’).

Обе точки 0 и 0’ соединены проводом, который называется нулевым, или нейтральным проводом. Остальные три провода трехфазной системы, идущие от генератора к потребителю, называются линейными проводами. Таким образом, генератор соединен с потребителем четырьмя проводами. Поэтому эта система называется четырехпроводной системой трехфазного тока.

Рис. 1. Соединение звездой

    Сравнивая несвязанную и четырехпроводную системы трехфазного тока, видим, что в первом случае роль обратного провода выполняют три провода системы, а во втором – один нулевой провод. По нулевому проводу протекает ток, равный геометрической сумме токов:


IA, IB и IC, т. е. Ī0= ĪA + ĪB + ĪC.

      Напряжения, измеренные между началами фаз генератора (или потребителя) и нулевой точкой (или нулевым проводом), называются фазными напряжениями и обозначаются UA, UB и UC, или в общем виде Uф. Часто задаются величины э.д.с. фазных обмоток генератора. Они обозначаются ЕA, ЕB и ЕC, или Еф. Если пренебречь сопротивлениями обмоток генератора, то можно записать: 

ЕA= UA, ЕВ= UВ, ЕC= UС.

      Напряжения, измеренные между началами двух фаз: А и В, В и С, С и А – генератора или потребителя, называются линейными напряжениями и обозначаются UАВ, UВС, UСА, или в общем виде Uл. На рис. 1 стрелки показывают выбранное положительное направление тока, которое в линейных проводах принято от генератора к потребителю, а в нулевом проводе – от потребителя к генератору. 

     Если присоединить зажимы вольтметра к точкам А и В, то он покажет линейное напряжение UАВ. Так как положительные направления фазных напряжений UA, UB и UC выбраны от начал фазных обмоток к их концам, то вектор линейного напряжения UАВ будет равен геометрической разности векторов фазных напряжений UA и UB:

ŪAВ=ŪA— ŪВ.

     Аналогично можно записать: 

ŪВС=ŪВ— ŪС;


ŪСА=ŪС— ŪА.

    Иначе можно сказать, что мгновенное значение линейного напряжения равно разности мгновенных значений соответствующих фазных напряжений.

На рис. 2 вычитание векторов заменено сложением векторов: 

UA и — UB; UВ и — UС; UС и — UА.

    Из векторной диаграммы видно, что векторы линейных напряжений составляют замкнутый треугольник.


Рис. 2. Фазные и линейные напряжения при соединении звездой

Зависимость между линейным и фазным напряжениями: 

UBС=2UBcos30o, так как cos30o=√3/2, то UBС=√3UB,
или в общем виде Uл=√3Uф. 

   Следовательно, при соединении звездой линейное напряжение в √3 раз больше фазного напряжения. 

    Ток, протекающий по фазной обмотке генератора или потребителя, называется фазным током и обозначается в общем виде Iф. Ток, протекающий по линейному проводу, называется линейным током и обозначается в общем виде Iл. На рис. 1 видно, что при соединении звездой линейный ток равен фазному току, т. е. 

Iл=Iф. 

    Рассмотрим случай, когда нагрузка в фазах потребителя одинакова как по величине, так и по характеру. Такая нагрузка называется равномерной, или симметричной. Это условие выражается равенством.

z1= z2= z3.

     Нагрузка не будет равномерной, если, например, z1= r1=0,5ом; z2=ωL2=0,5ом и z3=1/ωC3=0,5ом, так как здесь выполнено лишь одно условие – равенство сопротивлений фаз потребителя по величине, в то время как характер сопротивлений различен (r1 — активное сопротивление, ωL2 — индуктивное сопротивление, 1/ωC3 — емкостное сопротивление). 

     При симметричной нагрузке:

IА=UА/zА; IВ=UВ/zВ; IС=UС/zС; IА=IВ=IС.

   Фазные коэффициенты мощности вследствие равенства сопротивлений и одинаковости их характера будут одинаковы: 

cosφ1=rА/zА; cosφ2=rB/zB; cosφ3=rC/zC; cosφ1=cosφ2=cosφ3.

    В нулевом проводе должна протекать геометрическая сумма токов всех трех фаз. Если посмотреть на кривые изменения токов при симметричной нагрузке трехфазной системы, то увидим, что максимальные значения для всех трех синусоид тока одинаковы. Поскольку при симметричной нагрузке сумма мгновенных значений токов трехфазной системы равна нулю, следовательно, ток в нулевом проводе будет равен нулю.

 
   Отбрасывая нулевой провод в четырехпроводной системе, переходим к трехпроводной системе трехфазного тока. Если имеется симметричная нагрузка, как, например, трехфазные двигатели переменного тока, трехфазного тока, трехфазные печи, трехфазные трансформаторы и т. п., то к такой нагрузке подводятся только три провода. Потребители, включенные звездой с несимметричной нагрузкой фаз, нуждаются в нулевом проводе.
     При симметричной нагрузке фазные напряжения отдельных фаз равны между собой. При несимметричной нагрузке трехфазной системы симметрия токов и напряжений нарушается. Однако в четырехпроводных цепях часто пренебрегают незначительной несимметрией фазных напряжений. В этих случаях между линейными и фазными напряжениями существует зависимость:

 
Uл=√3Uф.

Соединение треугольником:

      Кроме соединения звездой, генераторы, трансформаторы, двигатели и другие потребители трехфазного тока могут включаться треугольником.


     Если объединить попарно провода несвязанной шестипроводной системы и соединить фазы, как показано на рисунке 1, получим трехфазную трехпроводную систему, соединенную треугольником.


Рис. 1. Несвязанная трехфазная схема.


Рис. 2. Связанная трехфазная схема, соединенная треугольником.

      Соединение треугольником выполняется таким образом (рис. 2), чтобы конец фазы А был соединен с началом фазы В, конец фазы В соединен с началом фазы С и конец фазы С соединен с началом фазы А. К местам соединения фаз присоединяют линейные провода. Если обмотки генератора соединены треугольником, то линейное напряжение создает каждая линейная обмотка. У потребителя, соединенного треугольником, линейное напряжение подключается к зажимам фазного сопротивления. Следовательно, при соединении треугольником фазное напряжение равно линейному: Uл=Uф. 

      Определим зависимость между фазными и линейными токами при соединении треугольником, если нагрузка фаз будет одинакова по величине и характеру. Составляем уравнения токов по первому закону Кирхгофа для трех узловых точек А1, B1 и C1 потребителя:

ĪA+ ĪСА= ĪАВ;
ĪВ+ ĪАВ= ĪВС;
ĪС+ ĪВС= ĪСА;

откуда

ĪA= ĪАВ—ĪСА;
ĪВ= ĪВС—ĪАВ; 
ĪС= ĪСА—ĪВС. 

     Отсюда видно, что линейные токи равны геометрической разности фазных токов. При симметричной нагрузке фазные токи одинаковы по величине и сдвинуты один относительно другого на 120o. Производя вычитание векторов фазных токов согласно полученным уравнениям, получаем линейные токи. Зависимость между фазными и линейными токами при соединении в треугольник: 

Iл=2Iфcos30o=2Iф√3/2=√3Iф.

    Следовательно, при симметричной нагрузке, соединенной треугольником, линейный ток в √3 раз больше фазного тока. 
     У двигателей и у других потребителей трехфазного тока в большинстве случаев наружу выводят все шесть концов обмоток, которые по желанию можно соединять либо звездой, либо треугольником. Обычно к трехфазной машине крепится доска из изоляционного материала (клеммная доска), на которую и выводят все шесть концов.

 
       Если у нас есть двигатель, на паспорте которого написано 127/220 в, значит, этот двигатель можно использовать на два напряжения 127 и 220 в. 
    Если линейное напряжение сети равно 127 в, то обмотки двигателя необходимо включить треугольником. Тогда на обмотку каждой фазы двигателя будет подано напряжение 127 в. При напряжении 220 в обмотки двигателя нужно включить звездой, тогда обмотка каждой фазы также будет под напряжением 127 в.

Источник:

Соединение звездой и многоугольником

Существуют два основных способа соединения обмоток генераторов, трансформаторов и приемников в многофазных цепях: соединение звездой и соединение многоугольником. Например, соединение генератора и приемника звездой показано на рис. 4, а соединение треугольником — на рис. 5.

