Однофазный ток и трехфазный ток: Какая электросеть лучше для дома или квартиры: однофазная или трехфазная?

Содержание

Трёхфазный переменный ток

Трёхфазный переменный ток

Подробности
Категория: Электротехника

Трехфазная система переменного тока

Электростанции вырабатывают трехфазный переменный ток. Генератор трехфазного тока представляет собой как бы три объединенных вместе генератора переменного тока, работающих так, чтобы сила тока (и напряжение) изменялась у них не одновременно, а с отставанием на 1/3 периода. Это осуществляется за счет смещения катушек генераторов на 120° одна относительно другой (рис. справа).


Каждая часть обмотки генератора называется
фазой. Поэтому генераторы, которые имеют обмотку, состоящую из трех частей, называют трехфазными.

Следует отметить, что термин «фаза» в электротехнике имеет два значения: 1) как величина, которая совместно с амплитудой определяет состояние колебательного процесса в данный момент времени;

2) в смысле наименования части электрической цепи переменного тока (например, часть обмотки электрической машины).

Некоторое наглядное представление о возникновении трехфазного тока дает установка, изображенная на рис. слева.
Три катушки от школьного разборного трансформатора с сердечниками размещаются по окружности под углом 120° по отношению друг к другу. Каждая катушка соединена с демонстрационным гальванометром. В центре окружности на оси укрепляется прямой магнит. Если вращать магнит, то в каждой из трех цепей «катушка — гальванометр» возникает переменный ток. При медленном вращении магнита можно заметить, что наибольшее и наименьшее значения токов и их направления будут в каждый момент во всех трех цепях различными.

Таким образом, трехфазный ток представляет совместное действие трех переменных токов одинаковой частоты, но сдвинутых по фазе на 1/3 периода относительно друг друга.
Каждая обмотка генератора может соединяться со своим потребителем, образуя несвязанную трехфазную систему. Выигрыша от такого соединения нет никакого по отношению к трем отдельным генераторам переменного тока, так как передача электрической энергии осуществляется с помощью шести проводов (рис.

справа).


На практике получили два других способа соединения обмоток трехфазного генератора. Первый способ соединения получил название звезды (рис. слева, а), а второй — треугольника (рис. б).

При соединении звездой концы (или начала) всех трех фаз соединяются в один общий узел, а от начал (или концов) идут провода к потребителям. Эти провода называются линейными проводами. Общую точку, в которой соединяются концы фаз генератора (или потребителя), называют нулевой точкой, или

нейтралью. Провод, соединяющий нулевые точки генератора и потребителя, называют нулевым проводом. Нулевой провод применяется в том случае, если в сети создается неравномерная нагрузка на фазы. Он позволяет уравнять напряжения в фазах потребителя.


Нулевой провод, как правило, применяется в осветительных сетях. Даже при наличии одинакового количества ламп равной мощности во всех трех фазах равномерная нагрузка не сохраняется, так как лампы могут включаться, выключаться не одновременно во всех фазах, могут перегорать, и тогда равномерность нагрузки фаз будет нарушена. Поэтому для осветительной сети применяется соединение в звезду, которая имеет четыре провода (рис. справа) вместо шести при несвязанной трехфазной системе. 

При соединении в звезду различают два вида напряжения: фазное и линейное. Напряжение между каждым линейным и нулевым проводом равно напряжению между зажимами соответствующей фазы генератора и называется фазным (Uф), а напряжение между двумя линейными проводами — линейным напряжением (Uл).

Между фазными и линейными напряжениями можно установить соотношение:

Uл = √3 . Uф ≈ 1,73

. Uф ,

если рассмотреть треугольник напряжения (рис. Сф-л/2 + 2-со5б0° = л/3 -Ц,

На практике широкое распространение получили трехфазные цепи с нейтральными проводами при напряжениях UЛ = 380 В; UФ  = 220 В.

Поскольку в нулевом проводе при симметричной нагрузке сила тока равна нулю, то ток в линейном проводе равен току в фазе.
При неравномерной нагрузке фаз по нулевому проводу проходит уравнительный ток относительно малой величины. Поэтому сечение этого провода должно быть значительно меньше, чем у линейного провода. В этом можно убедиться, если включить четыре амперметра в линейные и нулевой провода. В качестве нагрузки удобно использовать обычные электрические лампочки (рис. справа).


При одинаковой нагрузке в фазах ток в нулевом проводе равен нулю и надобность в этом проводе отпадает (например, равномерную нагрузку создают электродвигатели). В этом случае производят соединение в «треугольник», которое представляет собой последовательное соединение друг с другом начал и концов катушек генератора. Нулевой провод в этом случае отсутствует.
При соединении обмоток генератора и потребителей «

треугольником» фазные и линейные напряжения равны между собой,
т.е. UЛ = UФ, а линейный ток в √3 раз больше фазного тока  IЛ = √3.IФ

Соединение треугольником применяется как при осветительной, так и при силовой нагрузке. Например, в школьной мастерской станки можно включать в звезду или треугольник. Выбор того или иного способа соединения определяется величиной напряжения сети и номинальным напряжением приемников электрической энергии.
Принципиально можно соединять треугольником и фазы генератора, но обычно этого не делают. Дело в том, что для создания заданного линейного напряжения каждая фаза генератора при соединении треугольником должна быть рассчитана на напряжение, в раз большее, чем в случае соединения звездой. Более высокое напряжение в фазе генератора требует увеличения числа витков и усиленной изоляции для обмоточного провода, что увеличивает размеры и стоимость машин. Поэтому фазы трехфазных генераторов почти всегда соединяют звездой. Двигатели же иногда в момент пуска включают звездой, а затем переключают на треугольник.

Особенности эксплуатации оборудования в трехфазных сетях

02.08.2021

Когда заходит речь об электрических сетях, большинство из нас, конечно, имеет в виду однофазные сети. Действительно, в многоквартирных домах используется однофазная цепь с напряжением 220В переменного тока. Да, и, практически все бытовые приборы рассчитаны на применение именно этого напряжения. Однако, использование однофазного тока целесообразно лишь для помещений, площадь которых не превышает 100м².  Для обеспечения электроэнергией частных домов и производственных помещений оптимальным решением будет использование трехфазных сетей. Такая схема позволит равномерно перераспределять нагрузку по всем потребителям и избегать скачков напряжения.

Не будем вдаваться в тонкости отличий однофазной сети от трехфазной. На данном этапе достаточно будет визуальных различий.
Однофазная сеть состоит из двух («фаза» и «ноль»), или трех («фаза», «ноль» и «земля») проводов:

Трехфазная же сеть имеет три фазных провода и один нулевой:

В данной структуре фазное напряжение составляет 220В (напряжение между любым фазным проводом и нулевым), а линейное  —  380В (напряжение между двумя фазными проводами):

Причем ЭДС на фазных проводах совпадают по частоте и амплитуде, но имеют фазовый сдвиг на величину 1/3 периода, или 120°.
График трехфазного тока:

Использование трехфазной сети имеет довольно значительный ряд преимуществ, по отношению к однофазной сети, например:

  • экономичность передачи электроэнергии на значительные расстояния;
  • меньшая материалоемкость силовых кабелей;
  • уравновешенность системы;
  • возможность получения в одной установке двух напряжений – фазного и линейного, и двух уровней мощности при соединении «звездой», или «треугольником»;
  • возможность резкого уменьшения стробоскопического эффекта (мерцания) светильников на люминесцентных лампах, путем размещения в светильнике трех групп ламп, питающихся от разных фаз.

Но, как известно, чем больше компонентов имеет система, тем более она становится уязвимой. Не является исключением и трехфазная сеть. Едва ли не единственными причинами выхода из строя электрооборудования, а также возникновение несчастных случаев в однофазных сетях являются, как правило, превышение значения максимального тока и снижение величины сопротивления изоляции проводов. Для трехфазных же сетей к этим параметрам добавляются обрыв нулевого провода, «перекос» фаз, отсутствие напряжения в одной, или двух фазах, асимметрия напряжений в фазах. В большинстве случаев, это приведет к «обгоранию», или даже обрыву нулевого провода. При этом фазное напряжение может подскочить с 220 до 380В, что может вывести из строя электрооборудование. Нарушение чередования фаз способно привести к дополнительному износу электрооборудования, повышенному потреблению электроэнергии и даже к возникновению короткого замыкания, в случае параллельного включения в работу нескольких устройств. А в случае нарушения правильной фазировки электродвигателя, не исключено изменение направления движения элементов, механически связанных с ротором. Кроме того, возможно присутствие потенциала на самом нулевом проводе, что может привести к поражению электрическим током человека, или животных.

Таким образом, основой безопасности эксплуатации трехфазных сетей необходимо считать:

  • правильный проект энергоснабжения с учетом возможных нагрузок;
  • изменение в существующей цепи схемы потребления энергии (для случаев, когда каждая фаза ранее не рассчитывалась на перегрузку;
  • изменение мощности потребителей в критических ситуациях.

В таких условиях особое значение имеет установка специального оборудования, которое отключает сеть при обнаружении несоответствий требований, предъявляемых к безопасной эксплуатации трехфазных сетей  —  т.н. «Реле контроля фаз». Одним из таких приборов является реле контроля фаз CKF- BR производства компании «Евроавтоматика».

Прибор предназначен для отключения электродвигателей и электроустановок, подключенных к трехфазной сети в случаях:

  • отсутствия хотя бы одной из фаз;
  • асимметрии напряжения;
  • обрыва нулевого провода;
  • нарушения чередования фаз.

Кроме того, прибор имеет функцию регулировки асимметрии напряжения в пределах от 40 до 80В, что позволяет отключать электроустановки, не дожидаясь, пока «перекос» напряжений не достигнет критических значений. При превышении заданных величин асимметрии, прибор отключит электроустановку (электросеть) с задержкой от 0.5 до 15 сек. (выбирается пользователем). Во всех остальных случаях отключение происходит через 0.1 сек. Включение происходит автоматически после восстановления нормальных характеристик сетевого напряжения питания.

Подобные реле других производителей имеют сходные характеристики, и могут отличаться набором функций, способом монтажа и величинами регулировок. Так, например, аналогичный прибор того же производителя CKF-BT имеет дополнительную функцию отключения при падении напряжения ниже 160В и превышении 260В. А прибор производства ABB 1SVR730885R3300 имеет максимальное время задержки на выключение 30 сек. и диапазон отключения при падении напряжения ниже 180В и превышении напряжения 280В.

В целом, можно сказать, что безопасная эксплуатация трехфазных сетей достигается все-таки правильным проектированием и расчетом схемы потребления энергии. Использование же реле контроля фаз служит единственной цели  —  обеспечению безопасности в случае выхода параметров сети из допустимых норм.

генератор переменного тока, график, зачем он нужен

Несмотря на столь широкое применение, немногие знают, что собой представляет трехфазный ток. И это простительно, поскольку не все получали высшее профильное образование по профессии электрика. Поэтому цель этой статьи — рассказать в общих чертах о переменном трехфазном электрическом токе. Людям, не связанным с техническим науками, а также начинающим специалистам, будет интересно узнать, что это такое, где применяется, в том числе о его положительных и отрицательных сторонах.

