삼상 교류

요즘에는 전 세계에서 가장 일반적인 3상 교류 시스템입니다.

3상 전기 회로는 교류가 작동하는 3개의 회로로 구성된 시스템으로, 동일한 주파수의 EMF는 주기의 1/3만큼 서로 위상이 다릅니다(φ=2π/3). 이러한 시스템의 각 개별 회로를 간단히 위상이라고 하며 이러한 회로에서 3상 변이 교류 시스템을 간단히 3상 전류라고 합니다.

우리 발전소에 설치된 거의 모든 발전기는 3 상 전류 발전기... 본질적으로 이러한 각 발전기는 3 개의 교류 발전기 중 하나의 전기 기계에 연결되어 있으며 유도되는 방식으로 설계되었습니다. EMF 그림에 표시된 것처럼 기간의 1/3만큼 서로에 대해 이동했습니다. 1.

쌀. 1. 3상 발전기의 전기자 권선에 유도된 EMF의 시간 의존성 그래프

이러한 생성기가 구현되는 방법은 그림의 회로에서 쉽게 이해할 수 있습니다. 2.

쌀. 2. 3상 전류 생성기의 3개의 전기자에 연결된 3쌍의 독립 전선이 조명 네트워크에 공급

전기 기계의 고정자에 3개의 독립적인 전기자가 있으며 원의 1/3(120O)만큼 오프셋됩니다. 모든 전기자에 공통인 인덕터는 다이어그램에 표시된 전기 기계의 중심에서 다음 형식으로 회전합니다. 영구 자석.

각 코일에서 교류 EMF가 유도됩니다. 동일한 주파수이지만 이러한 emf가 각 코일에서 0(또는 최대값)을 통과하는 시간은 인덕터가 주기의 1/3 이후에 각 코일을 통과하기 때문에 서로에 대해 주기의 1/3만큼 이동합니다. 이전 것에서.

3상 발전기의 각 권선은 독립적인 전류 발전기이자 전기 에너지원입니다. 그림과 같이 전선을 각각의 끝 부분에 연결합니다. 2, 우리는 예를 들어 특정 전기 수신기에 전원을 공급할 수 있는 3개의 독립적인 회로를 얻을 수 있습니다. 전등.

이 경우 흡수된 모든 에너지를 전달하기 위해 전기 수신기, 6개의 전선이 필요합니다. 그러나 4 개 또는 3 개의 와이어를 처리하는 방식, 즉 배선을 크게 절약하는 방식으로 3 상 전류 생성기의 권선을 연결할 수 있습니다.

이러한 방법 중 첫 번째는 스타 연결이라고 합니다(그림 3).

쌀. 3. 3상 발전기를 별과 연결할 때 4선식 배선 시스템. 부하(전기 램프 I, II, III 그룹)에는 위상 전압이 공급됩니다.

코일 1, 2, 3의 단자를 시작이라고 하고 단자 1', 2', 3'을 각 위상의 끝이라고 합니다.

별의 연결은 모든 권선의 끝을 영점 또는 중립이라고하는 발전기의 한 지점에 연결하고 발전기를 4 개의 와이어로 전기 수신기에 연결한다는 것입니다. 권선 1, 2, 3의 시작 부분에서 나오는 전선과 발전기의 영점에서 오는 중성선 또는 중성선. 이 배선 시스템을 4선식이라고 합니다.

영점과 각 상의 원점 사이의 전압을 상전압이라 하고, 권선의 원점 즉, 점 1과 2, 2와 3, 3과 1 사이의 전압을 선... 상 전압은 일반적으로 U1, U2, U3 또는 일반 형식 Uf를 의미하고 선간 전압 — U12, U23, U31 또는 일반 형식 Ul을 의미합니다.

진폭 또는 평균값 사이 위상 및 라인 전압 발전기의 권선을 별과 연결할 때 비율은 Ul = √3Uf ≈ 1.73Ue입니다.

예를 들어 발전기의 위상 전압이 Uf = 220V이면 별에 발전기 권선을 연결할 때 선간 전압 Ul은 380V입니다.