При соединении звездой (рис. 4) все «концы» фазных обмоток генератора и ветвей звезды приемника называют нейтральными (нулевыми) точками, а соединяющий их провод — нейтральным (нулевым) проводом. Остальные провода, соединяющие обмотки генератора с приемником, называют линейными.
При соединении треугольником (рис. 5) или многоугольником фазные обмотки генератора соединяются последовательно таким образом, чтобы «начало» одной обмотки образовало с «концом» другой обмотки общую точку. Общие точки каждой пары фазных обмоток генератора и общие точки каждой пары ветвей приемника соединяются линейными проводами. На первый взгляд может показаться, что соединение обмоток генератора треугольником (многоугольником) равносильно короткому замыканию, как это было бы при подобном соединении, например, гальванических элементов. На самом деле при симметричной системе ЭДС сумма ЭДС, действующих в контуре треугольника (многоугольника), в любой момент времени равна нулю. Убедиться в этом можно хотя бы из рассмотрения векторной диаграммы и кривых мгновенных значений ЭДС трехфазного генератора (см. рис. 2).
Заметим, что схемы рис. 4 и 5 можно представить получающимися из схем несвязанных трехфазных цепей, показанных на рис. 6, путем объединения друг с другом проводов, вычерченных рядом.
Схемы соединения обмоток источников питания и приемников не зависят друг от друга. В одной и той же цепи могут быть источники питания и приемники с разными схемами соединений.
Лучи звезды или ветви многоугольника приемника называют фазами приемника, а сопротивления фаз приемника — фазными сопротивлениями. ЭДС, наводимые в фазных обмотках генератора или трансформатора, напряжения на их выводах, напряжения на фазах приемниках и токи в них называют соответственно фазными ЭДС, напряжениями и токами (Еф, Uф, Iф). Напряжения между линейными проводами и токи в них называют линейными напряжениями и токами (Uл, Iл). При соединении фаз звездой линейные токи равны фазным Iл = Iф. При соединении фаз многоугольником линейное напряжение между проводами, присоединенными к одной и той же фазе приемника или источника питания, равно соответствующему фазному напряжению Uл = Uф.

Положительные направления токов во всех линейных проводах выберем одинаковыми от источника питания к приемнику, а в нейтральном проводе — от нейтральной точки приемника к нейтральной точке источника питания. 0 относительно друг друга. В обмотках создается трехфазный ток. Напряжения на обмотках равно:

В том случае, если данный генератор использовать без связи друг с другом, то генератор трехфазного тока становится просто совокупностью отдельных генераторов однофазного тока. В том случае, если обмотки соединяются определенным методом, то у трехфазного тока возникают специальные свойства, которые используют в технике. Используют два вида соединений обмоток генератора: ʼʼзвездойʼʼ и ʼʼтреугольникомʼʼ.

Соединение ʼʼзвездаʼʼ

Рассмотрим схему соединения обмоток генератора ʼʼзвездойʼʼ. В ней концы трех обмоток соединяют в один узел, а начала служат подключения нагрузок.

Схема соединения звездой показана на рис.1 (а). Такое соединение обмоток генератора позволяет использовать передачи электроэнергии вместо шести проводов только четыре. Точка O на схеме — точка общᴇᴦο потенциала (проводник, который соединен с точкой О — нулевой провод). Такое соединение подобно соединению трех источников тока, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ показано на рис.1 (б).

Рисунок 1.

При таком методе соединения напряжение между фазой и нулевым проводом называют фазным напряжением. Напряжение между фазами A-B , B-C , C-A называют линейным
Важно сказать, что для того, чтобы выяснить как соотносятся фазное и линейное напряжения необходимо брать геометрическую (векторную) разность.

Допустим, что генератор разомкнут, то есть R_1= R_2=R_3=infty , найдем связь между фазным напряжением (существующим в каждой ᴎɜ обмоток О_1, О_2,О_3 ) и линейными напряжениями (между проводами 0,1,2,3 ). Линейное напряжение между проводом О и любым другим проводом равно фазному и ᴇᴦο амплитуда U_m. Линейное напряжение между любой парой проводов 1,2 и 3 будет отличаться. circ ight) } =- {sin left(omega t ight) }.

Мы получили, что при симметричнои̌ нагрузке сила тока в нулевом проводе всœегда равна нулю. В таком случае (при симметричнои̌ нагрузке!) нулевой провод можно удалить совсœем и линия будет работать (однако, надо помнить, что при ϶том на каждую ᴎɜ пар нагрузок будет действовать линейное напряжение в sqrt{3} раз больше фазного).

Соединение треугольник

Понятие 1

Обмотки трехфазного генератора и трехфазные нагрузки могут соединяться ещё одним методом. В ϶том случае конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй — с началом третьей, конец третьей с началом первой. При ϶том узлы соединений служат отводами. Такой метод соединения называют треугольником.

Схема соединения треугольник изображена на рис.2(а). Для основнои̌ гармоники при соединении обмоток генератора по схеме треугольник ток замыкания в обмотке равен нулю. Обмотки мощных генераторов обычно по такой схеме не соединяют. Эта схема соответствует соединению источников напряжения, которая изображена на рис. 2 (б).

Рисунок 2.

Если бы ток был постоянным, то всœе обмотки при таком соединении были бы замкнуты накоротко. Но, если мы имеем дело с переменными напряжениями, которые имеют разность фаз, то дело коренным образом изменяется. Результирующее напряжение в треугольнике (см. схему вычисления (4)) равно:

Мы получаем, что если генератор не имеет нагрузки, то в обмотках нет тока. Из рис. 2 очевидно, что линейные напряжения равны фазным напряжениям. При разомкнутом генераторе амплитуда линейных напряжений равна амплитуде напряжения в однои̌ обмотке U_m.

В соединении треугольником нет нулевого провода, неравномерность нагрузки существеннее сказывается на работе генератора, чем в случае соединения звездой. Из-за особенности соединение треугольник чаще всœᴇᴦο применяют в силовых установках, например, трехфазных двигателях, где можно получить близкие по величине нагрузки фаз.

Предполагалось, что генератор и нагрузки соединялись одинаково (звездой или треугольником), конечно, возможны комбинации схем. К примеру, потребитель соединяется звездой, генератор треугольником.

Пример 1

Задание: Объясните, что произойдет в схеме, которая изображена на рис.1 (а), если оборван провод 1 ? Что случится, если перегорел нулевой провод?

Решение:

Допустим, что в схеме соединения звезда (рис.1(а)) оборван провод 1 . Тогда нагрузка R_1 , будет выключена. Нагрузки R_2 и R_3 будут нормально работать, так как на них будут присутствовать фазные напряжения.

Пусть перегорел нулевой провод. В ϶том случае каждая пара сопротивлений, например R_1 и R_2 будут соединены последовательно и попадут под напряжение в sqrt{3} раз больше фазного. Эᴛο напряжение распределится в соответствии с правилами последовательного соединения, пропорционально сопротивлениям (в ϶том случае R_1 и R_2 ). Так, если R_1=R, R_2=frac{1}{10}R , то на ветке R_2 мы получим 0,1U , а на ветке R_1 будет 0,9 U , где U — полное напряжение. Допустим, что напряжение в сети (фазное) 220В , тогда:

[U=sqrt{3}cdot 220=380 left(B ight)left(1.1 ight).]

Из 380В на сопротивление R_1 придется 342 В , тогда как на R_2 придется 38В . По϶тому, если в качестве R_1 будет, например бытовая лампочка, она перегорит и ток в обеих ветвях прервётся.

Пример 2

Задание: Объясните, почему соединение звездой применяют в технике освещения?

Решение:

Необходимость применения соединения ʼʼзвездаʼʼ, которая имеет нулевой провод, существует в технике освещения, так как при работе осветительных приборов невозможно добиться симметрии в нагрузках. В таких сетях всœе три фазы и нулевой (нейтральный) провод подводят, например, к жилым домам, внутри дома пытаются примерно одинаково нагрузить каждую фазу, так чтобы общая нагрузка была наиболее симметричнои̌. При ϶том к каждой квартире приходит нулевой провод и одна ᴎɜ фаз. На распределительный щит, через который проходят две или три фазы, в нулевой провод предохранитель не ставят, так как ᴇᴦο перегорание ведет асимметрии напряжений.

Методическая разработка открытого урока по электротехнике «Соединение обмоток генератора и потребителей «звездой» и « треугольником»»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Министерство образования и науки Донецкой Народной Республики

«Макеевский профессиональный горный лицей»

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Председатель ПЦК Директор ГПОУ «МПГЛ»

_____________М.В. Чумак _________________ С.Н. Драганюк

Подпись Подпись

«____»____________2016 г. «____»____________2016 г.

Методическая разработка

открытого урока по дисциплине

«Электротехника»

на тему: «Соединение обмоток генератора и потребителей «звездой» и « треугольником»»

по профессии: 21. 01.15 «Электрослесарь подземный»

І курс Группа № 16

Разработал:

Преподаватель спецдисциплин

Голам О.Н.

Макеевка, 2016

Тема программы «Электрические цепи трехфазного переменного тока»
Тема урока «
Соединение обмоток генератора и потребителей «звездой» и « треугольником» »

Методическая цель: «Применение современных методов обучения при подготовке конкурентно-способных рабочих в условиях реализации новых стандартов профессионального образования».

Цель урока:

Обучающая: актуализировать ЗУН, изучить схему соединения, его значение в электротехнических устройствах, рассмотреть соединение обмоток генератора и потребителей «звездой» и « треугольником».Проверить знания и оценить.

Развивающая: развивать умение анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы. Развивать техническое мышление обучающихся, память, точность в расчётах.