Что такое трехфазный ток

Электрической цепью с трехфазной системой называют схему подключения, к которой подводят три жилы кабеля. В каждой действуют переменные электродвижущие силы одинаковых частот, но сдвинутых по фазе на одну треть периода относительно друг друга. На языке физике сдвиг выглядит как alpha = 2*pi/3. Каждую отдельную цепь всей схемы в целом называют фазой. А поскольку их три, то и вся схема получила соответствующее название.

Принцип действия трехфазного генератора

Практически все генераторы электрических станций вырабатывают трехфазный ток. Они совмещают в себе конструкцию одновременной инициации возбуждения сдвинутых относительно друг друга электродвижущих сил. В его устройство входят три независимых якоря, расположенных на статоре установки и удаленных друг от друга на одну треть окружности. В центре размещается элемент индукции, представленный как постоянный магнит.

На рисунке видно отличие трехфазного тока от однофазного. На схеме показаны три катушки, которые сами по себе являются независимыми генераторами напряжения. Если включить каждую из них в отдельную сеть со своей нагрузкой, то они способны питать электричеством любые приборы.

Однако продолжая логику схематического подключения проводки, для общего электроснабжения оборудования-приемника потребуется шесть кабелей. С точки зрения рациональности, такая цепь будет громоздкой и не экономной. Поэтому катушки соединяют таким образом, чтобы обойтись всего тремя или четырьмя кабелями. Такую систему называют трех- и четырехжильной, одна из которых нулевая, то есть не находится под токовым напряжением.

Подключение звездой

Зачем нужен трехфазный ток

Однофазный и трехфазный переменный ток широко применяются в промышленной и бытовой сфере. Однако в последнее время все больше потребителей предпочитают отказываться от первого и склоняются к последнему.

И дело даже не в увеличении мощности и включении большего количества электрического оборудования. Порой разница между силовой нагрузкой даже не заметна, а при определенных параметрах сети входная мощность для обоих цепей может быть одинаковой.

Основным потребителем является трехфазное оборудование. В эту группу входит:

  • асинхронные электроприводы;
  • нагревательные установки;
  • промышленное оборудование.

Наиболее частым потребителем трехфазного тока является асинхронный двигатель. Именно в составе этой сети они показывают наилучшие рабочие параметры, высокое КПД при относительно низких энергозатратах.

Асинхронный двигатель

К тому же, приводы, обогреватели, котлы, электрические печи, обогреватели не перекашивают фазы. Для чувствительного оборудования такое проседание — тема очень щекотливая.

Обратите внимание! В реальности обеспечить одинаковую нагрузку на всех трех фазах невозможно. Соответственно, напряжение всегда будет неодинаковым.

Поскольку в помещении присутствует еще несколько потребителей, необходима дополнительная система, которая сможет распределять нагрузку равномерно по всем приемникам. Для этого нужна трехкабельная цепь. Включение нагрузки в сеть трехфазного тока происходит к той цепи, на которую приходится меньше всего потребителей.

Схема подключения трехфазного тока

Однако распределительные системы для цепей трехфазного тока получаются очень громоздкими и занимают много места. Оно требует дополнительных систем безопасности, так как напряжение таких сетей составляет 380 В. При коротком замыкании ток будет в разы больше, чем при привычных нам 220 В.

Преимущества и недостатки

Как и все материальное, трехфазный ток имеет свои плюсы и минусы. К положительным моментам применения систем с тремя или четырьмя проводами относится:

  • экономичность. Для передачи электроэнергии на большие расстояния используют жилы из цветных металлов, имеющих небольшие удельные сопротивления. Вольтаж делят пропорционально количеству кабелей. За счет распределения нагрузок инженеры могут уменьшить количество проводов и их сечение, что при стоимости редких материалов дает заметную экономию;
  • эффективность. Параметры мощности трехфазных трансформаторов на порядок выше однофазных при меньших размерах магнитопровода;
Трансформатор 3-фазного тока
  • простота. При одновременном подключении потребителей к трехфазной системе генерируется дополнительное электромагнитное поле. Эффект сдвига фаз позволил создать простые и надежные бесколлекторные электродвигатели, ротор которых выполнен по принципу обычной болванки и устанавливается на шариковые подшипники. Асинхронные электроприводы с короткозамкнутым ротором широко применяются в качестве силовых агрегатов. Главным преимуществом таких моторов является возможность менять направления вращения оси путем переключения на разные фазные провода;
  • вариативность. В цепях с несколькими фазами существует возможность получать разные напряжения. Пользователь сможет менять мощность нагревателя или сервопривода, переключившись с одного кабеля на другой;
  • уменьшение стробоскопического эффекта. Он достигается за счет независимого подключения разных ламп к отдельным фазам.

Наравне с достоинствами трехфазный ток имеет свои недостатки. Они включают в себя:

  • сложность подключения. Для подведения трехфазной сети к частному или промышленному зданию необходимо получить специальное разрешение и технические условия от локальной компании по энергосбыту. Это мероприятие достаточно затратное и хлопотное. Даже при выполнении всех условий положительный результат не всегда гарантирован;
  • применения усиленных систем безопасности. В трехфазной сети подается напряжение 380 В, поэтому необходимы дополнительные устройства защиты от поражения электрическим током и короткого замыкания, которое может привести к пожару. В таких случая на входе ставят еще один трехполюсный автоматический выключатель с большими номинальными характеристиками. Он поможет избежать возгорания в случае замыкания цепи;
  • необходимость монтажа вспомогательных модулей для ограничения перенапряжения в распределительном щите. Он необходим на случай обрыва нулевого кабеля, что приведет к увеличению напряжения в одной из фаз.

Переход на трехфазный ток целесообразен для владельцев помещений, площадь которых больше 100 кв. метров. Это относится к частным домам и к производственным зданиям. Такая схема подключения позволит перераспределять равномерно нагрузку по всем потребителям и избежать скачков напряжения.

Чем отличается трехфазный ток от однофазного

Основное отличие однофазной цепи от трехфазной:

  • однофазный ток подается потребителям через один проводник, трехфазный — через три;
  • для завершения сети необходим нулевой кабель, поэтому в цепях с одной фазой их два, а в трех — четыре;
  • мощность повышается с увеличением количества фаз;
  • простота сетевой конструкции;
  • в однофазной цепи появляются перепады напряжения с увеличением количества потребителей электроэнергии;
  • при отключении одной жилы в трехфазном, ток продолжает течь в оставшихся двух проводах. В однофазном напряжение полностью пропадает.

Обратите внимание! Трехфазная система позволяет использовать разные номиналы напряжений при питании оборудования с разными параметрами мощности.

Почему обычно три фазы, а не четыре

Таким вопросом задаются практически все начинающие электрики. По сути, количество фаз не ограничено. Их может быть 1, 2, 3, 4 и даже 10. Однако широкое применение получили трехфазные системы. Это связано с тем, что такой цепи достаточно для решения большинства задач.

Такие системы в большей степени используют для силовых установок на производстве. Вращение ротора составляет 360 градусов, а сдвиг по фазам составляет 120 градусов. Его вполне достаточно, чтобы раскрутить якорь до нужных оборотов и получить с двигателя нужную мощность. Увеличение количества фаз лишь повысит стоимость самой установки, поскольку потребует установки дополнительных катушек и подведения лишних кабелей.

Важно! Добавление фаз к существующим трем не повышает КПД агрегата, не увеличивает его мощность. С точки зрения рациональности, это лишь добавляет стоимость установок при сохранении прежних параметров работы.

График трехфазного тока

Ниже представлен график трехфазного тока.

График трехфазного тока

На рисунке видно, что каждая ветка имеет одинаковую частоту, но в каждой цепи периода прохождения тока через проводник сдвинуты по фазе на одну треть.

Система подключения

Существует два вида подключения катушек в электрогенераторе:

  • звездой. Суть системы заключается в соединении всех концов катушек в одну точку, которая является нейтральной. Нулевой провод и остальные три провода подключаются к потребителю;
  • треугольником. При таком способе каждый вывод обмотки соединяется со следующим. В результате они образуют замкнутый на отдельных контактах треугольник, а линейные кабели соединяются с оборудованием.
Схема подключения «Звезда» и «Треугольник»

На рисунке показано схематическое подключение катушек в электрогенераторе.

Трехфазная система подачи тока потребителям приобрела широкую популярность благодаря эффективности и экономичности. Также она позволяет повышать коэффициент полезного действия силового оборудования, его мощность, упрощая при этом его конструкцию.

Переменный ток — Технарь

Электрический ток, величина и направление которого изменяются через равные промежутки времени, называют переменным. Такой ток условно обозначают знаком ~.

Переменный ток в отличие от постоянного, который все время имеет одно направление и не меняет своей величины, изменяется по синусоидальному закону

Получение однофазного переменного тока. Такой ток получают от генераторов переменного тока. Схема простейшего генератора переменного тока показана на рисунке ниже:

Между полюсами N и S электромагнита вращается стальной цилиндр А, на котором укреплена рамка, изготовленная из медного изолированного провода. Концы рамки присоединены к медным кольцам, изолированным от вала. К кольцам прижаты неподвижные щетки Щ, которые соединены проводами с приемником энергии RВращаясь, рамка пересекает силовые линии магнитного поля, и в каждой из ее сторон индуктируются электродвижущие силы, которые, суммируясь, образуют общую  электродвижущую силу. При каждом обороте рамки направление общей электродвижущей силы изменяется на обратное, так как каждая из рабочих сторон рамки за один оборот проходит под разными полюсами электромагнита. Индуктируемая в рамке электродвижущая сила также изменяется, так как изменяется скорость, с которой стороны рамки пересекают силовые линии магнитного поля. Следовательно, при равномерном вращении рамки в ней будет индуктироваться электродвижущая сила, периодически изменяющаяся по величине и направлению.

Если неподвижные щетки Щ, соединенные проводами с приемником энергии Rобразуют замкнутую электрическую цепь, то от источника энергии к приемнику будет протекать переменный однофазный ток.

Время, в течение которого переменный ток совершает полный цикл изменений по величине и направлению, называется периодом. Он обозначается буквой Т и измеряется в секундах. Число периодов в секунду называется частотой переменного тока. Она обозначается буквой f и измеряется в герцах.

Так как частота показывает число полных циклов изменения тока по величине и направлению за одну секунду, то период определяется как частное от деления одной секунды на частоту:

Т=1/f,

откуда

f=1/T.

В технике применяют переменные токи различных частот. В России все электростанции вырабатывают электроэнергию переменного тока стандартной частоты — 50 гц. Этот ток называют током промышленной частоты и используют для снабжения электроэнергией промышленных предприятий и для освещения.

Получение трехфазного переменного тока. В технике широкое применение находит трехфазный переменный ток. Трехфазным током называют систему, состоящую из трех однофазных токов одинаковой частоты, сдвинутых по фазе на одну треть периода друг относительного друга и протекающих по трем проводам. Трехфазный ток получают в трехфазном генераторе, создающем три электродвижущие силы, сдвинутые по фазе на угол 120° (одну треть периода).

