Napięcie fazowe

Długo i stanowczo wpisuje się w naszą terminologię życiowąelektrotechnika od czasu pierwszych eksperymentów z elektrycznością. Ale teraz w jakiś sposób stajesz się ślepym zaułkiem, myśląc o czasach, kiedy, jak mówią, "nic nie było". Nikt nie mógł oświecić, na przykład, czym jest napięcie fazowe, ponieważ nie było takiego określenia. Ale wszystko płynie, wszystko się zmienia, a teraz tuzin lub dwie różne opcje stresu nie są zaskakujące. Pierwsze zastosowanie napięcia trójfazowego, z którego wszystko poszło, należy do drugiej połowy XIX wieku. Wszystko zaczęło się od badania zjawiska indukcji elektromagnetycznej. Istota następnego eksperymentu była prosta - przez cewkę przechodzi prąd elektryczny i przyciąga metalowy pręt. Dalej - więcej. Jeśli umieścić obok siebie cewki, wyłącz prąd do pierwszej i drugiej tury - pręt jest ponownie przyciągnęła, ale druga cewka. Cuda! Pręt poruszał się w przestrzeni tylko przez naprzemienne przykładanie prądu do cewek! To takie proste i, jak mówią, bez opuszczania pokoju, w tych odległych czasach dokonano epokowych odkryć.

Jeśli będziemy kontynuować eksperyment, nawet jeśli tylkomentalnie, umieść 100 cewek i na przemian włączaj i wyłączaj, jasne jest, że pręt przesunie się od pierwszego do ostatniego. Zmień konfigurację położenia cewek - umieść je w kole, a zamiast pręta przymocuj strzałkę na osi w środku koła. I znowu włączaj i wyłączaj 100 razy: strzałka zmieniła się w okrąg i zajęła pozycję wyjściową. Co otrzymaliśmy? Uzyskaliśmy prymitywny model wirującego pola magnetycznego. W tym celu każdej cewce podano z kolei napięcie impulsu ("włączono / wyłączono"). Tutaj bardzo ważne jest, aby następny impuls był dostarczany z przesunięciem czasowym w stosunku do poprzedniego, a aktualna amplituda zmieniła się z zera na wartość maksymalną - włączono, a ponownie na zero - wyłączono. Zasadniczo proces zwiększania i zmniejszania prądu w każdej cewce był taki sam. Taki proces, który powtarza się w czasie, nazywa się cyklicznym, a okres czasu od jednego maksimum do następnego nazywa się cyklem.

Jeżeli podczas cyklu prąd w cewce ulegnie zmianie iwielkość i kierunek, to nazywa się zmienną. Napięcie prądu przemiennego charakteryzuje się następującymi parametrami: amplituda - maksymalna wartość prądu lub napięcia oraz częstotliwość - liczba oscylacji na sekundę. Wracając do powyższego doświadczenia z cewek należy zauważyć, że każdy z nich zawiera oddzielnie od drugiej (od jej źródła napięcia), a cykl zasilania napięcia różniły się jedynie włączenie czasu lub, w tym zakresie, fazę. Tak więc różnica napięcia polega na tym, że mają one inny moment włączenia prądu w cewce lub inną fazę napięcia. Ściśle mówiąc, faza jest synonimem słowa "opóźnienie". należy zauważyć, że termin „napięcie fazowe” odnosi się tylko do systemu wielożyłowym, w którym źródło zasilania z jednej strony podłączony do wspólnego punktu, a drugie końce każdego z nich, są połączone z cewkami. Historycznie zdarzało się, że te żyły przewodzące są również nazywane fazami. W inżynierii systemy o napięciu sinusoidalnym i przesunięciu fazowym o 120 ° mają największe zastosowanie, tj. na czas jest to jedna trzecia okresu częstotliwości roboczej. Głównym technicznym skutkiem zastosowania systemów trójfazowych jest wytwarzanie wirującego pola magnetycznego.

Aby porównać charakterystyki energetyczneNapięcie różnych typów jest traktowane jako napięcie odniesienia dla prądu stałego. Aby wyznaczyć równoważne napięcie dla stałego napięcia, należy postępować w następujący sposób: źródła odpowiednich napięć są ładowane przez tych samych odbiorców, a regulacja jednego z napięć zapewnia przydział tej samej ilości energii w obu obciążeniach. Zostało udowodnione doświadczalnie, że napięcie fazowe, przy którym energia uwalniana w ładunku jest taka sama jak wartość odniesienia, ma amplitudę 1,42-krotności stałej. W praktyce jest to wartość napięcia wskazywana przez przyrządy i jest nazywana napięciem roboczym prądu przemiennego.

W życiu codziennym używamy przemysłowych trójfazowych sieci elektrycznych, które określane są jako "3 do 380 woltów". W takich sieciach napięcie fazowe jest równe 220V, a jego amplituda wynosi 308V.