Воспитывающая цель: воспитывать дисциплину, аккуратность, добросовестность, ответственность за точность расчётов.

Тип урока:

  1. Изучение нового материала (урок освоения новых знаний)

  2. Совершенствование и закрепление ЗУН

  3. Урок контроля ЗУН

Вид урока: Смешанный  (беседа, опрос, рассказ, изучение нового материала, самостоятельная работа)

Методы обучения:

  1. Словесные методы: объяснение, беседа.

  2. Методы развития самостоятельной активности обучающихся: выполнение самостоятельной работы.

Межпредметные связи: : физика, математика, электроматериаловедение,

  1. Средства обучения:

1. Плакаты «Соединение обмоток генератора и потребителей «звездой» и « треугольником»

2. Схема соединения обмоток генератора и потребителей.

Дидактический материал: задачи, тест, карточки-схемы.

Литература:

Основная:

1. Мирский М.И Горная электротехника. Учебное пособие для образовательных учреждений среднего профессионального образования. — М.: Недра, 1990.

Дополнительная:

1. Касаткин А.С. Основы электротехники. Учебное пособие для средних профессионально – технических училищ. — М.: Высшая школа, 1986.

2. Новиков П.Н. Задачник по электротехнике. Учебник для начального профессионального образования. — М.: Издательский центр «Академия», 2006.

Домашнее задание: подготовить рефераты по всем темам учебной программы, подготовить сообщения к итоговому занятию согласно индивидуальных заданий

  1. Содержание урока

Обозначение темы, знакомство с целями урока.

Создание эмоционального настроя на повторение и обобщение учебного материала

Студенты внимательно слушают

3 мин

3

Обобщение и систематизация знаний

Выясняет уровень подготовки студентов к восприятию нового материала с помощью блиц опроса. Задает вопросы:

1.Дать определение трехфазной цепи.

2. Назвать стандартные обозначения начала и конца каждой фазы.

3.Назвать основные элементы трехфазной цепи.

4.Описать получение трехфазной ЭДС.

Проверяет  домашнее задание

Четыре студента отвечают на поставленные вопросы, выходят к доске, остальные студенты слушают, осознают, дополняют.

Один студент отвечает с места, остальные слушают, дополняют.

10 мин

4. Содержание учебного материала.

25 мин

Изображает на доске схему соединения обмоток генератора и потребителей «звездой»

 Объясняет, каким образом соединены обмотки генератора и потребителей «звездой»

 Изображает на доске схему соединения обмоток генератора и потребителей “треугольником”.

 

Слушают, осознают, задают вопросы.

Слушают, осознают, задают вопросы.

Слушают, осознают, задают вопросы.

Объясняет, каким образом соединены обмотки генератора и потребителей «треугольником».

Раздает карточки с изображением генератора. Объясняет что изображено.

Раздает карточки со схемами соединения.

Слушают, осознают, задают вопросы.

Рассмативают, обсуждают, задают вопросы.

Рассмативают, обсуждают, задают вопросы.

4

Подведение итогов урока

Благодарит студентов, анали-зирует их работу, объявляет оценки

Студенты выслушивают оценки

3 мин

5

Домашнее задание

Объявление домашнего зада-ния, инструктаж по его выполнению.

Студенты слушают, записывают домашнее задание

2 мин

Приложения

Приложение 1.

Условимся, что положительно направленный ток выходит из обмотки генератора через её начало и входит в неё через её конец. Если все концы обмоток генератора соединить в одной точке О, а к их началам подсоединить провода, идущие к приёмникам электрической энергии, у которых концы также соединены в одной точке О´, то получим соединение звездой.

По общему обратному проводу будет протекать ток:

IN = I1 + I2 + I3 .  Общий провод называется нейтральным (или нулевым) проводом.

Если все три фазы имеют одинаковые нагрузки, то фазные токи будут равны по модулю, отличаясь друг от друга по фазе на 120˚:

Суммарный ток, т.е. ток в общем проводе равен нулю, поэтому провод ОО´ называется нулевым. Провода, соединяющие начала обмоток генератора с приёмником электроэнергии, называются линейными. Система трёхфазного тока с нулевым проводом (или нейтралью) называется четырёхпроводной.

В цепях трёхфазного тока различают два типа напряжений: линейные и фазные. То же относится и к токам. Напряжение между двумя линейными проводами называется линейным, а между линейным проводом и нейтралью – фазным. Соответственно, токи, протекающие в линейных проводах, называются линейными, а в фазных – фазными.

Приложение 2

При соединении треугольником соединяют конец первой фазовой обмотки U2 с началом второй фазовой обмотки V1, её конец соединяют с началом третьей обмотки W1, а конец третьей обмотки соединяют с началом первой обмотки U1.

Три обмотки генератора образуют теперь замкнутую цепь с очень маленьким сопротивлением. Но короткого замыкания там не получится, т.к. сумма ЭДС будет равна нулю.

Линейные напряжения в случае соединения треугольником равны фазовым напряжениям: U1 = U12, U2 = U23, U3 = U31 соответственно, т.е.Uф =Uл.

Главное, что надо иметь в виду, чтобы обмотки генератора или трансформатора были соединены правильно. Если одна из фазовых обмоток соединена наоборот, тогда сумма ЭДС в цепи не будет равна нулю, а сравняется с двукратным фазным напряжением.

Приложение 3

Приложение 4

На рис. 66 показана схема простейшего двухполюсного трехфазного генератора. Он состоит из статора (неподвижной части (от латинского слова — стоящий) и ротора — вращающейся части (от латинского слова — вращающийся). В стальном сердечнике статора имеются впадины — пазы. В пазах статора уложены три катушки А — XВ — Y и C — Z, оси которых сдвинуты в пространстве на 1/3 окружности (120°). Эти катушки являются тремя фазными обмотками генератора.

Внутри статора помещается ротор (вращающаяся часть машины), представляющий собой двухполюсный электромагнит, по обмотке которого протекает постоянный ток, возбуждающий магнитное поле. Ротор приводится во вращение каким-либо первичным двигателем, например паровой или гидравлической турбиной. Магнитное поле, вращаясь вместе с ротором, пересекает проводники катушек, заложенных в пазах статора, и индуктирует в этих катушках э. д. с., изменяющиеся синусоидально. При этом э. д. с., индуктированные в катушках АХВY и СZ, будут сдвинуты по фазе одна по отношению к другой на 1/3 периода (рис. 67).

Схема соединения «звезда — Энциклопедия по машиностроению XXL

В целях улучшения условий отключения замыканий на корпус предлагается применять силовые трансформаторы со схемой соединения треугольник — звезда при мощности трансформаторов 400 кВ А и выше и звезда — зигзаг при мощности трансформаторов 250 кВ А и ниже вместо трансформаторов со схемой соединения звезда-звезда.[c.156]

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ СЕРИИ 4А ПО СХЕМЕ СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДА ИЛИ ТРЕУГОЛЬНИК  [c.107]

Схема соединения……… Звезда с нулем —  [c.169]


При цилиндрической слоевой обмотке 1Ш с присоединением к линейному вводу внутреннего слоя и схеме соединения звездой расстояние может быть уменьшено на /з.  [c.258]

Все трансформаторы имеют схему соединения звезда — звезда с нулевым выводом.  [c.76]

На рис. 13.7 изображен симметричный потребитель трехфазного тока в схеме соединения звездой. Каждое из трех ответвлений состоит из последовательного соединения R = 10 Ом и L = 100 mHi.  [c.262]

Рис, 9. Схема соединения трехфазных приемников а — звездой б — треугольником  [c.114]

Пуск переключением со звезды на треугольник применим для двигателей, нормально работающих при соединении обмоток статора в треугольник. Схема пуска переключением обмоток со звезды на треугольник изображена на фиг. 58. При пуске переключатель П ставится в левое положение. Обмотки двигателя будут соединены звездой. После окончания разгона переключатель перекидывается вправо. Пусковой ток при соединении звездой будет в 3 раза меньше, чем при соединении треугольником. В такой же мере будет снижен и пусковой момент  [c.537]

Двигатели рассчитаны на напряжения 220, 380, 660 В схемы соединения обмотки статора «треугольник», «звезда», «треугольник-звезда».  [c.767]

Предусматривать трансформаторы со схемой соединения треугольник — звезда при мощности 400 кВ- А и вьппе и звезда — зигзаг при мощности 250 кВ-А и ниже вместо схемы звезда-звезда.  [c.158]


Зная обозначения зажимов, обмотки трехфазного трансформатора можно соединять в звезду (рис. 72, б) или в треугольник (рис. 72, в), звезду-треугольник (рис. 72, г), треугольник-звезду (рис. 72, и получать следующие схемы соединения  [c.173]

Сердечник набирают из штампованных изолированных листов электротехнической стали. После опрессовки пакет сердечника крепят продольными скобами, которые на торцах приваривают к нажимным кольцам. Обмотка статора состоит из мягких секций, намотанных медным круглым проводом. Схема соединения обмотки звезда с нулем . Между продольными ребрами вложена дополнительная трехфазная обмотка для питания цепи- возбуждения генератора. Начала фаз этой обмотки подводятся к стабилизатору, а концы — к щеткам выпрямителя.  [c.26]