Простейший генератор трехфазного тока представляет собой кольцеобразный стальной сердечник, на котором расположены три обмотки: ω1ω2 и ω3сдвинутые одна относительно другой по окружности сердечника на 120°. Сердечник с обмотками называют статором генератора, а вращающийся внутри статора электромагнит — ротором.  По обмотке ротора, называемой обмоткой возбуждения, проходит постоянный ток, который намагничивает ротор, образуя северный и южный S полюсы. При вращении ротора созданное им магнитное поле пересекает обмотки статора, в которых индуктируется электродвижущая сила. Величина электродвижущей силы зависит от скорости, с которой магнитные силовые линии ротора пересекают магнитное поле статора. Полюсы ротора и обмотки статора должны быть такими, чтобы в каждой из обмоток статора возникала синусоидальная электродвижущая сила, сдвинутая по фазе на 120°.

Если к каждой из трех обмоток генератора подключить нагрузку, то в результате получатся три цепи однофазного переменного тока. При равенстве сопротивлений потребителей амплитуды токов в каждой цепи будут равны между собой, а фазовые соотношения между токами будут такими же, как и между электродвижущими силами в обмотках генератора. Каждую из обмоток генератора вместе с внешней цепью, присоединенной к ней, принято называть фазой. Чтобы из этих независимых однофазных систем образовать единую трехфазную систему, необходимо соединить отдельные обмотки. Обмотки генератора могут соединяться двумя способами: звездой и треугольником.

При соединении звездой обмоток генератора и потребителей (рис. 58) используются четыре провода вместо шести, необходимых в несвязанной системе. Сокращение количества проводов увеличивает экономичность устройства линии передачи энергии. Три провода, идущие от обмоток генератора к приемникам /, //, IIIназывают линейными, так как они составляют линию для передачи энергии от генератора к приемникам, а провод, соединяющий общие точки фаз генератора и потребителя — нулевым. Если нагрузки всех трех фаз одинаковы по величине, то суммарный ток в нулевом проводе будет равен нулю. Однако равномерную нагрузку можно обеспечить только при питании трехфазных потребителей, подключаемых и отключаемых всеми тремя фазами одновременно. Однофазные потребители включаются независимо один от другого, и при питании их не может быть достигнута полная равномерность нагрузки фаз. В этом случае нулевой провод должен поддерживать равенство разных напряжений потребителя

Напряжение между линейными проводами называют линейным, а напряжение, а каждой фазе — фазным. При соединении звездой линейный ток равен фазному, а фазное напряжение меньше линейного в 1,73 раза при одинаковой нагрузке фаз.

Однофазовые приемники, например лампы накаливания, можно подключать непосредственно к линейным проводам на линейное напряжение (рис. 59). Подобное соединение носит название соединения треугольником. Это соединение применяется для осветительной и силовой нагрузок. Фазы трехфазного генератора соединяют следующим образом: конец первой фазы с началом второй, конец второй с началом третьей и конец третьей с началом первой, а к точкам соединения фаз подключают линейные провода. Поскольку фазы потребителя или генератора при таком соединении подключаются непосредственно к линейным проводам, фазные напряжения их равны линейным, т. е. Uф=Uл, а линейные токи по абсолютной величине больше фазных в 1,73 раза при одинаковой нагрузке фаз. Соединение треугольником обмоток генераторов встречается довольно редко. В двигателях трехфазного тока концы обмоток можно соединить звездой или треугольником.

Мощность переменного тока. Основной величиной при электрических расчетах является средняя, или активная, мощность. Ее подсчитывают по формуле:

Pа=IфUфcosφ вт

гдеIф — фазное значение тока, а;

Uф — фазное значение напряжения, в;

φ-угол сдвига фаз между током и напряжением.

При равномерной нагрузке трехфазной системы мощность, потребляемая каждой фазой, одинакова, поэтому мощность всех трех фаз

Pа=3IфUфcosφ Вт

Активную мощность трехфазного переменного тока при соединении звездой и треугольником определяют по формуле

Pа=1,73IлUлcosφ вт

Понятие о cos φ и меры его увеличения.  Кроме активной, в электрической цепи существует реактивная мощность. Активная и реактивная мощности составляют полную мощность S. Активная мощность Ра расходуется в цепи при выделении тепла или совершении полезной работы, а реактивная Рр — при нарастании тока на создание магнитных полей в индуктивной части цепи. При уменьшении тока цепь становится как бы генератором и энергия, запасенная в ней, передается генератору, питающему эту цепь. Такое передвижение энергии от генератора в цепь и обратно загружает линию и обмотку генератора, обусловливая лишние потери энергии в них. Отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности. Он показывает, какая часть полной мощности фактически потребляется цепью, и подсчитывается по формуле

сosφ=Uicosφ/UI= Ра/S.

Таким образом, коэффициент мощности для синусоидального переменного тока и есть косинус угла сдвига фаз между током и напряжением.

Уличение cos φ зависит от типа, мощности и числа оборотов вновь устанавливаемых двигателей, увеличения их загрузки и т. д.

Понятие о тепловом действии тока. При прохождении тока по проводнику последний нагревается. Русский академик Э. X. Ленц и английский физик Д. П. Джоуль одновременно и независимо один от другого установили, что при прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделямое проводником, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого ток протекал по проводнику. Это положение называется законом Джоуля — Ленца и определяется по формуле:

Q = 0,24I2Rt,

где Q — количество теплоты, кал;

I— ток, протекающий по проводнику, а;

R — сопротивление проводника, ом;

t — время, сек.

Для предохранения электротехнических устройств от чрезмерных нагревов в электрическую цепь включают легкоплавкие предохранители, а для защиты электрических двигателей при токовых перегрузках, применяют тепловое максимальное реле.

Электроизмерительные приборы. Электроизмерительные приборы применяют для измерения различных электрических величин: тока, напряжения, сопротивления и т. д. По роду измеряемой величины приборы делятся на амперметры, измеряющие ток, вольтметры, измеряющие напряжение, омметры, измеряющие сопротивление, и т. д. Электроизмерительные приборы состоят из подвижной и неподвижной частей. К подвижной части прибора прикреплена указательная стрелка, по которой ведется отсчет измеряемой величины на неподвижной шкале. Сущность работы электроизмерительного прибора состоит в том, что проходящий через его катушки ток вызывает поворот подвижной части прибора, в результате чего стрелка отклоняется на определенный угол. Амперметры, измеряющие ток в электрической цепи, включают последовательно, а вольтметры — параллельно. По роду тока приборы делятся на приборы, измеряющие только переменный или постоянный ток, и приборы, измеряющие и переменный и постоянный ток.

Электроизмерительные приборы подразделяются на семь классов точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 и 4. Цифра класса точности указывает величину основной допускаемой погрешности прибора от его наибольшего показания. Так, если вольтметр рассчитан на 150 в, а его класс точности 2,5, то при измерении напряжения этим прибором возможная  погрешность составит 2,5%.

Система переменного тока однофазная — Энциклопедия по машиностроению XXL

Основными типами генераторов переменного тока (табл. 5.2) являются генераторы тина его (синхронный генератор однофазный), СГС (самолетный генератор синхронный), ГО и ГТ. У синхронных генераторов частота тока жестко связана со скоростью вращения. Поэтому в системах переменного тока стабильной частоты применяются специальные приводы постоянной  [c.321]
В современной электротехнике получили широкое распространение многофазные системы однофазные системы переменного тока почти не применяются.  [c.129]

Многофазной системой переменного тока называют совокупность нескольких однофазных токов, сдвинутых по фазе по отношению один к другому на некоторый угол.  [c.130]

Синхронный подвозбудитель типа ВС-652. Для питания рабочих обмоток магнитных усилителей и трансформаторов в системе возбуждения возбудителя тягового генератора установлен подвозбудитель переменного тока (однофазная машина) с неподвижной обмоткой возбуждения, защищенного исполнения с одним свободным концом вала.  [c.84]

Однофазная система переменного тока неэкономична вследствие несовершенства однофазных электрических машин и повышенных потерь при передаче энергии. Промышленная выработка электроэнергии, ее передача и потребление осуществляются трехфазной системой. Трехфазной системой переменного тока называется электрическая цепь, в которой действуют три ЭДС одинаковой частоты и амплитуды, сдвинутые по фазе на треть периода (120°). Отдельные цепи, составляющие трехфазную систему, называются фазами.  [c.16]

СИСТЕМЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (см. Переменные токи и Трехфазный шок) бывают следующие 1) по числу фаз—однофазные и многофазные, 2) по числу проводов—двухпроводные п многопроводные.  [c.448]

В 1932 г. состоялась I Всесоюзная конференция по электрификации железных дорог. Одобрив использование для целей электрификации постоянного тока напряжением 3000 в, она рекомендовала также применение (после соответствующей опытной проверки) системы однофазного переменного тока промышленной частоты напряжением 20 кв, более выгодной по техническим и экономическим показателям (уменьшение числа тяговых подстанций и превращение их из понизительно-трансформаторных в понизительные, значительная экономия меди вследствие уменьшения сечения контактных проводов, снижение потерь энергии в проводах и пр.), но предполагающей дополнительные затраты при замене воздушных линий межстанционной связи кабельными линиями для устранения электрических помех и недостаточно изученной к тому времени в эксплуатационных условиях.  [c.231]

В некоторых конструкциях машин при работе на переменном токе применяются тормоза с приводом от серводвигателей, не имеющие недостатков тормозов, оборудованных электромагнитами переменного тока. Серводвигателем называют небольшой трехфазный или однофазный электродвигатель, допускающий замедление и даже остановку ротора без перегрева обмотки. На фиг. 261 показаны конструкции колодочных тормозов с приводом от серводвигателя. Серводвигатель соединяется с рычажной системой тормоза посредством шестерни, надетой на его вал и сцепленной с зубчатым сектором, или посредством кривошипа, укрепленного на выходном конце вала редуктора, приводимого в движение серводвигателем (фиг. 262). При включении двигателя механизма одновременно включается и серводвигатель, поворачивающий. зубчатый сектор или кривошип на определенный угол  [c.436]


В автоматических системах может встретиться необходимость дистанционного управления. В таких случаях используются два сельсина с одинаковыми параметрами. Эти сельсины имеют однофазную обмотку возбуждения и трехфазную обмотку синхронизации. Нормально обмотка возбуждения располагается на статоре, а синхронизации — на роторе, но в случае необходимости может быть и наоборот. В таких устройствах сельсины могут быть использованы в двух режимах — трансформаторном и в индикаторном. Как в том, так и в другом режимах оба сельсина образуют сравнивающее устройство. При индикаторном режиме (фиг. 84, б) обмотки возбуждения сельсина-датчика и сельсина-приемника присоединены к однофазной электрической сети переменного тока. Обмотки синхронизации обоих сельсинов соединены встречно, т. е. фаза 1 датчика соединена с фазой V приемника, фаза 2 — с фазой 2, фаза 3 — с фазой 5.  [c.136]

