Co to jest prąd trójfazowy

Współczesny styl życia jest niemożliwy do wyobrażeniabez prądu i korzyści z nim związanych. Brak gazu ziemnego jest łatwo kompensowany przez źródła ciepła na paliwo stałe, woda jest również dostępna, ale bez prądu istnieje prawdziwy "koniec świata".

Zdecydowana większość współczesnościelektrownie wytwarzają trójfazowy prąd przemienny. Wśród jego zalet należy zwrócić szczególną uwagę na łatwość pozyskiwania i późniejsze transformacje, wysoką niezawodność i prostotę konstrukcji przeznaczonych do tego asynchronicznych silników elektrycznych. Prąd trójfazowy jest najczęstszym rodzajem prądu na świecie.

Trójfazowy system prądu elektrycznegojest zbiorem trzech obwodów prądu jednofazowego o tej samej częstotliwości i amplitudzie, jednak przesuniętych względem siebie o 120 stopni (lub, co jest tym samym, okresu 1/3). Każdy z tych obwodów nazywany jest odpowiednio fazą, wszystkie trzy tworzą prąd trójfazowy.

Teoretyczne podstawy są dość proste: Metalowa rama obraca się w polu magnetycznym, przecinając linie napięcia. Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej do otrzymywania prądu elektrycznego, jest wystarczające, aby się z nią połączyć i stworzyć Wnioski obwodu obciążenia. Jeśli wymagany prąd trójfazowy, przy czym urządzenie będzie bardziej skomplikowane w mechanizmie są umieszczone trzy identyczne ramy przesunięte względem siebie o 120 stopni. Rezultatem jest generowanie trzech sił elektromotorycznych (EMF). W standardowych elektrowniach prędkość obrotowa pozostaje niezmieniona.

W praktyce implementacja jest nieco inna niżteoria. Prądy trójfazowe są wytwarzane przez specjalne maszyny - generatory. W nich uzwojenia obwodów fazowych są ustalone (w porównaniu z teorią) i znajdują się na biegunach stojana (stała część maszyny) w określony sposób. Obracające się pole magnetyczne jest wytwarzane przez wirnik. Moment rotacji jest raportowany przez energię spadającej wody w elektrowniach wodnych, turbinę parową w elektrowni jądrowej itp.

Jedna z cech obwodów wykorzystującychprąd trójfazowy, polega na użyciu po stronie użytkownika tylko trzech lub czterech przewodów - trójfazowych i zerowych. Można to osiągnąć dzięki sposobowi łączenia uzwojeń generatora - gwiazdy lub trójkąta.

Gwiazdkowe połączenie oznacza koniec wszystkichTrzy uzwojenia zbiegają się w jednym punkcie zerowym. Na podstawie prawa Kirchhoffa wynika, że ​​suma prądów w punkcie (węźle) wynosi zero, więc nie występuje usterka. Przewód zerowy jest wyprowadzany z punktu zerowego. Napięcie zmierzone pomiędzy przewodem i każdy z trzech liniowej, 1,73 razy mniejszej od wartości napięcia między linią Przewody siebie. W pierwszym przypadku uzyskuje się napięcie fazowe, w drugim przypadku liniowe.

Ważną cechą połączenia w gwiazdę jestkonieczność uniknięcia niewspółosiowości faz, to znaczy kontrolowania, że ​​prądy płynące w odgałęzieniach są w przybliżeniu równe. Ta niewielka nieunikniona różnica prowadzi do pojawienia się małego prądu w zerowym przewodzie, ale nie jest duża.

Całkowicie inny rodzaj połączenia między uzwojeniami generatora- trójkąt, pozwala na zniesienie zerowego drutu. Dzięki jego realizacji każdy koniec uzwojenia jest połączony z początkiem następnego, tworząc trójkąt, a napięcie jest usuwane z jego wierzchołków. W tej metodzie napięcia fazowe i liniowe są równe. Konieczne jest również monitorowanie równości prądów w odgałęzieniach, ponieważ jeśli to zignoruje, całkowita wartość prądu w obwodzie zamkniętym może stać się nadmierna, powodując nagrzewanie się generatora i jego brak.

Większość silników elektrycznych,przeznaczone do sieci trójfazowej, zapewniają możliwość wyboru sposobu połączenia uzwojenia z gwiazdą lub trójkątem. Pozwala to wybrać napięcie robocze. Zatem przy podłączaniu uzwojenia obciążenia gwiazdowego obliczone napięcie będzie 1,73 razy mniejsze niż w trójkącie.