Статор генератора состоит из сердечника 13, набранного из отдельных изолированных друг от друга пластин электрической стали и соединенных в пакет сваркой. Сердечник статора установлен между крышками 1 и 16 и стянут вместе с ними четырьмя винтами 21. На внутренней поверхности сердечника имеется 36 зубцов, в пазах между которыми уложена трехфазная обмотка статора 11, соединенная по схеме двойная звезда . Каждая фаза представляет собой две параллельно включенные цепи с тремя последовательно соединенными катушками (на рис. 2.3 это не показано). Свободные концы фаз обмотки статора соединены с тремя выводами 2 выпрямительного блока. Шина диодов прямой проводимости соединена с выводом + (поз. 22) генератора, а шина диодов обратной проводимости — с корпусом генератора.  [c.36]

Статор 21 генератора имеет 36 равномерно расположенных пазов, в которых размещена трехфазная обмотка 22, соединенная по схеме двойная звезда . Каждая фаза состоит из двух параллельно соединенных ветвей, в каждой из которых шесть непрерывно намотанных катушек.  [c.38]

Двигатели мощностью от 15 кВт и выше должны быть с шестью выводными концами обмотки статора. Схема соединения обмотки — треугольник/ звезда.  [c.537]

В схеме, изображенной на рис. 111, имеются три независимые цепи А, В и С. Чтобы образовать из этих, пока независимых, однофазных систем единую трехфазную систему, необходимо соединить обмотки статора звездой или треугольником. При соединении звездой (рис. 112, а) соединяют вместе по одному концу от каждой обмотки статора. Такое соединение принимают за нулевую точку и к нему присоединяют нулевой провод. К оставшимся концам обмоток А, В и С подключают провода линии (линейные провода). При таком соединении система трехфазного тока имет два различных напряжения между линейным и нулевым проводами (фазное напряжение) и между линейными провода (линейное напряжение).  [c.198]
В стальном корпусе 3 спидометра (рис. 95) на сердечниках 9 закреплены три фазные катушки 8, соединенные в звезду. Свободные концы катушек подключены к зажимам 1, На валике 10 закреплен двухполюсный магнит 2 приемника и магнит 5 спидометра. Алюминиевая картушка 7 жестко закреплена на оси стрелки. Ось стрелки нагружена спиральной пружиной 6, предотвращающей круговые движения стрелки. Червячные шестерни 4 обеспечивают работу счетного узла спидометра. При работе спидометра датчик посылает переменный трехфазный ток в катушки 8 приемника, которые создают вращающееся магнитное поле, увлекающее двухполюсный магнит 2, который будет вращаться с синхронной скоростью, соответствующей частоте переменного тока. Валик 10 вращает магнит 5 спидометра, и в картушке 7 индуктируются вихревые токи, вызывающие вращение картушки, а вместе с ней и вращение стрелки. Электрическая схема соединений спидометра приведена на рис. 96.  [c.206]

Вторичное напряжение сварочных трансформаторов регулируется изменением числа витков первичной обмотки понижающего трансформатора мощностью 270 ква при 11В=3%, а также изменением схемы соединения вторичной обмотки с треугольника на звезду. Понижающий трансформатор питается от трехфазной сети переменного тока. Вторичное напряжение холостого хода трансформатора изменяется в пределах от 25,4 до 73,7 в.  [c.392]

Однопостовые выпрямители для ручной сварки имеют ступенчатую и плавную регулировку сварочного тока. Два диапазона токов обеспечиваются переключением схемы соединения катушек в обмотках трансформатора. Диапазон малых токов получается соединением катушек первичной и вторичной обмоток в звезду Y/Y. Соединение катушек первичной и вторичной обмоток трансформатора в треугольник А/Д обеспечивает диапазон больших токов. При изменении схемы соединения обмоток со звезды на треугольник коэффициент трансформации не изменяется, а индуктивность обмоток уменьшается, и при тех же положениях обмоток токи возрастают. Изменение схемы соединения обмоток осуществляется при помощи специального переключателя диапазона тока.  [c.57]

Схема соединения обмоток генератора трехфазного тока а — звезда, б — треугольник.  [c.200]

Аналогичным образом устроен электродный водогрейный котел КЭВ-9/04, имеющий идентичные технические характеристики. В котлах этого типа электри-ческйй ток проходит через воду, заполняющую меж-электродные пространства, от электрода одной фазы к расположенным рядом электродам других фаз. Объемы воды в межэлектродных пространствах образуют сопротивления, собранные по схеме треугольник , а неэк-ранированные от корпуса токоведущие части электродной системы обусловливают протекание тока между электродами и корпусом котла, т. е. работу по схеме звезда . Включение котлов для работы на воде с различными величинами удельного электрического сопротивления производится выбором схемы соединения электродных пластин.  [c.97]

Из приведенных схем видно, что соединение треугольником представляет собой трехпроводную систему, а соединение звездой — четырехпроводБую. Каждый тгровод таких соединений представляет собой фазу. При соединении треугольником напряжение в каждой фазе М ф и  [c.67]

При соединении (включении) фаз з-вездой концы соединяются в одну общую точку,которая называется нейтральной или нулевой. Схема такого соединения обмоток показана на рис. 57,а. При соединении звездой величины токов в фазах генератора и в проводах внешней цепи равны.  [c.134]

Для многопостовой сварки применяются также трехфазные трансформаторы с параллельным питанием нескольких сварочных постов. Как видно из рис. 65, такой трансформатор имеет первичную обмотку 1, соединенную треугольником , и вторичную обмотку 2, соединенную звездой . Фазовое напряжение (напря- Рис. 64. Схема многопостовой жение между нулевым трансформатора с жест-  [c.163]

Рис. 14. Генератор с тремя обмот- Рис. 15. Схема соединения обмоток ками якоря, сдвинутыми на 120 звездой
Три однофазные цепи в виде трех витков или трех катушек можно соединить между собой так, как показано на рис. 5. В этом случае получим систему с трехфазным переменным током. На рис. 5 витки соединены между собой таким образом, что конец одного соединяется с началом другого и из мест соединения сделаны выводы к кольцам. Такой способ соединения называется треугольником (рис. 6, с). Можно концы трех витков соединить вместе, такое соединение называется звездой (рис. 6, б). Соединение треугольником представляет собой, как видно из схемы, трехпроводную систему, соединение звездой — трехпроводную или четырехпроводную. Каждый провод представляет собой фазу.  [c.15]
Выпрямитель ВСС-300. Предназначен для однопостовой ручной сварки. Выпрямительный блок собран из селеновых пластин прямоугольной формы размером 100X400 мм. Выпрямитель имеет плавную регулировку сварочного тока изменением расстояния между обмотками трансформатора. Рукоятка плавного регулирования тока расположена на верхней крыщке выпрямителя. Для изменения диапазона тока необходимо произвести переключение перемычек на доске зажимов трехфазного трансформатора, изменив схему соединения его обмоток в звезду или в треугольник .  [c.59]

Соединение звездой и треугольником в трехфазных цепях

Трехфазные электрические цепи:

Трехфазная электрическая цепь может быть представлена как совокупность трех однофазных цепей, в которых действуют э. д. с. одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга на одну треть периода, или, что то же, на угол

Эти три составные части трехфазной цепи называются фазами

На рис. 12-1 схематично показана трехфазная цепь, фазы которой электрически не связаны друг с другом.

Такие трехфазные цепи называются несвязанны -м и (в настоящее время не применяются).

На рис. 12-1 для упрощения обмотки трехфазного генератора не показаны. Сопротивлениями обмоток и шести соединительных проводов ввиду их малости по сравнению с сопротивлениями нагрузки можно для начала пренебречь.

1 Таким образом, термином «фаза» в электротехнике обозначаются два понятия: угол, определяющий стадию периодического процесса, и составная часть многофазной цепи.

Фазы А, В и С изображены на рис. 12-1 под углом 120°, для того чтобы подчеркнуть, что э. д. с. сдвинуты друг относительно друга на одну треть периода. При равенстве амплитуд э. д. с. и одинаковых сопротивлениях в фазах токи также равны по величине и сдвинуты друг относительно друга на одну треть периода, образуя так называемый трехфазный ток.

Сумма этих токов в любой момент времени равна нулю; поэтому если три провода, по которым токи возвращаются к источникам, объединить в один провод, то ток в этом проводе будет равен нулю. При отсутствии в проводе тока излишним в данном случае является и сам провод; от него можно отказаться, перейдя, таким образом, к схеме рис. 12-2. В результате этого достигается экономия материала проводов; кроме того, по сравнению с не связанной трехфазной цепью исключаются потери мощности от токов

Трехфазная цепь на рис. 12-2, фазы которой соединены электрически, представляет собой одну из разновидностей связанных трехфазных цепей.

Благодаря технико-экономическим преимуществам связанных трехфазных цепей они получили широкое распространение.