На летательных аппаратах, где основной системой электроснабжения является система постоянного тока, для получения переменного тока стабильной частоты применяются электромашинные преобразователи серий ПО (преобразователь однофазный), ПТ (преобразователь трехфазный) и МА (мотор-альтернатор). Обычно к центральному распределительному устройству подключаются два преобразователя — основной и резервный. В случае отказа основного преобразователя обеспечивается автоматическое (коробки КПР-7, КПР-9) или ручное включение резервного преобразователя.  [c.332]

Энергию трехфазного переменного тока измеряют трехфазным счетчиком или двумя однофазными счетчиками, энергию постоянного тока — счетчиком электродинамической системы, а однофазного переменного—счетчиком индукционной системы.  [c.40]

К катушке 5 подводится напряжение однофазного переменного тока, причем при прохождении напряжения через нуль магнитный поток катушки исчезает и якорь стремится отойти от сердечника (ярма). Это вызывает вибрацию якоря и гудение контактора. Для устранения этого явления магнитную систему контакторов переменного тока всегда снабжают короткозамкнутым витком, представляющим собой медную рамку, закрепленную в прорезях 6 ярма или якоря. Короткозамкнутый виток создает магнитный поток, отстающий от основного потока на четверть периода переменного тока, и удерживает якорь при прохождении напряжения через нуль, значительно снижая гудение магнитной системы контактора.  [c.115]

Питание системы от судовой сети однофазного переменного тока напряжением 127 в, 50 гц или постоянным током напряжением 24 в  [c.172]

На электровозах переменного тока наибольшее распространение получили две системы вспомогательных машин однофазные асинхронные двигатели АД (рис. 208, б) со вспомогательной фазой, включаемой через конденсатор, получающие питание от трансформатора Т (рис. 208,6), и система однофазно- трехфазного тока с вращающимся расщепителем фаз ПФ (рис. 208, в). Первую систему используют главным образом при пониженной частоте контактной сети, а вторую — при нормальной частоте. Основное преимущество второй системы состоит в возможности использования промышленных трехфазных асинхронных электродвигателей.  [c.298]

В некоторых конструкциях машин при работе на переменном токе применяются тормоза с приводом от серводвигателей, не имеющие недостатков тормозов, оборудованных электромагнитами переменного тока. Серводвигателем называют небольшой трехфазный или однофазный электродвигатель, допускающий замедление и даже остановку ротора без перегрева обмотки. На рис. 2.45 показаны конструкции колодочных тормозов с приводом от серводвигателя. Серводвигатель соединяется с рычажной системой тормоза посредством шестерни, надетой на его вал и сцепленной с зубчатым сектором, или посредством кривошипа, укрепленного на выходном конце вала редуктора, приводимого в движение серводвигателем. При включении двигателя механизма одновременно включается и серводвигатель, поворачивающий зубчатый сектор или кривошип на определенный угол (примерно на 0,4 оборота), что приводит к отходу колодок от шкива и дополнительному сжатию замыкающей пружины (или подъему замыкающего груза) тормоза при этом серводвигатель начинает работать в режиме короткого замыкания. После выключения тока сектор и ротор серводвигателя под действием пружины (или замыкающего груза) возвращаются в исходное положение и тормоз замыкается.  [c.125]


Расширение диапазона регулирования чисел оборотов обеспечивается включением в состав системы генератор—двигатель электромашинного усилителя (ЭМУ) Мощностью до 5 кет. В той же системе применяется электронно-ионный привод (ЭЛИР), на питание и управление которого расходуется мощность в диапазоне 7V = 0,15-b3 кет. Такая система привода имеет низкий к. п. д. и малый срок службы электронных ламп. Для малых перемещений используются однофазные электромагниты переменного тока — соленоиды.  [c.119]

В дальнейшем работы ученых показали, что более перспективной для магистральных железных дорог является система однофазного тока промышленной частоты. В конце 1959 г. на переменном токе электрифицирован первый участок Чернореченская—Клюквенная грузонапряженной Транссибирской магистрали, положивший начало широкому внедрению этой прогрессивной системы.  [c.7]

Системы электрической тяги. Выбор системы электрической тяги зависит от уровня развития науки и техники, промышленности и в первую очередь электротехнической, способной обеспечить электрификацию необходимыми материалами, оборудованием и электроподвижным составом. Наибольшее распространение при электрификации железных дорог получили три системы электрической тяги постоянного тока, однофазного переменного тока пониженной частоты 16 % и 25 Гц и однофазного тока промышленной частоты 50 и 60 Гц. На железных дорогах Советского Союза применяют две системы постоянного тока напряжением 3000 В и однофазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц напряжением 25 000 В. На 1 января 1975 г. протяженность электрифицированных железных дорог в СССР достигла почти 38 тыс. км, что составляет около 27% всей железнодорожной сети страны. Более 14 тыс. км электрифицировано на переменном токе.  [c.8]

Трехфазным переменным током называется система трех переменных однофазных токов одинаковой частоты, которые протекают по проводам с отставанием один от другого на одну треть периода.  [c.87]

Выпрямитель — наиболее распространенный в силовых системах и системах управления и регулирования вид статического (вентильного) преобразователя. Выпрямители нашли широкое применение на тепловозах с передачами постоянного тока в системах регулирования и защиты, с машинами переменного тока их применение еще шире и захватывает основные узлы энергетической цепи. Выпрямители классифицируют по схеме преобразования (числу фаз, числу плечей преобразователя). Наиболее часто применяются однофазные и трехфазные системы выпрямления.  [c.133]

Важную роль в работе магнитной системы контактора переменного тока играет короткозамкнутый виток 9. Он представляет собой медную или латунную рамку, закрепленную в специальном прорезе на торцах крайних кернов ярма или якоря. Рамка обычно схватывает /з сечения керна. При отсутствии короткозамкнутых витков в однофазных системах, когда поток проходит через нуль (100 раз в секунду для переменного тока 50 гц), усилие исчезает,, и якорь стремится отпасть, а затем при нарастании потока снова притянуться к ярму. Это ведет к вибрации и дребезжанию якоря что вызывает сильное гудение магнитной системы. Короткозамкнутый виток создает самостоятельный поток, отстающий от основного на 90°, и тем способствует удержанию якоря в притянутом положении, что значительно снижает гудение контакторов.  [c.302]

Однако такие системы применимы для сварки изделий на однофазных машинах переменного тока, так как на низкочастотных машинах регулирование сварочного тока в настоящее время не применяется, ввиду того что не удается достигнуть необходимого быстродействия систем из-за кратковременности импульса сварочного тока и большой индуктивности вторичного контура машин.  [c.175]

Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, используют выпрямительные устройства (выпрямители). Схемы выпрямления переменного тока различают по числу фаз системы питающего напряжения однофазные и трехфазные. Эти схемы разделяются по числу полупериодов выпрямленного напряжения за период входного напряжения на однополупериодные и двухполупериодные [3].  [c.17]

На рис. 4.4 представлена принципиальная схема бесконтактной системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком представляющим собой однофазный генератор переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, число пар полюсов магнитопровода которого равно числу цилиндров. Система включа ет в себя также высоковольтный распределитель (датчик и распределитель конструктивно объединены в единый узел датчик—распределитель), катушку зажигания 7, коммутатор 19 и другие элементы.  [c.65]

П. числа фаз. Преобразование электрич. энергии сети с одним числом фаз в энергию с другим числом фаз производится стационарными трансформаторами и специальными машинами. П. числа фаз употребляют гл. обр. в электрич. тяге. Они устанавливаются на электровозе и преобразуют однофазный ток линии в трехфазный ток, питающий тяговые двигатели или П. переменного тока в постоянный. Эти системы, принятые в Австрии и Венгрии, дают возможность применять трехфазные двигатели и двигатели постоянного тока при однолинейной воздушной подводке переменного тока. П. числа фаз употребляется и для питания мощной однофазной установки, например электропечи от трехфазной сети назначение П. в этом случае создавать равномерную нагрузку фаз.  [c.310]

Расчет на падение напряжения или на потерю мош ности. Падение напряжения—число V, затрачиваемых на преодоление сопротивления П. при пропускании через него тока потеря мощности — число W, затрачиваемых при этом на нагревание П. В двухпроводной системе постоянного тока или однофазного переменного при отсутствии сдвига фаз падение напряжения в в П. (прямом или обратном), по к-ро му течет ток к приемнику (электродвигателю, лампе и т. п.), равно  [c.414]


Р. э. э. переменным током. 1) Системы с параллельным включением приемников наиболее распространены. а) Однофазная система повсюду вытеснена трехфазной в виду лучшего использования в последней машин и материала проводов она применяется только для небольших вторичных (низкого напряжения) цепей и ответвлений, а также для электрификации  [c.56]

В СССР в настоящее время по системе переменного тока 50 гц электрифицирован опытный участок Ожерелье—Павелец. Для этого участка с 1954 г. выпускаются опытные электровозы однофазно-постоянного тока с игнитронами. Кроме этого, разрабатывается проект электровоза переменного тока мощностью 3 900 квт.  [c.543]

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ В ОДНОФАЗНЫХ И ТРЁХФАЗНЫХ СИСТЕМАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА  [c.712]

Самосины. Самосины (сельсины) — сокращённое наименование самосинхронизирую-щихся систем. Эти системы представляют маломощные асинхронные машины с кольцами с однофазным статором и трёхфазным ротором, Статоры машин включаются на сеть переменного тока, а обмотки роторов связываются электрически (фиг. 99). При этом воэ-  [c.70]

Прежде всего это относилось к освоению на практике переменных токов. В течение всего предшествующего периода применение электричества базировалосьисклю-чительно на постоянном токе. Сложилось убеждение, что переменный ток не пригоден для технических целей. Для питания же свечей, как заметил Яблочков, лучше подходил переменный ток, обеспечивавший равномерное сгорание обоих углей. В короткий срок осветительные установки по системе Яблочкова былп переведены на питание переменным током. Естественным результатом был увеличившийся спрос на генераторы однофазного переменного тока.  [c.56]

В зависимости от тока, подводимого к электроподвижному составу, его подразделяют на электроподвижной состав системы постоянного тока, переменного трехфазного, однофазного пониженной частоты (167з и 25 гц) и однофазного промышленной частоты (50 гц). Наиболее эффективными в настоящее время являются электровозы и моторные вагоны переменного тока промыш-  [c.186]