발전기의 3상이 균일하게 부하되는 경우, 즉 각각의 전류가 거의 동일한 경우 중성선의 전류는 0... 따라서 이 경우 중성선을 제거하고 훨씬 더 경제적인 3선식 시스템으로 전환하십시오. 이 경우 모든 부하는 해당 라인 컨덕터 쌍 사이에 연결됩니다.

불균형 부하에서 중성 도체의 전류는 0이 아니지만 일반적으로 말하자면 라인 도체의 전류보다 적습니다. 따라서 중성선은 라인선보다 가늘 수 있습니다.

3상 교류를 작동할 때 서로 다른 상의 부하를 가능한 한 동일하게 만들기 위해 노력합니다.그렇기 때문에 예를 들어 4 선식 시스템으로 대형 주택의 조명 네트워크를 배치 할 때 중성선과 선형 선 중 하나가 평균적으로 각 위상이 거의 동일한 방식으로 각 아파트에 도입됩니다. 짐.

3선 배선도 허용하는 발전기 권선을 연결하는 또 다른 방법은 그림 1에 표시된 델타 연결입니다. 4.

쌀. 4. 삼각형이있는 3 상 발전기 권선의 연결 다이어그램

여기에서 각 코일의 끝은 다음 코일의 시작 부분에 연결되므로 닫힌 삼각형을 형성하고 라인 와이어는 이 삼각형의 꼭지점인 점 1, 2 및 3에 연결됩니다. 삼각형으로 연결할 때, 발전기의 라인 전압은 위상 전압과 같습니다: Ul = Ue.

따라서 발전기의 권선을 스타에서 델타로 전환하면 네트워크 전압이 √3 ≈ 1.73 배... 델타 연결은 동일하거나 거의 동일한 위상 부하에서만 허용됩니다. 그렇지 않으면 권선의 폐회로 전류가 너무 강해 발전기에 위험합니다.

3 상 전류를 사용할 때 별도의 전선 쌍으로 공급되는 별도의 수신기 (부하)도 별 모양으로 연결할 수 있습니다. 즉, 한쪽 끝이 공통 지점에 연결되고 다른 세 개의 자유 끝은 즉, 모든 부하가 직렬로 연결되고 네트워크의 선형 와이어가 연결된 지점 1, 2, 3에 공통 회로를 형성하도록 네트워크의 라인 와이어 또는 삼각형으로 연결됩니다.

무화과에서. 5는 3 선식 배선 시스템을 사용한 부하의 스타 연결을 보여줍니다.6 — 4선 배선 시스템 사용(이 경우 모든 부하의 공통 지점은 중성선에 연결됨).

무화과에서. 그림 7은 3선식 배선 시스템의 델타 부하 연결 다이어그램을 보여줍니다.

쌀. 5. 3선식 배선 시스템으로 부하의 스타 연결

쌀. 6. 4선식 배선 시스템으로 부하의 스타 연결

쌀. 7. 3선식 배선 시스템으로 부하의 델타 연결

실제로 다음을 고려하는 것이 중요합니다. 부하가 델타 연결되면 각 부하가 선간 전압 아래에 있고 스타 연결되면 전압이 √3배 적습니다. 4선식 시스템의 경우 이는 그림에서 분명합니다. 6. 그러나 3선식 시스템의 경우도 마찬가지입니다(그림 5).

여기에서 각 선간 전압 쌍 사이에 두 개의 부하가 직렬로 연결되며 전류는 2π/3만큼 위상이 변이됩니다. 각 부하의 전압은 해당 네트워크 전압을 √3으로 나눈 값과 같습니다.

따라서 스타에서 델타로 부하를 전환할 때 각 부하의 전압과 그에 따른 전류는 √3 ≈ 1.73배 증가합니다. 예를 들어 3선 네트워크의 선간 전압이 380V인 경우 스타에 연결하면(그림 5) 각 부하의 전압은 220V가 되고 삼각형 (그림 7)은 380V와 같습니다.

Landsberg가 편집한 물리학 교과서의 정보가 기사 준비에 사용되었습니다.