Для получения связанной трехфазной цепи не требуются отдельные однофазные генераторы, а используется трехфазный генератор, схематически показанный на рис. 12-3. Обмотки, в которых наводятся э. д. с., помещаются в пазах статора *. Обмотки фаз сдвинуты друг относительно друга на угол 120°/р, где р — число пар полюсов. В случае двухполюсного генератора (рис. 12-3) р = — 1 и угол равен 120°.

При вращении ротора в силу идентичности трех обмоток генератора, в них наводятся э. д. с., имеющие одинаковые амплитуду и частоту, причем эти э. д. с. сдвинуты по фазе по отношению друг к другу на одну треть периода.
1 Следует отметить, что на практике применяются также трехфазные генераторы, в которых полюсы неподвижны, а обмотки вращаются.

Векторы, изображающие эти э. д. с., равны по модулю и расположены под углом 120° (рис. 12-4, б).

Мгновенные э. д. с. трехфазного генератора, показанные на рис. 12-4, а, выражаются аналитически следующим образом:

Мгновенные значения э. д, с. равны соответствующим проекциям трех векторов: (рис. 12-4, б), образующих симметричную звезду и вращающихся в положительном направлении с угловой скоростью со (на рис. 12-3 положение ротора соответствует моменту t = 0).

Положительные направления э. д. с. в обмотках указаны на рис. 12-3 точками и крестиками; точка означает острие, а крестик — конец стрелки, совпадающей с положительным направлением э. д. с. (положительное направление э. д. с. не следует смешивать с действительным направлением э. д. с. в произвольный момент времени).

Создание в 1889 г. связанной трехфазной цепи переменного тока явилось важным событием в истории электротехники.

Впервые такую цепь осуществил выдающийся русский инженер и ученый Михаил. Осипович Доливо-Добровольский (18Q2—1919). Им были разработаны основные звенья генерирования, передачи, распределения и преобразования электроэнергии трехфазного тока, именно: трехфазные генератор, трансформатор и асинхронный двигатель. Изобретение М. О. Дол и во-Добровольским асинхронного двигателя, являющегося простейшим и самым дешевым двигателем переменного тока, существенно способствовало широкому промышленному внедрению трехфазного тока.

Технические и экономические преимущества трехфазного тока обеспечили ему ведущую роль в современной электротехнике.

Неуклонно возрастает также роль трехфазного переменного тока в авиации.

Соединение звездой и треугольником

Каждая фазная обмотка имеет две крайние точки или два вывода, которые условно называются началом и концом обмотки. За начало обмотки генератора обычно принимается тот вывод, к которому направлена положительная э. д. с. На рис. 12-2 одноименные выводы фазных обмоток генератора обозначены буквами н (начало) и к (конец).

Показанное на схеме рис. 12-2 соединение обмоток трехфазного генератора называется звездой: все концы фазных обмоток генератора соединены в одной общей точке. В дальнейшем для упрощения мы не будем располагать фазы генератора под углом 120°, а будем изображать их параллельно (рис. 12-5, а).

Общая точка фазных обмоток генератора называется нейтральной точкой. В зависимости от требований нейтральная точка может быть выведена к отдельному выводу, обозначенному на рис. 12-5, а буквой N.

При соединении обмоток трехфазного генератора треугольником (рис. 12-6, а) начало одной фазной обмотки соединяется с концом следующей по порядку фазной обмотки так, что все три обмотки образуют замкнутый треугольник, причем направления э. д. с. в контуре треугольника совпадают и сумма э. д. с. равна нулю. Общие точки соединенных обмоток генератора выводятся к выводам, к которым присоединяются линейные провода или нагрузка.
При отсутствии нагрузки, т. е. при режиме холостого хода в обмотках генератора-, соединенных треугольником, ток не циркулирует, так как сумма трех фазных э. д. с. равна нулю (рис. 12-6, б).

Ради упрощения в схемах рис. 12-5, а и 12-6, а показаны только э. д. с. генератора; обмотки и их сопротивления на схеме не показаны.

Нагрузка в трехфазной цепи также может быть соединена звездой (см. рис. 12-7, а) или треугольником (рис. 12-7, б и в).

На практике применяются различные комбинации соединений, например: 1) генератор может быть соединен звездой, а нагрузка — звездой или треугольником; 2) генератор может быть соединен треугольником, а нагрузка — звездой или треугольником.

Соединение нагрузки звездой по схеме рис. 12-2 применяется только при одинаковой нагрузке всех трех фаз. Между тем условие равномерной загрузки фаз на практике не всегда выполняется (например, в случае осветительной нагрузки). При неравномерной нагрузке напряжения на фазах, т. е. на сопротивлениях лучей звезды нагрузки, получаются неодинаковыми. Кроме того, в схеме рис. 12-2 недопустимым является включение или отключение одной фазы нагрузки.

В этом отношении соединение нагрузки треугольником имеет преимущество: сопротивления фаз, т. е. сторон треугольника, могут быть неодинаковы и даже в край-

нем случае могут включаться и отключаться независимо друг от друга.

Такая же возможность имеется при соединении генератора и нагрузки звездой, если их нейтральные точки соединены нейтральным проводом или через землю (рис. 12-8, а и б). На самолетах и кораблях нейтральным проводом может служить металлическая обшивка (корпус), к которой присоединяются нейтральные точки генераторов и нагрузок.

Электродвижущие силы, наводимые в фазных обмотках генератора, напряжения на их выводах, напряжения и на фазах нагрузки и токи в них называются соответственно фазными э. д. с., напряжениями и токами и обозначаются

Напряжения между линейными проводами и токи в них называются линейным и напряжениями и токами и обозначаются

При соединении фаз звездой фазные токи равны линейным токам: При соединении фаз треугольником фазное напряжение равно соответствующему линейному напряжению:

Различают симметричный и несимметричный режимы работы трехфазной цепи. При симметричном режиме сопротивления всех трех фаз одинаковы и э. д. с. образуют симметричную систему; в противном случае имеет место несимметричный режим.

Почему обмотка якоря генератора соединена ЗВЕЗДОЙ, а не ТРЕУГОЛЬНИКОМ?

Обмотка якоря генератора или генератора всегда подключается ЗВЕЗДОЙ, а не ТРЕУГОЛЬНИКОМ. Мы знаем, что вращающееся магнитное поле в воздушном зазоре может быть создано только в том случае, если фазная обмотка и фазные токи смещены друг от друга на 120º в пространстве и во времени соответственно. Этого можно добиться либо при соединении обмотки якоря генератора по схеме «звезда», либо по схеме «треугольник». Но соединение «звезда» всегда предпочтительнее соединения «треугольник» из-за его преимуществ.

Преимущество соединения ЗВЕЗДОЙ обмотки якоря генератора: Обмотка якоря генератора

соединена звездой для достижения технических и экономических преимуществ. Ниже приведены некоторые из преимуществ:

1) Соединение ЗВЕЗДОЙ обеспечивает нейтральную точку. Эта нейтральная точка очень важна с точки зрения стабильности генератора. Как правило, нейтральная точка заземляется через NGR (резистор заземления нейтрали). Заземление нейтрали обеспечивает путь для протекания циркулирующего тока в условиях несбалансированной нагрузки генератора.В дополнение к этому, он также обеспечивает путь для протекания тока нулевой последовательности во время одиночной линии до замыкания на землю / двойной линии до замыкания на землю. Кроме того, заземление нейтрали поддерживает напряжение здоровой фазы на уровне нормального фазного напряжения.

Если бы не было нейтрали, то при замыкании на землю было бы повышено напряжение здоровых фаз, что в итоге может привести к нарушению изоляции здоровых фаз. Таким образом, замыкание одной линии на землю может привести к трехфазному замыканию из-за нарушения изоляции.

Также заземление нейтрали через NGR ограничивает величину тока короткого замыкания и, следовательно, повреждение обмотки якоря статора.

2) Требования к изоляции при соединении ЗВЕЗДОЙ меньше. Поскольку фазное напряжение составляет 1/√3 раза, т.е. 57,7% (100/√3 = 57,7%) линейного напряжения, требования к изоляции фазной обмотки снижаются. Это большое преимущество с экономической точки зрения.

С генерируемой ЭДС в фазной обмотке,

Ef = √2πfNØ

где N = количество витков

3) При соединении ЗВЕЗДОЙ Фазное напряжение = Линейное напряжение / √3, тогда как фазное напряжение = Линейное напряжение при соединении треугольником.Следовательно, для получения одинакового сетевого напряжения требуется меньшее количество витков при соединении обмотки якоря по схеме «звезда» по сравнению с соединением «треугольник».

4) Соединение ЗВЕЗДОЙ устраняет тройные гармоники в генерируемом напряжении на клеммах обмотки якоря генератора. Прочтите «Как устраняются гармоники из напряжения, генерируемого генератором?» узнать причину.

Почему якорь генератора соединен в звезду, а не в треугольник?