Сварочные выпрямительные установки, разработанные ВНИИЭСО (СПС-100 и СПС-300). Установка СПС-100 (фиг. 43) состоит из сварочного трансформатора трехфазной системы, трех дросселей насыщения с отдельными сердечниками и блока выпрямительных вентилей, собранных ло трехфазной мостовой схеме. Каждый из дросселей насыщения имеет обмотку переменного тока и обмотку, подмагннчивающую, питаемую от источника постоянного тока. Подмагничивающие обмотки всех дросселей насыщения включены между собой последовательно и питаются от выпрямительного мостика небольших параметров однофазной системы. В зависимости от величины тока в подмагничивающих обмотках дросселей сопротивление их будет меняться, в результате чего будет регулироваться величина сварочного тока. Кроме регулирования сварочного тока, дроссели насыщения создают падающую внешнюю характеристику па дуге и ограничивают ток короткого замыкания цепи дуги. Более пологую форму внешней характеристики можно получить в случае включения дополнительной обмотки дросселей насыщения 3. Переключателем П в случае необходимости можно дополнительные обмотки дросселей выключить. Так как блок вентилей собран по трехфазной системе, то выпрямленный ток получается одного направления с некоторой пульсацией. Технические данные выпрямителя СПС-100 даны в табл. 5. Установка СПС300-(фиг. 44) состоит из трехфазного трансформатора специальной конструкции и блока выпрямителей трехфазной системы. Сердечник трансформатора имеет оригинальную конструкцию, в результате чего получается большая  [c.109]

Отбор сигналов регулирования генератора по току его нагрузки /р и по напряжению 1 т производится однофазными магнитными усилителями, названными соответственно трансформатором постоянного тока ТПТ и трансформатором постоянного напрязкения ТПН (см. рис. 13). Рабочие обмотки ТПТ и ТПН питаются переменным током от СВ через распределительный трансформатор. Обмотка управления ОУ принимает сигналы по току и напряжению регулируемого генератора, т. е. является чувствительным элементом системы регулирования, реагирующим на ее нагрузку. Ток рабочих обмоток ТПТ и ТПН выпрямляется в выпрямительных мостиках В1 и В2.  [c.16]

Тормозные электромагниты переменного тока. Тормозные электромагниты переменного тока разделяют на трех- и однофазные. Трехфазные электромагниты типа КМТ характеризуются Ш-образной магнитной системой и поступательным движением якоря (сердечника). Ход якоря этих электромагнитов составляет несколько десятков миллиметров, поэтому их называют длннноходовыми. Их применяют преимущественно для грузовых колодочных тормозов.  [c.201]

В подвесных дорогах большой протяженности, с питанием электроэнергией от контактной сети перспективным видом привода является привод с тяговыми асинхронными электродвигателями трехфазного переменного тока с короткозамкнутым ротором в сочетании с новой системой электронного управления, допускающей плавное и глубокое регулирование работы тяговых двигателей. В этом случае контактное питание электроэнергией может осуществляться от одного контактного привода (шины) однофазного переменного тока или постоянного тока с использованием в качестве отводящего провода рельса дороги. Замена трех питающих контактных проводов одним упрощает устройство контактной сети, стрелок и других элементов верхнего строения дороги. Электрическая схема подвесного тягача показана на рис. 6.21. При питании от контактной сети постоянного тока схема упрощается, так как не требуется преобразования однофазного переменного тока в постоянный. При глубине регулирования частоты итающего тяговые электродвигатели тока от 0,1 до 60 Гц их электромеханическая скоростная характеристика имеет вид, изображенный на рис. 6.21, б, что позволяет электротягачу работать на многих экономичных ступенях регулирования скорости его движения. Как показал опыт эксплуатации подобных наземных элек-тровозоп на промышленном транспорте, новый привод с применением силовой электроники дал возможность сократить массу тягачей (локомотивов), уменьшить расходы на ремонт электродвига-  [c.136]

Наряду с однофазным переменным током, для питания ручных электрифицированных инструментов широко используется трехфаз-нын ток, который образуется системой из трех токов одинаковой частоты с фазами, взаимно сдвинутыми на угол 120°. Включение приемников в трехфазиую сеть может быть произведено путем соединения звездой или треугольником (фиг. 30).  [c.63]

Для создания и поддержания П. т. в проводниках необходимо присоединять их к источникам электрич. энергии П. т. Такими источниками энергии являются первичные электрохимич. элементы (см. Гальванические элементы),вторичяые электрохимич. элементы, или аккумуляторы электрические (см.), термоэлементы (см.), фотоэлементы (см.), динамомашины (см.) и наконец преобразователи (см.) и выпрямители (см.). В то время как ряд электротехнич. процессов выполним независимо от направления тока, например нагревание, или же только при переменном шоке (см.), напр, питание асинхронного двигателя, другие процессы выполнимы только при П.Т. питание двигателей П.т., рентгеновских трубок, пылеуловителей и т. п. На данном этапе развитияэлектротехники передача энергии на большие расстояния более выгодно производится переменным током, благодаря удобству и простоте преобразования напряжения переменного тока и возможности связывать целые районы линиями высокого напряжения—до 380 кV.Коротко замкнутые асинхронные двигатели трехфазного тока(см. Индукционные машины) являются идеальными машинами по дешевизне и прочности конструкций. С другой стороны, двигатели П. т. более удобны для регулирования скорости вращения. П. т. считается весьма пригодным для электрификации ж. д., так что во многих случаях строят специальные тяговые подстанции для преобразования переменного тока в П. т. вместо того, чтобы применять на тяговых линиях однофазный или трехфазный ток. Тем не менее и сейчас существует ряд ж.-д. линий, успешно работающих на переменном или трехфазном токе, так что проблема выбора системы тока для электрификации транспорта не может считаться решенной. С другой стороны, линии передачи (см.) высокого напряжения П. т.  [c.230]


Однофазные системы. Первые установки, работавшие на переменном токе, были однофазными. Вследствие отсутствия отвечающего различным запросам практики однофазного двигателя, однофазные установки для силовых и осветительных целей с появлением трехфазного тока не только почти перестали строить, но целый ряд существовавших однофазных установок был переделан в двух- или трехфазные. Ныне однофазные силовые и осветительные установки встречаются редко в основу электтэификации во всех странах положены районные станции и сети трехфазного тока, на  [c.448]

Аппарат Н-146 служит для сварки черных и цветных металлов, в том числе алюминия и его сплавов, толщиной переменном токах. Аппарат снабжен встроенной системой охлаждения и может бьггь использован как в стационарных, так и в полевых условиях. Сварочный ток регулируется перемещением подвижных катушек однофазного сварочного трансформатора.  [c.453]


Трехфазный ток (Доклад) — TopRef.ru

Трехфазный ток.

В настоящее время во всём мире получила широчайшее распространение так называемая трехфазная система переменного тока, изобретённая и разработанная в 1888 г. русским электротехником Доливо-Добровольским. Он первым сконструировал и построил трехфазный генератор, трехфазный асинхронный электродвигатель и трехфазную линию электропередачи. Эта система обеспечивает наиболее выгодные условия передачи электрической энергии по проводам и позволяет построить простые по устройству и удобные в работе электродвигатели.

Трехфазной системой электрических цепей называют систему, состоящую из трёх цепей, в которых действуют переменные ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода (=120). Каждую цепь такой системы называют фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют трёхфазным током.



Поддержание постоянного сдвига по фазе между колебаниями напряжений на выходе трёх независимых генераторов является довольно сложной технической задачей. На практике для получения трёх токов, сдвинутых по фазе, используются трехфазные генераторы. Индуктором в генераторе служит электромагнит, обмотка которого питается постоянным током. Индуктор является ротором, а якорь генератора—статором. Каждая обмотка генератора является самостоятельным генератором тока. Присоединив провода к концам каждой из них, как это показано на рисунке, мы получили бы три независимые цепи, каждая из которых могла бы питать энергией те или иные приемники, например электрические лампы. В этом случае для передачи всей энергии, которую поглощают приемники, требовалось бы шесть проводов. Можно, однако, так соединить между собой обмотки генератора трехфазного тока, чтобы обойтись четырьмя и даже тремя проводами, то есть значительно сэкономить проводку.

3

раз.

Первый из этих способов называется соединением звездой. При нём все концы фазных обмоток X, Y, Z соединяются в общий узел О (его называют нейтральной или нулевой точкой генератора), а начала служат зажимами для подключения нагрузки. Напряжение между нулевой точкой и началом каждой фазы называют фазным напряжением (Uф), а напряжение между началами обмоток, то есть точками А и В, В и С, С и А, называют линейным напряжением (Uл). При этом действующее значение линейного напряжения превышает действующее значение фазного напряжения в

В случае равномерной нагрузки всех трёх фаз ток в нулевом проводе равен нулю и его можно не использовать. При несимметричной нагрузке ток в нулевом проводе не равен нулю, но значительно слабее, чем ток в линейных проводах. Поэтому нулевой провод может быть тоньше, чем фазовые.

Обмотки трёхфазного генератора можно соединять треугольником. При этом конец каждой обмотки соединен с началом следующей, так что они образуют замкнутый треугольник, а линейные провода присоединены к вершинам э
того треугольника—точкам А, В и С. Легко заметить, что при соединении треугольником линейное напряжение генератора равно его фазовому напряжению. Следовательно, для получения нужного линейного напряжения каждая обмотка генератора должна быть рассчитана на большее напряжение, чем в случае соединения обмоток генератора звездой. Это приводит к удорожанию генератора. Кроме того, нагрузка редко бывает совершенно симметричной. В связи с этим обмотки генератора, как правило, соединяют звездой.

Список используемой литературы.

  1. Г. С. Ландсберг «Элементарный учебник физики».

  2. А. А. Пинский «Физика-11».

Какие токи к.з. нужно рассчитывать в сети 0,4 кВ

В данной статье речь пойдет о токах к.з. которые нужно рассчитывать в сети напряжением до 1000 В. Как правило в сетях 400В/230В приходится выполнять расчет токов трехфазного и однофазного к.з.

Вы можете спросить, зачем еще считать ток однофазного к.з., связано это с тем, что ток однофазного к.з. в сети 0,4 кВ, очень сильно зависит от схемы соединения обмоток питающего трансформатора и конструкции нулевого заземляющего проводника и в основном значительно меньше трехфазного тока к.з [Л2, с.16].

Так например:

  • для схемы соединения обмоток трансформатора ∆/Y-11 (треугольник-звезда с выведенной нейтралью на стороне 0,4 кВ) – значение тока однофазного к.з. на выводах трансформатора практически равно трехфазному к.з.
  • для схемы соединения обмоток трансформатора Y/Y-0 (звезда-звезда с выведенной нейтралью на стороне 0,4 кВ) – значение тока однофазного к.з. на выводах трансформатора в несколько раз меньше трехфазного к.з.

Для того чтобы проверить чувствительность автоматического выключателя приходиться рассчитывать не только трехфазный ток к.з., но и однофазный. В случае недостаточной чувствительности к однофазным к.з., нужно применять специальную защиту от однофазных к.з.

Для выбора коммутационной аппаратуры, шинопроводов, кабелей и другого электрооборудования следует рассчитывать ток металлического к.з., то есть когда токоведущие части фаз соприкасаются между собой или заземленным токопроводящим предметом (корпус электродвигателя, нулевой провод и т.д.) непосредственно, без переходного сопротивления, а также значение ударного тока к.з. и его тепловой импульс.

В случае же проверки чувствительности защит, следует учитывать токоограничивающее действие дуги в месте повреждения, так как сопротивление дуги может иметь достаточно большое значение и существенно снижать значение токов к.з.

При расчете минимального тока трехфазного к.з. с учетом токоограничивающего действия дуги в месте повреждения, сопротивление электрической дуги следует принимать Rп = 15 мОм [Л1, с. 15].

Исходя из выше изложенного, для выбора аппаратуры и защит необходимо знать следующие значения токов и напряжений [Л1, с. 13]:

Литература:

1. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.
2. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Различия между однофазным и трехфазным

Знаете ли вы определения однофазного и трехфазного? Иногда бывает трудно понять различия, но эти основные термины должны знать все. Ниже я определил и сравнил для вас однофазный и трехфазный.

Что такое однофазный?

Однофазная электрическая система, которая использует фазный и нейтральный провода для распределения электроэнергии.Фазный провод несет текущую нагрузку, а нейтральный провод обеспечивает путь, по которому ток возвращается.

В однофазном режиме напряжение повышается до пика в одном направлении потока, спадает до нуля, меняет направление, повышается до пика в противоположном направлении, спадает до нуля и т. Д. Цикл повторяется 60 раз каждую секунду, отсюда мы получаем термин 60-тактный или 60-герцовый переменный ток. (В Америке) (Для Европы 50 Гц.)

Однофазная сеть — это наиболее распространенный вид электроэнергии или мощности, доступной потребителям.Однофазное питание известно как «бытовое напряжение», поскольку оно используется в большинстве домов. Он в основном используется для запуска небольших бытовых приборов, таких как вентилятор, охладитель, мясорубка, обогреватель, телевизор и т. Д. В однофазной системе один трансформатор используется между распределительной линией и счетчиком. Обычно устанавливаются три провода, два «горячих» и один нейтральный, чтобы обеспечить однофазное питание 120 В и 240 В. Однофазное питание также может поставляться с трехфазным питанием.

Что такое три фазы?

Трехфазная электрическая система, которая использует четыре провода для распределения энергии.Имеет один нулевой провод и трехжильный провод. Эти три проводника расположены на расстоянии 120 градусов друг от друга.

В форме волны трехфазного тока есть три отдельных и различных однофазных тока, которые объединены, чтобы их можно было передавать по трем или четырем проводам. Три тока поднимаются до пика в одном направлении, спадают, реверсируются и так далее; однако они не достигают пика одновременно. Каждая фаза достигает своего пика на 120 градусов отдельно от других.Для трехфазного тока требуется два или три трансформатора.

Трехфазное питание разработано специально для больших электрических нагрузок. Трехфазное обслуживание дороже из-за установки четырех проводов и трех трансформаторов. Три провода — «горячие», а один нейтральный. При трехфазном питании общую электрическую нагрузку можно разделить между тремя фазами, для чего требуются провода и трансформаторы меньшего размера.

Различия между однофазным и трехфазным

Однофазный vs.трехфазный

  • Для однофазного источника питания требуется два провода. Фаза и нейтраль. С другой стороны, трехфазный источник питания работает только через четыре провода, включая трехжильный и нейтральный.
  • В жилых домах обычно используется более слабый источник питания. Вот почему у них обычно однофазные системы. Коммерческим и промышленным компаниям требуются более тяжелые электронные нагрузки. Вот почему у них обычно трехфазные системы.
  • Все электроэнергетические системы в мире используют трехфазные сети для генерации, передачи и распределения.Однофазный и двухфазный могут быть взяты из трехфазной системы, а не созданы независимо.
  • Трехфазный ток обеспечивает более стабильный источник энергии. Магнитная сила, которая вызывает вращение двигателя, наиболее сильна, когда ток достигает пика в цикле.
  • Однофазный ток достигает пика дважды в течение одного цикла, тогда как трехфазный ток достигает пика шесть раз в течение одного цикла.
  • Трехфазные двигатели проще, дешевле покупать и обслуживать, а также безопаснее использовать с горючими материалами, поскольку при запуске не возникает искры.Это связано с тем, что трехфазный ток позволяет двигателю самозапускаться, поскольку он создает вращающееся магнитное поле в двигателе. Это устраняет необходимость в отдельной пусковой обмотке, центробежном переключателе, пусковом конденсаторе или системе щеток.
  • Трехфазные двигатели доступны с большей мощностью, чем однофазные. Ток в двигатель подается по трем проводам, а не по двум. Это позволяло подавать питание на более крупные трехфазные двигатели по проводнику того же диаметра, что и для однофазных двигателей меньшего размера.
  • Сбалансированная трехфазная схема — это трехпроводная схема с равными напряжениями, в которой используется 75% меди, необходимой для проводов.

Продолжить чтение

В чем разница между однофазными и трехфазными генераторами?

На прошлой неделе мы рассмотрели некоторые причины, по которым коммерческий генератор может иметь решающее значение для поддержания функционирования вашего бизнеса в Южной Каролине и получения прибыли в случае серьезного сбоя в электроснабжении.Сезон ураганов приближается, и специалисты по погоде прогнозируют сезон ураганов «выше нормы» из-за отсутствия системы Эль-Ниньо в Атлантике.

Если вы изучали генераторы, то, вероятно, заметили, что некоторые из них являются «однофазными», а другие — «трехфазными». Вы, наверное, также заметили, что «трехфазный» генератор обычно стоит значительно дороже. В этом посте мы предложим упрощенные объяснения одно- и трехфазной мощности, а также некоторые вещи, которые следует учитывать при принятии решения о том, что лучше для вас.

Настоятельно рекомендуется поговорить с нашим постоянным специалистом по коммерческим генераторам в Cooper Mechanical Services. Наша команда рада обучать, консультировать и помогать всем потенциальным потребителям. Мы позаботимся о том, чтобы вы получили генератор, который соответствует вашим потребностям, а не нашим.

Однофазное питание

В Соединенных Штатах однофазное напряжение составляет 120 вольт, и стандартом его подачи является переменный ток, обычно называемый мощностью переменного тока. Электроэнергия в однофазные системы поступает по двухпроводной цепи переменного тока, по одному проводу идет ток 120, а по другому — нейтраль.Переменный ток течет между проводом нагрузки и нулевым проводом циклически, при этом ток изменяется по величине и направлению.

Этот циклический переменный ток можно изобразить как одну волну (см. Изображение ниже). На самом деле волна колеблется так быстро (около 60 раз в секунду), что колебания напряжения не наблюдаются человеческими чувствами. Эту форму энергии мы все используем дома или на непромышленных рабочих местах для освещения, бытовой техники и даже небольших двигателей.

Трехфазное питание

Трехфазное питание использует четырехпроводную цепь переменного тока с тремя проводами питания и одним нейтральным проводом. Каждая из трех линий электропередачи работает немного «не в фазе» друг относительно друга (разница точно в 120 градусов, если вам интересно). Представьте двигатель с тремя поршнями, каждый из которых имеет одинаковую мощность, но чередует три поршня.

Трехфазное питание имеет то преимущество, что обеспечивает большую мощность при том же токе, а также гарантирует, что волна никогда не достигнет «нуля» (см. Изображение выше).

На большинстве промышленных рабочих мест используются трехфазные системы, потому что мощность более плотная. В системе генератора это идеальное решение для предприятий, которым не хватает энергии: продуктовых магазинов, больниц, производства. Дополнительно это необходимо для центров обработки данных.

Хотите узнать о коммерческих генераторах?

Cooper Mechanical Services рада помочь компаниям любого размера спланировать и подготовиться к неизбежным отключениям электричества, которые возникают из-за проживания и работы в Миртл-Бич и более крупном прибрежном регионе Кэролайн.

Пожалуйста, свяжитесь с Купером, чтобы узнать больше.

Разница между однофазным и трехфазным питанием

Разница между однофазным и трехфазным питанием. Одно преимущество перед другим.

Две распространенные формы переменного тока — однофазный и трехфазный.

Фаза относится к схеме, при которой синусоидальное напряжение источника переменного тока смещается между положительным максимумом и отрицательным максимумом.

В электричестве это выражение относится к распределению нагрузки.

Ниже приведены различные системы, с помощью которых мощность распределяется между потребителями.

  • Однофазное питание переменного тока по двухпроводной системе.
  • Трехфазное питание переменного тока по трехпроводной системе.
  • Питание трехфазной и нейтралью по 4-х проводной системе.

Общие отличия

  • Однофазное питание состоит из двухпроводной силовой цепи переменного тока.
  • В однофазной системе электропитания один провод питается от фазного провода, а другой провод является нейтральным, при этом ток течет между проводом питания (через нагрузку) и нейтральным проводом.
  • Трехфазное питание — это трехпроводная силовая цепь переменного тока, в которой каждый фазный сигнал переменного тока разнесен на 120 электрических градусов, как показано на рисунке выше. Каждая фаза трехфазного источника питания обозначена красным (R), желтым (Y), синим (B) или черным.
  • Фаза обозначается буквой L в однофазном источнике питания.
  • При измерении однофазного напряжения 220В измеряется между фазой и нейтралью.
  • При измерении трехфазного напряжения 415 или 420 В измеряется между любыми двухфазными соединениями.

Напряжение питания

Стандартные напряжения, при которых органы снабжения поставляют мощность потребителю, следующие.

Однофазный — 240 В, 50 Гц, 2-проводный,

Трехфазный — 415 В, 50 Гц, 3-проводный.

  • В 3-фазной или 4-проводной системе распределения электроэнергии питание от подстанции осуществляется по 4-проводной схеме. Три из этих проводов называются фазными, а один, как правило, имеет нулевое напряжение, называемый нейтральным проводом. Нейтральный провод заземлен на подстанции.
  • Жилые дома обычно питаются от однофазного источника питания.
  • В то время как коммерческие и промышленные предприятия обычно используют трехфазное питание.
  • Однофазные источники питания обычно используются, когда типичными нагрузками являются освещение или обогрев, а не большие электродвигатели.
  • Трехфазный источник питания лучше подходит для более высоких нагрузок.

Однофазные системы могут быть производными от трехфазных систем.

Однофазное и трехфазное питание

Важное различие между трехфазным питанием и однофазным питанием заключается в надежном постоянстве подачи питания.

  • В однофазной системе питание подается по двум проводам. Один подает ток, а другой — полный возврат пути. С пиками и провалами напряжения в течение одного фазного цикла доставки.
  • В однофазной системе пик мощности составляет 90 градусов и 270 градусов.Это означает, что в двух точках цикла подача мощности максимальна. В остальное время подача мощности оптимальна. Однофазный источник питания просто не обеспечивает такой же стабильности, как трехфазный источник питания.
  • В трехфазной системе нагрузка распределяется между тремя проводами питания. Три провода питания расположены не в фазе друг с другом. Все три фазы питания вошли в цикл на 120 градусов.
  • Три фазы пика мощности в разное время в течение полного цикла.Подавая мощность таким образом, нет пиков и спадов.
  • Распределение нагрузки между тремя проводами питание подается постоянно. Трехфазный источник питания может передавать в три раза больше мощности, чем однофазный источник питания.
  • Трехфазное питание, трехфазные источники питания более эффективны по сравнению с однофазными системами питания.