Обмотка якоря генератора должна быть защищена от замыкания на землю.Схема защиты от замыкания на землю для генератора переменного тока, обмотка якоря которого соединена треугольником, более сложна, так как нейтраль в случае якоря, соединенного треугольником, отсутствует. Для обнаружения замыкания на землю в обмотке якоря, соединенной треугольником, необходимо установить трансформатор с открытым треугольником.

Для якоря, соединенного звездой, нейтраль образуется там, где соединен один конец всех трех обмоток. Нейтральная точка подключена к резистору заземления нейтрали. При уравновешенной нагрузке, когда ток во всех фазах одинаков, ток через нейтраль не течет.

 В случае асимметрии токов фаз, ток асимметрии течет от нейтрали к земле через резистор заземления нейтрали. Трансформатор тока, установленный для измерения тока, протекающего от нейтрали к точке заземления, определяет ток в условиях замыкания на землю и замыкания на землю. реле срабатывает при замыкании на землю. Кроме того, резистор заземления нейтрали ограничивает ток короткого замыкания до номинального тока генератора.

Если якорь генератора соединен звездой, можно легко сформировать нейтраль и получить однофазное питание.В случае якоря, соединенного треугольником, для получения однофазного питания необходимо установить трансформатор векторной группы Dyn11 для однофазного питания.

Если якорь генератора соединен треугольником, линейное напряжение появляется на обмотке якоря.

Поэтому для обмотки якоря требуется дополнительная изоляция. Если якорь соединен звездой, напряжение на обмотке якоря составляет 58 % напряжения сети, поэтому требуется меньшая изоляция обмотки.

Требования к изоляции для обмотки якоря, соединенной звездой, снижены на 42 % по сравнению с обмоткой якоря, соединенной треугольником.

Подводя итог, причины соединения якоря генератора в звезду следующие.

1. При соединении звездой образуется нейтраль, которую можно использовать для получения однофазного питания. Кроме того, нейтраль облегчает защиту генератора от замыкания на землю.

2. При соединении по схеме «звезда» напряжение фаза-нейтраль составляет около 58 % напряжения фаза-фаза или линейного напряжения.Таким образом, потребность в изоляции снижается на 42%. Количество витков 90 037 также уменьшается на 42 % от количества витков при соединении треугольником.

Пожалуйста, подпишитесь на нас и поставьте лайк:

Похожие сообщения

Проводка звезда-треугольник для генераторов

Если вы планируете сделать свой собственный трехфазный генератор переменного тока (генератор) для ветряной турбины или водяного колеса с гидроприводом, то одним из ключевых решений, которое необходимо принять, является подключение проводов к Star или Delta . конфигурация.

Звезда

С звездой начало каждой из трех фаз соединено вместе. Соединения берутся с концов трех фаз, чтобы получить три фазы.

Дельта

С Delta соединяются начала и концы фаз. Конец фазы 1 соединяется с началом фазы 2, конец фазы 2 — с началом фазы 3, а конец фазы 3 — с началом фазы 1. Соединения берутся от трех начальных и конечных точек к дайте три фазы.

В обоих случаях три выходных провода затем подключаются к мостовым выпрямителям для выпрямления генерируемого напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, которое затем можно использовать для зарядки аккумуляторной батареи

В чем разница между звездой и дельтой

Основное различие между звезда и треугольник заключается в том, что звезда генерирует высокое напряжение при малом токе, а треугольник генерирует низкое напряжение при большом токе. Общая (без нагрузки) вырабатываемая мощность одинакова.

Для расчета выходного переменного напряжения и тока трехфазного генератора переменного тока, подключенного по схеме «звезда» или «треугольник», необходимо только измерить напряжение и ток одной из катушек. Умножьте напряжение одной катушки на количество катушек в фазе, чтобы получить фазное напряжение. Квадратный корень 90 104 из 90 105 числа фаз (3) = 1,732 можно использовать для расчета общей мощности при любой конфигурации.

Например, если у вас есть одна фаза, которая дает 20 Вольт при 12 Ампер:
Звезда — Напряжение = 20 * 1.732 = 34,6 В, Ток не изменился на уровне 12 Ампер.
Delta — напряжение не меняется при 20 вольт, ток = 12 X 1,732 = 20,8 ампер.

Обратите внимание, что поскольку мощность равна напряжению, умноженному на ток, в обоих случаях в приведенном выше примере мощность составляет около 415 Вт.

Теперь у нас есть онлайн-калькулятор «звезда/треугольник» (на фото выше), который можно использовать для расчета общего выходного напряжения и тока в конфигурациях «звезда » и «треугольник ».Вам просто нужно ввести количество катушек на фазу, количество фаз, а также измеренные значения тока и напряжения для одной катушки .

Звезда и Дельта в реальном мире

Поскольку подключение по схеме «звезда» и «треугольник» дает одинаковую мощность, какая разница, какая из них используется? Что ж, генератор ветряной турбины будет генерировать более высокое напряжение при более низких оборотах и, следовательно, начнет заряжать аккумуляторную батарею раньше, если используется звезда. Генератор переменного тока, соединенный треугольником, требует больше усилий (силы ветра или воды), чтобы заставить его вращаться, в первую очередь, по сравнению со звездой.Однако при высоких оборотах напряжение, генерируемое звездой, может быть слишком высоким, тогда как в треугольнике хороший ток генерируется при более низком напряжении.

В идеале генератор должен запускаться звездой, чтобы он легко начинал вращаться, а выход высокого напряжения начинал заряжаться раньше, но затем при определенных оборотах переключался бы на треугольник, чтобы выдавать большой ток при не слишком высоком напряжении. Переключение таким образом максимизирует количество энергии, фактически отправляемой на батареи, и, следовательно, общую эффективность системы.Большинство крупных коммерческих ветряных генераторов выполняют именно такое переключение со звезды на треугольник, когда это оптимально. Эта технология очень проста, поскольку она по существу такая же, как и для двигателей с плавным пуском — запуск по схеме «звезда», а затем переключение на «треугольник», когда все заработает.

Должен ли я использовать Star или Delta в моем проекте по возобновляемым источникам энергии

Если вы делаете свой собственный ветряной генератор или водяное колесо генератор переменного тока , то вам обычно лучше использовать проводку в конфигурации Star .Как объяснялось выше, звезда, как правило, более эффективна, вы начнете заряжать свои батареи раньше, а более высокие напряжения означают, что вы можете использовать более тонкие (и, следовательно, более дешевые) кабели для передачи энергии без больших потерь в линии в вашей системе. Используя меньшее количество витков более толстого провода в катушках генератора и разводку звездой, вы можете получить хороший ток, но при этом иметь возможность заряжать аккумуляторы на низких оборотах.

Параллельное соединение генераторов и синхронизация

Наиболее распространенным генератором, используемым для производства электроэнергии, является трехфазный генератор .Он состоит из вращающегося магнитного поля внутри трех наборов обмоток. См. Рисунок 1, часть A . Три набора обмоток называются якорем генератора . Якорь обеспечивает питание цепи нагрузки. В этом случае генератор имеет неподвижный якорь и вращающееся магнитное поле. См. Рисунок 1 , часть B .

Рис. 1. A — Когда магнитное поле вращается внутри корпуса генератора, возникает трехфазный электрический выход .B — Вращающееся поле внутри генератора переменного тока со стационарным якорем состоит из катушек, сформированных и соединенных с контактными кольцами. Поля — это мощные электромагниты. C —Каждая фаза имеет одинаковый пик напряжения и частоту. Пиковая положительная полярность происходит на расстоянии 120 электрических градусов друг от друга.

Посмотрите еще раз на Рисунок 1, часть A . Синусоидальная волна, возникающая в трехфазных электрических системах, уникальна. Три обмотки якоря соединены попарно. Их называют фазой А, фазой В и фазой С.Когда магнитное поле вращается внутри обмоток якоря генератора, возникают три различные синусоидальные волны. Три волны отстоят друг от друга на 120 электрических градусов. См. Рисунок 1 , часть C .

Важно отметить, что каждая из трех фаз имеет одинаковую частоту и одинаковое пиковое напряжение. Разница между тремя фазами заключается в том, что на каждой фазе возникают положительные и отрицательные пики напряжения в разное время, что делает каждую фазу уникальной.

Катушки трехфазного генератора могут быть соединены последовательно или параллельно.При последовательном соединении такое соединение называется треугольником. При параллельном соединении такое соединение называется звездой или звездой. Причины их названий можно увидеть на рис. 2 .

Рис. 2. Обмотки генератора соединены треугольником или звездой.

Возможно, вы слышали термины 120/240 вольт и 120/208 вольт и задавались вопросом, какой из них правильный. Оба термина верны. Имеющееся напряжение определяется типом используемого соединения генератора.Соединение звездой обеспечивает 120/208 вольт, а соединение треугольником обеспечивает 240 вольт без общего или нейтрального соединения.

Треугольник используется в основном для тяжелых промышленных нагрузок, а соединение звездой используется для поддержки как силовых, так и осветительных цепей. Хотя некоторое оборудование будет работать при любом напряжении, лучше всего подключать какое-либо оборудование к уровню напряжения, указанному в руководстве по эксплуатации.

Параллельные генераторы

Когда генераторы соединены параллельно, три электрические характеристики каждого генератора должны совпадать.Этими характеристиками являются частота генератора , напряжение и мгновенная полярность . Если все три элемента не совпадают, а переключатель для соединения двух генераторов замкнут, вероятно, произойдет возгорание и взрыв.

Если напряжения двух параллельных генераторов не совпадают, их можно согласовать, отрегулировав один из реостатов полюсов возбуждения. Немного более сложная часть параллельного подключения генераторов — согласование правильных частот двух генераторов. Частоту или герц каждого генератора можно сравнить с помощью частотомера .Если частоты не совпадают, нам нужно ускорить или замедлить один из генераторов, пока они не совпадут.

На рис. 3 показаны синусоиды совпадающей и несовпадающей мгновенной полярности. Каждый генератор производит 120 вольт на выходе с частотой 60 Гц. Однако в волнах, показанных вверху, третье требование, мгновенная полярность, не выполняется. Две синусоиды на рисунке немного смещены. Обратите внимание, что их пики не совпадают по оси времени.

Мгновенная полярность генераторов переменного тока относится к той части синусоиды, которая представлена ​​на выходных клеммах каждого генератора в данный момент времени.Эти выходы могут быть как положительными, так и одним положительным и одним отрицательным. В идеале, если оба синусоидальных сигнала совпадают, генераторы имеют одинаковую мгновенную полярность. Эти генераторы могут быть соединены вместе электрически.

Рисунок 3 . Выходы двух генераторов, показанные вверху, имеют одинаковые пики напряжения и одинаковую частоту, но их мгновенная полярность не совпадает. Обратите внимание, как их пики приходятся на разное время. Два нижних выхода совпадают.

Простой способ определить, совпадают ли выходные сигналы двух трехфазных генераторов, называется «методом двух темных и одного светлого».

Две лампы подключены к фазам A и B обоих генераторов таким образом, чтобы они совпадали по полярности, напряжению и частоте. Обе лампы не должны гореть, так как на лампах не будет разности потенциалов. Другая лампа подключена через две противофазные фазы генератора. Эта лампа должна загореться, показывая, что две фазы не совпадают по фазе.См. Рисунок 4 .

Рисунок 4 . Метод двух темных и одного светлого параллельного подключения генераторов. Две лампы, соединенные параллельно фазовым линиям от двух генераторов, остаются темными. Третья лампа подключена через две противофазные линии. Эта лампа будет светиться. Эти два генератора можно безопасно подключить параллельно.

Поиск и устранение неисправностей Генераторы

Генераторы обычно выходят из строя по одной из трех причин:

  • Чрезмерный износ щеток.
  • Чрезмерный износ подшипников.
  • Электрическая перегрузка.

Чрезмерный износ щеток

По мере износа щеток увеличивается искрение между щетками и сегментами коллектора или контактными кольцами. Чрезмерный износ повредит поверхность либо сегментов коллектора, либо контактных колец. Будет виден голубоватый рисунок ожога.

Чрезмерный износ щеток можно определить при физическом осмотре. Минимальную длину щетки для генератора можно найти в руководстве пользователя.Щетки следует заменить, если обнаружен чрезмерный износ. При замене щетки должны быть одеты.

Правка щеток означает придание концам щеток формы, соответствующей поверхности коллектора или токосъемного кольца. Для этой цели можно использовать мелкозернистую наждачную бумагу или наждачную бумагу.

Наждачная бумага помещается между щеткой и коллектором шероховатой стороной к щетке. Вращение коллектора приводит к тому, что конец щетки изнашивается, чтобы соответствовать форме поверхности, по которой он движется.См. рис. 5.

Рис. 5. Щетки двигателя или генератора постоянного тока должны иметь форму, соответствующую контуру поверхности коллектора.

Чрезмерный износ подшипников

Изношенные подшипники вызывают ревущий звук. Также может присутствовать чрезмерная вибрация. Еще одним признаком чрезмерного износа подшипника является появление блестящего пятна на якоре. Это пятно вызвано трением якоря о полюсный наконечник по мере износа подшипника.

Подшипники следует смазывать регулярно, как указано в руководстве по эксплуатации.Некоторые подшипники имеют постоянное уплотнение и не требуют смазки. Если щетки и подшипники правильно обслуживаются, электрический генератор может легко прослужить более 20 лет.

Электрическая перегрузка

Другой причиной неисправности является электрическая перегрузка. Электрическая перегрузка приводит к пробою электрической изоляции, что приводит к короткому замыканию или замыканию на землю. В большинстве случаев повреждение можно обнаружить невооруженным глазом.

Темное изменение цвета является признаком чрезмерной перегрузки проводника.Для определения исправности обмотки якоря или возбуждения необходимы контрольно-измерительные приборы. Обычно для проверки обмоток на заземление используют напряжение, равное напряжению генератора. В большинстве мультиметров используется только 9-вольтовая батарея, и они не могут обнаружить землю, созданную при наличии 120 или 240 вольт во время работы генератора.

Тепло от чрезмерной перегрузки также может привести к потере остаточного магнетизма полюсными наконечниками генератора. Это очень вредит самовозбуждающемуся генератору .Если остаточный магнетизм потерян, генератор не сможет создать достаточное напряжение. Остаточный магнетизм можно восстановить, подключив к обмоткам возбуждения отдельный источник постоянного тока, например батарею.

УРОК БЕЗОПАСНОСТИ

Перед подключением отдельного источника питания постоянного тока к обмоткам возбуждения необходимо отсоединить провода якоря, чтобы предотвратить вращение генератора. При подаче напряжения на генератор он будет вращаться как двигатель.

Что такое соединение треугольником-звездой в трансформаторе? – СидмартинБио

Что такое соединение треугольником-звездой в трансформаторе?

Соединение по схеме треугольник-звезда используется в повышающих трансформаторах, где требуется нейтраль на вторичной стороне.Трансформаторы, соединенные по схеме треугольник-звезда, в основном используются в качестве трансформатора генератора для подключения генераторов к системе передачи.

Почему мы используем Delta-Star в трансформаторе?

Соединение трансформатора по схеме «треугольник-звезда» Основное использование этого соединения — повышение напряжения, т. е. в начале системы передачи высокого напряжения. Можно отметить фазовый сдвиг на 30° между первичным линейным напряжением и вторичным линейным напряжением в качестве опережающего.

Какой коэффициент трансформации звезды Star Connection?

Объяснение: оба соединения звезда/звезда и треугольник/треугольник имеют коэффициент трансформации фазы x:1, а коэффициент передачи линии также равен x:1, в то время как соединения звезда/зигзаг звезда и треугольник/звезда зигзаг имеют коэффициент трансформации линии равно 2/√3x:1.Sanfoundry Global Education & Learning Series – Transformers.

Что такое трансформатор Delta Delta?

Дельта-треугольник — это 3-фазное соединение без нейтрали, когда одно и то же напряжение на первичной обмотке подключается к тому же напряжению на вторичной, но оно используется для сильноточных приложений, как указано в этой статье.

В чем польза соединения «звезда» и «треугольник»?

Как правило, соединение звездой используется там, где требуется нейтраль и два отдельных напряжения, например, в нашей системе распределения.Соединение треугольником обычно предпочтительнее, когда нейтральный проводник не нужен, например, для передачи электроэнергии высокого напряжения. Кроме того, соединение треугольником предпочтительно, когда необходимо контролировать 3-ю гармонику.

Что такое соединение звездой и треугольником в двигателе?

Двигатели, соединенные звездой, имеют центральную точку соединения, называемую точкой короткого замыкания или точкой звезды, и каждая обмотка получает фазное напряжение (230 вольт). точка соединения и каждая обмотка получает линию …

В чем преимущество Delta Connection перед Star Connection?

Преимуществом соединения «треугольник» является более высокая надежность.Если одна из трех первичных обмоток выйдет из строя, вторичная по-прежнему будет обеспечивать полное напряжение на всех трех фазах. Единственное требование состоит в том, что оставшиеся две фазы должны выдерживать нагрузку.

Почему мы используем соединение звездой и треугольником в двигателе?

Пускатели

звезда/треугольник, вероятно, являются наиболее распространенными пускателями с пониженным напряжением. Они используются в попытке уменьшить пусковой ток, подаваемый на двигатель во время пуска, как средство уменьшения помех и помех в электроснабжении.

Каковы недостатки трехфазного трансформатора, соединенного треугольником?

Одним из недостатков трехфазных трансформаторов, соединенных треугольником, является то, что каждый трансформатор должен быть намотан для полного линейного напряжения (в нашем примере выше 100 В) и для 57,7% линейного тока. Большее количество витков в обмотке вместе с изоляцией между витками требует более крупной и дорогой катушки, чем соединение звездой.

В чем разница между соединениями StarStar и Delta?

Соединения «звезда» и «треугольник» — это два типа соединений в трехфазных цепях.Соединение «звезда» — это 4-проводная система, а соединение «треугольник» — 3-проводная система. Прежде чем вдаваться в подробности о соединении звездой, соединением треугольником и сравнивать их, давайте сделаем очень краткое примечание о трехфазной электроэнергии.

Как рассчитать общую трехфазную мощность при соединении треугольником?

Суммарная трехфазная мощность при соединении треугольником может быть рассчитана с использованием следующих формул. Поскольку линейное напряжение и фазное напряжение различны (VL = √3 VP), изоляция, необходимая для каждой фазы, меньше при соединении звездой.При соединении треугольником линейное и фазное напряжения одинаковы, поэтому для отдельных фаз требуется дополнительная изоляция.

Каковы области применения пусковых двигателей со звездой-треугольником?

Основными областями применения двигателей с пускателем звезда-треугольник являются вентиляторы, насосы, центробежные охладители в кондиционерах и т. д. В пускателе звезда-треугольник начальное соединение обмоток статора имеет форму звезды. Если V L — линейное напряжение, а V P — фазное напряжение, то напряжение на каждой фазе статора определяется выражением VP = VL / √3.

Почему обмотка якоря всегда соединена звездой, а нейтраль соединена с землей? – Слюисартярмарка.ком

Почему обмотка якоря всегда соединена звездой, а нейтраль соединена с землей?

1. Система заземления нейтрали помогает сбалансировать ток в каждой фазе. При возникновении неисправности чрезмерный ток неисправности уходит на землю через систему заземления нейтрали. Так как соединение ЗВЕЗДОЙ обеспечивает нейтральную точку, мы предпочитаем соединение ЗВЕЗДОЙ для обмотки якоря генератора переменного тока.

Синхронная машина подключена по схеме «звезда» или «треугольник»?

Синхронные машины не всегда соединены звездой.При этом большую часть времени они подключаются по схеме «звезда», а не по схеме «треугольник» по следующим причинам: Для звезды в линейном напряжении не существует 3-й гармоники. В отличие от треугольника, в звезде нет циркулирующего тока.

Почему якоря генераторов большой мощности соединены звездой, даже если их выходы подключены непосредственно к блочному трансформатору?

Генератор переменного тока

подключается в основном в звезду для достижения следующих целей: Меньшая нагрузка на изоляцию и экономия меди: напряжение на фазу меньше для заданного сетевого напряжения, что снижает требования к изоляции, а также уменьшает количество витков, следовательно, экономится медь.

Почему обмотка якоря генератора всегда соединена звездой?

Но в случае соединения треугольником обмотки генератора всегда находятся в замкнутом контуре, даже когда генератор не подключен к какой-либо нагрузке. Таким образом, через обмотку всегда протекает циркулирующий ток, который вызывает нагрев. Это важные причины, по которым обмотка якоря генератора всегда подключается звездой.

Почему обмотка якоря на статоре синхронной машины?

По этой причине охлаждение обмотки якоря осуществляется деминерализованной водой.Поскольку охлаждение эффективно из-за стационарной обмотки якоря, а вес ротора также меньше, поэтому возможна более высокая скорость вращения ротора, что увеличивает производительность синхронной машины для данного размера.

Почему обмотка якоря генератора соединена звездой, а не треугольником?

Поскольку фазное напряжение составляет 1/√3 раза, т.е. 57,7% (100/√3 = 57,7%) линейного напряжения, требования к изоляции фазной обмотки снижаются. Это большое преимущество с экономической точки зрения.3) При соединении ЗВЕЗДОЙ Фазное напряжение = Линейное напряжение / √3, тогда как фазное напряжение = Линейное напряжение при соединении ТРЕУГОЛЬНИК.

Как образуется арматура, соединенная звездой?

Для якоря, соединенного звездой, нейтраль образуется там, где соединен один конец всех трех обмоток. Нейтральная точка подключена к резистору заземления нейтрали. Замыкание на землю может быть обнаружено, если ток протекает в нейтрали. При уравновешенной нагрузке ток через нейтраль не течет.

Star Connection — ваш гид по электрике

Если три катушки якоря трехфазного генератора переменного тока не соединены между собой, а разделены, как показано на рисунке ниже, то для каждой фазы или цепи потребуется два проводника, а общее количество проводников в этом случае равно шести.Это означает, что каждый кабель передачи будет содержать шесть проводников, что усложнит и удорожит всю систему.

Следовательно, три фазы, как правило, соединены между собой, что приводит к существенной экономии меди. Общие методы соединения:-

При соединении звездой три одинаковых конца (начало или конец) трех обмоток соединяются вместе в общей точке. Эта точка известна как точка звезды или нейтральная точка. Три проводника, встречающиеся в точке звезды, заменены одним проводником, известным как нейтральный проводник (или нейтраль).Соединение «звезда» также известно как соединение «звезда» или «звезда».

Если напряжение генератора, соединенного звездой, приложено к сбалансированной нагрузке, то по нейтральному проводу будут протекать три тока нагрузки, абсолютно равные по величине, но не совпадающие по фазе друг с другом. Следовательно, их векторная сумма равна нулю.
 
т.е. I R + I B + I Y = 0,
или I N = 0.
 
Нейтральный провод в этом случае может быть опущен, хотя его сохранение полезно для питания освещения нагрузки при низком напряжении.

Напряжения и токи при соединении звездой

Разность потенциалов между любой клеммой (или линией) и нейтралью (или звездой) дает фазное напряжение (V PH ). Но разность потенциалов между любыми двумя линиями дает междуфазное напряжение или просто линейное напряжение (V L ).
 
В симметричном соединении звездой линейное напряжение = √3 x фазное напряжение (по величине), и линейное напряжение опережает фазное на 30 o .
 
Ток в каждой обмотке называется фазным током (I PH ), а ток, протекающий по каждой линии, называется линейным током (I L ).При соединении звездой линейный ток равен фазному току .
 
При рассмотрении распределения тока в трехфазной системе всегда помните о следующих двух моментах:

  • Стрелки рядом с фазными токами I R , I Y и I B указывают направление тока, когда они считаются положительными, а не направление в конкретный момент времени и ни в какой момент, все три потока будут течь в одном направлении.Это так, потому что три тока имеют разность фаз 120 o .
  • Ток, протекающий наружу в одном проводнике, равен сумме токов, протекающих внутрь в двух других проводниках. Это означает, что каждый проводник обеспечивает обратный путь для токов двух других проводников.

Преимущества и области применения Star Connection

  • Трехфазные генераторы обычно соединены звездой. Это так, потому что только 1/√3 линейного напряжения появится на каждой фазной обмотке генератора.Это означает, что в генераторе, соединенном звездой, количество витков катушки, необходимое для каждой фазы, меньше, чем для генератора, соединенного треугольником.
  • Соединение звездой обеспечивает два напряжения, т. е. фазное напряжение и линейное напряжение. Следовательно, осветительные нагрузки подключаются через три фазы, тогда как силовые нагрузки, такие как трехфазные двигатели, подключаются через линии. Поэтому эта система (трехфазная четырехпроводная система) широко используется для снабжения электроэнергией бытовых, а также коммерческих и промышленных потребителей.
  • Еще одним преимуществом соединения звездой является возможность заземления нейтрали генератора. В этом случае разность потенциалов между каждой линией и землей равна фазному напряжению, т. е. V L /√3.

Следовательно, если из-за короткого замыкания провод заземлен, изолятор должен выдерживать напряжение только В L /√3. Но в случае соединения треугольником изолятор должен выдерживать полное линейное напряжение V L . Это увеличивает вероятность пробоя изолятора.

Сбалансированное звездообразное соединение

Сбалансированное соединение звездой — это соединение, в котором трехфазные напряжения равны по величине, но смещены друг от друга на 120 o . В уравновешенной системе, соединенной звездой, трехлинейные напряжения также будут равны по величине, но смещены друг от друга на 120 o .

Звездообразные осветительные нагрузки

На рисунке показана сеть освещения по схеме «звезда» в трехэтажном доме. Для такой нагрузки обязательно наличие нулевого провода, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки по трем фазам, несмотря на случайное включение и выключение или перегорание ламп.

Из рисунка видно, что сеть питает по две квартиры на каждом этаже трехэтажного дома и имеет место сбалансированное распределение ламповой нагрузки по трем фазам. На вводе кабеля в здание установлены предохранители, которые защищают обе сети от короткого замыкания в основном кабеле.
 
На входе в квартиру установлены квартирные (или квартирные) предохранители в однофазном питании, которые защищают две главные и другие квартиры в одном доме от коротких замыканий в данном доме.
 
На нулевом проводе сети нет предохранителя , так как перегорание такого предохранителя означало бы обрыв нулевого провода. Это может привести к неравным напряжениям на разных группах ламп, если они имеют разную номинальную мощность или количество.
 
Следовательно, нити в одной группе будут гореть тускло, тогда как в других группах они будут гореть слишком ярко, что приведет к их раннему перегоранию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.