Разница между трехфазной и однофазной конфигурациями

  • В однофазных источниках питания есть нейтральный провод, напряжение измеряется относительно нейтрали, следовательно, оно составляет 220 В.
  • В трехфазном режиме он измеряется по отношению к другой фазе, потому что только конфигурация звезды имеет нейтральный провод, а конфигурация треугольника не имеет нейтрального провода.

Однофазные и трехфазные системы распределения электроэнергии выполняют разные функции. Но эти два типа систем полностью отличаются друг от друга.

Преимущества однофазного перед трехфазным

  • Однофазная система дешевле и менее сложна, чем трехфазная система питания.
  • Однофазная система подходит для жилых помещений.

Преимущества трехфазного перед однофазным

  • Большая мощность может передаваться от трехфазной системы.
  • Трехфазное питание может использоваться для питания мощного промышленного оборудования, такого как двигатели.
  • На большие расстояния можно передавать гораздо большее количество энергии.
  • Трехфазные обеспечивают гораздо больше энергии при меньших затратах.

Читать дальше:

Об авторе

Инженер по реализации проекта в Инженеры и консультанты Tree-Tech | + сообщения

Проницательный профессионал с 25-летним стажем работы инженером по КИПиА начал карьеру в целлюлозно-бумажной промышленности. Со временем был переведен на электростанцию, установку целлюлозы, химические заводы (сульфид углерода, Clo2 и серную кислоту), нефть и газ (разведка и добыча).

Однофазная и трехфазная конфигурации насосов. Объяснение

При выборе насоса для конкретных требований к транспортировке жидкости вы, вероятно, встретите термины однофазный и трехфазный. Это не что иное, как фазы питания, используемые насосами для работы. Чтобы понять, какой насос выбрать для ваших конкретных приложений, давайте узнаем больше о двух конфигурациях мощности.

Общие сведения о фазах питания

Электрический ток может быть двух видов в зависимости от потока: постоянный ток (DC) или переменный ток (AC).В то время как электрический заряд (ток) в мощности постоянного тока течет только в одном направлении, мощность переменного тока периодически меняет направление. Энергия, генерируемая с использованием переменного тока, следует той же форме волны, что и ток, чередуя синусоидальную волну между положительным и отрицательным напряжением. Производство электроэнергии и ее передача на большие расстояния с использованием переменного тока намного проще и с меньшими потерями, чем постоянный ток. Следовательно, переменный ток является предпочтительным режимом для передачи электроэнергии в жилые районы, коммерческие здания и промышленные объекты.

Для дальнейшего объяснения синусоидальной природы переменного тока мы используем термин фаза для описания мгновенного положения в цикле формы волны. Когда эта позиция проходит через исходную точку декартовой системы координат, она считается стандартной системой отсчета. Фаза проходит от пика к впадине в виде синусоидальной волны, и в систему подается соответствующее количество положительного и отрицательного тока. Как правило, фазы питания бывают двух типов — однофазные и трехфазные.

Однофазный насос

Однофазное питание широко используется в жилых и коммерческих зданиях, где конфигурация питания электрической розетки представляет собой простую конфигурацию 120 В или двухфазную конфигурацию с напряжением 120/240 В. Поскольку требования к мощности этих помещений в первую очередь связаны с работой приборов мощностью менее 1000 Вт, однофазной мощности достаточно для удовлетворения этих потребностей.

Однофазное питание является наиболее распространенным, но, несмотря на это преимущество, оно не подходит для питания двигателей мощностью более 5 л.с.Это потому, что однофазный двигатель потребляет значительно больший ток, чем трехфазный двигатель той же мощности. А из-за этого большего потребления тока двигателю требуется обмотка значительно большего размера, что, следовательно, увеличивает стоимость двигателя. Помимо более высоких капиталовложений, однофазные двигатели также менее эффективны по сравнению с их трехфазными аналогами, что еще больше увеличивает эксплуатационные расходы. Кроме того, срок службы однофазного насоса также короче, чем у трехфазного насоса.

При таком большом количестве ограничений однофазные насосы бесполезны для промышленных целей, где нам нужен более высокий КПД и более высокое давление нагнетания. Но они идеально подходят для домашнего использования, поскольку однофазные насосы не требуют большого пускового момента. Однофазные насосы в основном используются в тех случаях, когда насос будет включать и выключать несколько раз в день. Однофазные насосы также широко используются в удаленных местах, где трудно получить электричество из электросети.В таких удаленных местах электричество вырабатывается в основном за счет внесетевых солнечных батарей.

Трехфазные насосы


Поскольку трехфазное питание в основном используется для обслуживания высокого потребления электроэнергии, оно обычно применяется на коммерческих и промышленных объектах. Трехфазное питание — это более плавный и сбалансированный источник питания, который позволяет использовать недорогие двигатели и невысокие эксплуатационные расходы. Эта относительная стабильность в подаче энергии является результатом трехфазного питания, имеющего три идентичных синусоидальных волны, перекрывающих друг друга.Каждая синусоида равномерно отделена друг от друга на 120 ° или 2π / 3 радиана.

По сравнению с однофазным источником питания, трехфазный источник питания может передавать в три раза больше мощности, чем однофазный источник питания, при использовании всего в 1,5 раза большего количества используемых проводов. Эта эффективность трехфазного питания почти вдвое увеличивает отношение мощности к используемому материалу проводника. И это соотношение позволяет использовать меньшую и менее дорогую проводку в трехфазном насосе.

Насос, спроектированный с использованием трехфазного источника питания, относительно более прост по конструкции, более компактен (небольшой размер корпуса) и дешевле, чем насос, работающий от однофазного источника питания. Трехфазный насос требует сравнительно более высокого пускового момента, но при длительной эксплуатации он более эффективен, чем однофазный двигатель. Следовательно, мы используем их в промышленных приложениях, где насос после включения остается включенным в течение длительного времени. Благодаря более простой конструкции и компактному размеру они также производят меньше вибрации и шума во время работы.Трехфазный насос имеет более длительный срок службы, чем однофазный водяной насос, если он работает в тех же условиях.

Нужна помощь в выборе многоступенчатого насоса для ваших требований по транспортировке жидкости? Позвольте нашим опытным инженерам помочь вам. Hayes — старейший и крупнейший дистрибьютор насосов на Северо-Востоке. Наши инженеры могут помочь вам выбрать правильный насос, который будет работать с максимальной эффективностью, независимо от того, предназначены ли ваши приложения для жилых помещений, эксплуатации тяжелой техники или чего-либо еще.

Нужна помощь в выборе подходящего насоса?

Однофазное и трехфазное питание. Объяснение — Plexus (Pvt) Ltd

Однофазное питание используется в большинстве домов и на малых предприятиях, потому что его относительно просто и недорого установить. Коммерческие и промышленные предприятия с большими потребностями в электроэнергии предпочитают трехфазное питание, потому что оно более эффективно и дешевле в эксплуатации. Но в чем именно разница между однофазным и трехфазным питанием?

Однофазный против трехфазного

Чтобы проиллюстрировать разницу между однофазным и трехфазным, представьте себе гребца-одиночки в каноэ.Он может двигаться только вперед, пока его весло движется по воде. Когда он поднимает весло из воды, чтобы подготовиться к следующему гребку, мощность, подаваемая на каноэ, равна нулю.

А теперь представьте то же каноэ с тремя гребцами. Если их гребки синхронизированы, так что каждый из них разделен на 1/3 цикла гребка, каноэ получает постоянное и последовательное движение по воде. Прибавляется больше мощности, и каноэ движется по воде более плавно и эффективно.

Однофазное питание
  • Однофазное электричество используется в большинстве домов и малых предприятий
  • Способно обеспечивать достаточную мощность для большинства небольших потребителей, включая дома и малые непромышленные предприятия
  • Подходит для работы двигателей до около 5 лошадиных сил; Однофазный двигатель потребляет значительно больше тока, чем эквивалентный трехфазный двигатель, что делает трехфазный двигатель более эффективным выбором для промышленных приложений

Трехфазный двигатель
  • Обычно используется в крупных компаниях, а также в промышленности и промышленности. производство по всему миру
  • Все более популярны в энергоемких центрах обработки данных с высокой плотностью размещения
  • Дорогое преобразование существующей однофазной установки, но трехфазная система позволяет использовать меньшую и менее дорогую проводку и более низкое напряжение, что делает ее более безопасной и менее затратной дорогая в эксплуатации
  • Высокоэффективная для оборудования, рассчитанного на работу от трехфазной сети

Что такое фаза в электричестве? | Что такое однофазные и трехфазные соединения? | Однофазное питание

Что такое фаза в электричестве?

Обычно фазная мощность — это ток или напряжение между нейтральным кабелем, а также нейтральным кабелем.Фаза означает распределение нагрузки, если используется один провод, на него будет дополнительная нагрузка, а если используются три провода, то нагрузка будет разделена между ними. Его можно назвать меньшей мощностью для однофазной и большей мощностью для трехфазной.

Если это однофазная система, она включает в себя два провода, а когда это трехфазная система, она состоит либо из трех (или) четырех проводов. Оба используют переменный ток для питания систем, таких как однофазные и трехфазные блоки. Потому что ток, протекающий с использованием переменного тока, всегда имеет направление переменного тока.Основное различие между этими двумя поставками — надежность распределения.

Также читайте: Что такое трехфазный генератор? | Как работают трехфазные генераторы переменного тока? | Однофазный генератор VS. Описание трехфазного генератора

Что такое однофазное и трехфазное подключение?

Большинство из нас знает, что в мире электричества токи по проводам переносят электричество, которое зажигает наши лампочки и приводит в действие наши приборы.Тип тока, подаваемого из электрической сети, — переменный ток (или переменный ток). В однофазном питании одиночный переменный ток подается по одному проводу, тогда как в трехфазной системе по трем проводам подается переменный ток с фиксированным временным сдвигом между формами волны напряжения.

Однофазное питание в Индии — это питание 230 В через два провода (один называется фазой, а другой — нейтраль), а трехфазное питание — это питание 415 В через 4 провода, а в домашних условиях линия называется 230 В (по выбору) можно разделить на одну фазу и другую нейтраль) в отдельных точках.

Основные различия между ними заключаются в том, что трехфазное соединение выдерживает большие нагрузки, а однофазное — нет. Чтобы провести аналогии, которые помогут вам понять различия, возьмем пример с шоссе. Если шоссе представляет собой однополосное шоссе, то только несколько двухколесных транспортных средств могут ехать по нему параллельно, или, если мы попытаемся выжать, у нас могут быть две машины, идущие параллельно.

Но дальше этого дела не пойдут, тогда как при трехполосной трассе множество транспортных средств может ехать одновременно и параллельно.Количество транспортных средств, курсирующих по однофазной магистрали, также зависит от размера транспортных средств. Автомобиль и двухколесный транспорт легко могут двигаться параллельно по однополосной трассе, но грузовик, возможно, придется оставить в покое.

Аналогичным образом, однофазное соединение рассматривается как однополосное шоссе, а трехфазное — как многополосное шоссе. Существует предел нагрузки, с которой может справиться одна фаза, и это число обычно устанавливается на уровне 7,5 кВт (или 7500 Вт, или десять лошадиных сил) (но варьируется от штата к штату).

Итак, если сумма мощностей всех устройств, которые вы используете, больше 7.5 кВт, необходимо трехфазное подключение. А если у вас одновременно работают три 1,5-тонных кондиционера и один водонагреватель, вы можете получить 7,5 кВт. Или у вас есть машина с двигателем мощностью более 10 л.с. Если нагрузка меньше 7,5 кВт, с ней легко справится однофазное подключение.

Также читайте: Что такое биогаз? | Генератор биогаза | Кто может использовать биогазовый генератор?

Однофазное питание:

Однофазное питание в электрическом поле — это подача переменного тока системой, в которой все напряжения питания изменяются одновременно.Эти типы разделения энергоснабжения используются, когда нагрузки (бытовые приборы) обычно включают тепло и электричество с помощью гигантских электродвигателей.

Когда однофазный источник питания подключен к двигателю переменного тока, он не создает вращающееся магнитное поле; вместо этого однофазные двигатели требуют для работы дополнительных цепей, но такие электродвигатели встречаются редко. Имеет номинальную мощность 10 кВт. В каждом цикле однофазное системное напряжение достигает удвоенного пикового значения; Прямая мощность не постоянна.

Однофазная нагрузка может приводиться в действие от трехфазных разделяющих трансформаторов двумя способами. Один связан с соединением между двумя фазами, а другой — с соединением между фазой и нейтралью. Оба они дадут другое напряжение, чем данный источник питания.

Этот тип фазового питания обеспечивает выходное напряжение около 230 В. Этот источник питания используется для питания небольших бытовых приборов, таких как кондиционеры, вентиляторы, обогреватели и многие другие.

№1.Преимущества однофазного питания

  • Преимущества выбора однофазного источника питания объясняются следующими причинами. Дизайн менее сложный.
  • Конструктивная стоимость низкая
  • Повышенная эффективность, обеспечивающая около 1000 Вт переменного тока.
  • Он имеет мощность до 1000 Вт.
  • Сотрудники в самых разных отраслях и сферах применения

№2. Применение однофазного питания

Применения однофазных источников питания включают следующее.

  • Этот блок питания подходит как для дома, так и для бизнеса.
  • Он используется для обильного электроснабжения домов, а также непромышленных предприятий.
  • Этого блока питания достаточно для питания двигателей мощностью до пяти лошадиных сил (л.с.).

Также читайте: Что такое генератор постоянного тока? | Строительство генератора постоянного тока | Принцип работы генератора постоянного тока | Части генератора постоянного тока

Трехфазное питание:

Трехфазные источники питания состоят из четырех проводов с тремя проводниками, ведущими к нейтрали.Три проводника удалены от фазы и пространства и имеют фазовый угол 120º друг от друга. Трехфазный источник питания используется как однофазный источник питания переменного тока.

Для работы с малой нагрузкой из системы питания трехфазным переменным током можно выбрать нейтральный или однофазный источник питания переменного тока. Это предложение является постоянным и не будет снижено до нулевого значения.

Мощность этих систем может быть охарактеризована в двух конфигурациях, а именно в соединении звездой (или) соединением треугольником.Соединение по схеме «звезда» используется для связи на большие расстояния, поскольку в нем используется нейтральный кабель для тока ошибки.

№1. Преимущества трехфазного питания

Преимущества трехфазного питания перед однофазным обусловлены следующими причинами:

  • Трехфазный источник питания требует меньше меди
  • Показывает минимальный риск для сотрудников, работающих с этой системой.
  • Эффективность проводника у него высокая.
  • Рабочие, работающие в этой системе, также получают заработную плату.
  • Он также может работать с широким диапазоном силовых нагрузок.

№2. Применение трехфазного источника питания

Применения трехфазного питания включают следующее.

  • Этот тип источника питания используется в электрических сетях, вышках мобильной связи, центрах обработки данных, самолетах, кораблях, беспилотных системах, а также в других электронных устройствах мощностью более 1000 Вт.
  • Это относится к промышленным, производственным и крупным предприятиям.
  • Они также использовались в энергоемких центрах обработки данных и в центрах обработки данных с высокой плотностью размещения.

Также прочтите: Как работает генератор? | Как генераторы производят электричество? | Детали генератора

Ключевые различия между однофазными и трехфазными источниками питания:

Основные различия между 1-й фазой и 3-ей фазой заключаются в следующем.

Элемент Однофазный Трехфазный
Определение Однофазные источники питания работают от одного провода Трехфазные блоки питания работают от трех проводов
Волновые циклы Имеет только один определенный волновой цикл Он имеет три различных волновых цикла
Подключение цепей Для подключения к цепи нужен только один провод Для подключения этого силового каскада к цепи требуются три провода.
Уровни выходного напряжения Около 230 В. Обеспечивает уровень напряжения Приблизительно 415 В. Обеспечивает уровень напряжения
Название фазы Имя фазы отдельной фазы — разделенная фаза. Эта стадия не имеет определенного названия
Возможности передачи власти Имеет минимальную мощность по передаче электроэнергии Эта ступень имеет максимальную мощность по передаче электроэнергии.
Сложность цепей Однофазные источники питания можно собрать просто Сложная конструкция
Возникновение сбоев питания Частые отключения электроэнергии сбой питания не происходит
Убыток Максимальный урон за одну ступень Потеря в трех фазах минимум
Эффективность Минимальный КПД имеет максимальную эффективность
Затраты Не дороже трехфазного блока питания Немного дороже по сравнению с однофазным
Приложения Используется для домашнего использования Трехфазные источники питания используются в крупных отраслях промышленности для работы с большими нагрузками.

Также читайте: Как работает парогенератор? | Что такое парогенератор? | Что такое паровой котел?

Как преобразовать однофазный в трехфазный?

Поскольку это наиболее важная концепция, которую необходимо знать, следующие пункты объясняют преобразование одного шага в три шага. Когда имеется компрессор значительного размера без трехфазного источника питания, подходящего для системы, встроенной в местную сеть, существует ряд способов решить эту проблему и обеспечить соответствующую мощность для компрессора.

Основное решение — преобразовать трехфазный двигатель в однофазный. Для этого преобразования существуют в основном три типа трехфазных преобразователей.

№1. Статический преобразователь

Когда трехфазный двигатель не запускается от 1-фазного питания, он может работать от 1-фазного ведущего устройства после запуска. Это делается с помощью опор конденсаторов. Но у этого метода не так много эффективности, да и времени тоже меньше.

№ 2. Поворотный преобразователь фазы

Он действует как объединение генератора и трехфазного двигателя.Он состоит из двигателя холостого типа, который вырабатывает мощность, когда он находится в движении, и благодаря этому вся установка может должным образом возбуждать трехфазную систему.

№ 3. Преобразователь частотно-регулируемого привода

Он работает с инверторами, вырабатывая переменный ток на любом уровне частоты и воспроизводя почти все условия внутри трехфазного двигателя. Таким образом, речь идет о различиях между однофазными и трехфазными источниками питания и сравнительной таблице.

В заключение, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что при правильном подходе к проектированию частей источника питания дизайнеры могут дать полезные советы для максимальной эффективности и экономии средств вашего проекта.

Также читайте: Что такое генератор переменного тока? | Что такое генератор? | AC VS DC | На что обращать внимание при работе с генератором | Генератор VS Генератор

Вывод:

Обычно для подключения к жилому помещению не требуется трехфазного подключения, поскольку для большинства бытовых приборов такое подключение не требуется.

Но если в доме много тяжелой техники, то коммунальные службы могут посоветовать перейти на трехфазное подключение. Трехфазное подключение требует дополнительных затрат, поэтому его необходимо оценить, действительно ли оно необходимо.

Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Несимметричный фазный ток | Ток нулевой последовательности

Несимметричный фазный ток:

Несимметричный фазный ток в 3-фазной системе можно выразить через симметричные составляющие, как показано ниже:

На рис. 18.6 показано векторное представление симметричных компонентов. Обычно в расчетах полезно выражать симметричные составляющие через несимметричный фазный ток.Выразим симметричные составляющие R-фазы через фазные токи I R , I Y и I B . Для этого выразите все симметричные компоненты фаз Y и B через симметричные компоненты фазы R с помощью оператора «a», как показано на рис. 18.6.

Обратите внимание, что набор прямой последовательности, показанный на рис. 18.6 (i), может быть выражен через I R1 с помощью оператора a. Таким образом, ток прямой последовательности I B1 в выводах фазы B I R1 на 120 ° и, следовательно, I B1 = a I R1 Аналогично, ток прямой последовательности в фазе Y на 240 ° опережает I R1 так что я Y1 = 2 I R1.

Точно так же набор обратной последовательности может быть выражен в терминах I R2 с помощью оператора «a», как показано на рис. 18.6 (ii). Из рис. 18.6 видно, что:

1. Ток нулевой последовательности: Путем добавления эксп. (i), (ii) и (iii), получаем

Так как красная фаза всегда берется за опорную фазу, индекс R обычно опускается.

2. Ток положительной последовательности: Умножить exp.(ii) на «а» и ехр. (iii) «a 2, » и затем сложив эти exps. к эксп. (i), получаем,

Опуская индекс R, имеем

3. Ток отрицательной последовательности: Умножить exp. (ii) «a 2 » и эксп. (iii) на «а», а затем добавление этих exps. to (i), получаем,

Следует внимательно отметить следующие моменты:

  • Токи I 1 , I 2 и I 0 являются симметричными составляющими R-фазы.Благодаря симметрии каждого набора можно легко узнать симметричные компоненты желтой и синей фаз.
  • Хотя обработка проводилась с учетом токов, этот метод в равной степени применим и к напряжениям. Таким образом, симметричные составляющие напряжения R-фазы с точки зрения фазных напряжений должны быть:

Некоторые факты о токах последовательности:

Теперь желательно ознакомить читателей со следующими фактами о токах прямой, обратной и нулевой последовательности:

  • Сбалансированная трехфазная система состоит только из компонентов прямой последовательности; компоненты обратной и нулевой последовательности равны нулю.
  • Наличие токов обратной или нулевой последовательности в 3-фазной системе вносит несимметрию и указывает на ненормальное состояние цепи, в которой эти компоненты находятся в состоянии
  • Векторная сумма токов прямой и обратной последовательности трехфазной системы с несимметричным фазным током равна нулю. Результирующий состоит исключительно из трех токов нулевой последовательности e. Векторная сумма всех токов последовательности в трехфазной несимметричной системе

  • В 3-фазной 4-проводной несимметричной системе величина составляющих нулевой последовательности составляет одну треть тока в нейтральном проводе i.е.

При отсутствии пути через нейтраль в трехфазной системе ток нейтрали равен нулю, а линейные токи не содержат компонентов нулевой последовательности. Нагрузка, подключенная по схеме треугольника, не обеспечивает пути к нейтрали, а линейные токи, протекающие к нагрузке, подключенной по схеме треугольника, не могут содержать компонентов нулевой последовательности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *