Erdung

Ströme, wenn sie mit einem Dreieck verbunden sind. Dreieckschaltung eines Drehstromgenerators oder Sekundärwicklung eines Transformators

Zusätzlich zu Sternschaltung, Generatoren oder Verbrauchern drei phasenstrom  kann in einem Dreieck enthalten sein.

In Abb. 187 zeigt ein nicht verwandtes Dreiphasensystem. Indem wir paarweise die Drähte eines unverbundenen Sechsersys- tems verbinden und die Phasen verbinden, gehen wir zu einem dreiphasigen Dreileitersystem über, das durch ein Dreieck verbunden ist.

Wie aus Abb. 188 wird das Delta in der Weise durchgeführt, daß das Ende der Phase A mit dem Beginn der Phase B verbunden ist, wird Phase B bis zum Ende zu Beginn der Phase C und der Phase C mit dem Beginn der Phase bis zum Ende ist verbunden, um eine lineare Drähte an die Phasenanschlüsse Orten verbunden sind.


Wenn die Wicklungen des Generators durch ein Dreieck verbunden sind, dann, wie aus Abb. 188 erzeugt jede Phasenwicklung eine Leitungsspannung. Am Verbraucher, verbunden durch ein Dreieck, ist die Netzspannung mit den Phasenwiderstandsklemmen verbunden. Folglich ist die Phasenspannung, wenn sie durch ein Dreieck verbunden ist, linear:

Definieren Sie die Beziehung zwischen Phasen- und Linearströmen, wenn sie durch ein Dreieck verbunden sind, wenn die Phasenlast in Größe und Zeichen gleich ist. Wir bilden die Gleichungen von Strömen


Daher ist es klar, dass lineare Ströme  sind gleich der geometrischen Differenz der Phasenströme. Bei gleichmäßiger Belastung sind die Phasenströme gleich groß und um 120 ° gegeneinander versetzt. Durch Subtrahieren der Phasenstromvektoren gemäß den erhaltenen Gleichungen erhalten wir die Linienströme (Fig. 189). Die Beziehung zwischen Phasen - und Linearströmen bei Verbindung mit einem Dreieck ist in Abb. 190.


In Abb. 191 gegeben vektordiagramm  Ströme und Spannungen mit einer gleichmäßigen aktiven induktiven Last, die durch ein Dreieck verbunden sind. Das Diagramm ist wie folgt aufgebaut. In dem gewählten Maßstab konstruieren wir ein gleichseitiges Dreieck von Netzspannungen U U AB, U BC und U AC, die gleich den Phasenspannungen des Verbrauchers sind. Auf der Seite der Verzögerung hinter den Ecken   eine Netzspannung U AB, BC U und U CA auf einer Skala von Vektoren AB Phasenströmen I, I BC konstruieren, und I CA Dann wird, wie bereits erwähnt, definieren wir die Leitungsströme I A, I B und I C

Beispiel 2. Die an den dreiphasigen Elektromotor angelegte lineare Spannung beträgt 220 Volt. Die Wicklung des Motors hat einen Gesamtwiderstand r von 10 Ohm. Ermitteln Sie die Ströme in den Leitungsdrähten und in der Motorwicklung, wenn diese durch ein Dreieck verbunden ist (Bild 192, a).

Nach dem Gesetz von Ohm

Da, wenn U durch ein Dreieck U = Uφ verbunden ist, dann

Die Phasenisolation des Motors ist für 220 Volt ausgelegt, und der Phasenwicklungsabschnitt wird durch Erwärmen auf 22a berechnet.

Bei Verbindung mit einem Dreieck = 22-1.73 = 38 a.

Der gleiche Motor kann eingeschaltet werden und eine Netzspannung von 380 V, die Wicklungen des Motors mit einem Stern schalten (Fig. 192, b).


Die Drehstrommotoren und andere Stromverbraucher in der nach außen den meisten Fällen leiten alle sechs Enden der drei Wicklungen, die nach Wunsch entweder Stern oder Dreieck verbunden werden können. Üblicherweise wird eine Platte aus Isoliermaterial (Klemmenbrett) an einer dreiphasigen Maschine angebracht, an der alle sechs Enden entfernt sind.

In Abb. 193 ist ein Diagramm der Verbindung von Kontakten auf der Anschlussplatte mit den Enden der Wicklungen einer Dreiphasenmaschine. Kupferbrücken erleichtern den Wechsel der Wicklungen.

Wenn wir einen Motor haben, auf dessen Pass 127/220 in geschrieben wird, dann kann dieser Motor für zwei Spannungen verwendet werden: 127 und 220 Volt.

Wenn die Netzspannung 127 V beträgt, müssen die Motorwicklungen mit einem Dreieck eingeschaltet werden (Bild 193, b). Dann fällt die Wicklung der Motorphase unter die Spannung von 127 V. Bei einer Spannung von 220 V in den Motorwicklungen muss der Stern eingeschaltet werden (Bild 193, a), dann liegt die Phasenwicklung ebenfalls auf einer Spannung von 127 V.

Wenn Wicklungen Wechselstromgbeginnend H anderen „eine Phase mit dem Ende der verbunden ist“, den Anfang eines anderen N (Fig. 1) „- durch das dritte Ende des“ „und Beginn des dritten N“ „Phasen werden mit dem Ende des ersten H‘ kombiniert.

Die Phasenwicklungen des Generators bilden eine geschlossene Schleife mit einem kleinen Innenwiderstand. Aber mit symmetrischen e. usw. mit. (In der Größe gleich und in gleicher Weise verschoben, um sie relativ zueinander) in den Phasen mit deaktiviertem und der externe Schaltungsstrom in dieser Schaltung gleich Null ist, weil die Summe der drei symmetrischen e. usw. mit. zu jeder Zeit ist Null. Bei dieser Verbindung sind die Spannungen zwischen den Leitungsdrähten gleich den Spannungen an den Phasenwicklungen:

Wenn alle drei Phasen des Generators genau gleich geladen sind, dann fließen die linearen Drähte gleiche Ströme. Jeder dieser Leitungsströme ist gleich der geometrischen Differenz der Ströme in zwei benachbarten Phasen. Somit ist der lineare Stromvektor I c gleich der geometrischen Summe der Vektoren in den Phasen I ca und I cb (Fig. 2, a). Die Vektoren der Phasenströme sind gegeneinander um einen Winkel von 120 ° verschoben (Abbildung 2, b).

Abb. 1. Die Generatorwicklungen in einem Dreieck anschließen.

Aus Fig. 2b ergibt sich die absolute Größe des linearen Stromes

Ähnlich wie die Wicklungen des Generators dreiphasige Belastung  es ist möglich und ein Dreieck.

Abb. 2. Vektordiagramm der Ströme.

So sind Drehstrommotoren ausgelegt, Wicklungen in Abhängigkeit von der Spannung im Netz im Stern Y oder im Dreieck Δ zu schalten.

Wenn das Netzwerk keinen Nullleiter hat und somit der Verbraucher drei Netzspannungen zur Verfügung hat, kann es künstlich erzeugen phasenspannungen. Zu diesem Zweck sind drei identische Widerstände (Lasten) in dem Netzwerk gemäß dem Sternschema enthalten. Jede dieser Lasten wird durch die Phasenspannung eingeschaltet (Abbildung 3):

Die Verbindung der Generatorwicklungen nach dem Dreiecksschema wird hauptsächlich in mobilen Kleinkraftwerken mit einem Netz begrenzter Länge (Kraftwerke usw.) eingesetzt.

In einem Vier-Draht-Drehstromsystem neutralleiter  Sie ist im Kraftwerk, an den Netzabzweigen und über bestimmte Strecken entlang der Leitung zuverlässig geerdet. Dieser Draht wird verwendet, um die Metallgehäuse von Stromabnehmern im Verbraucher zu erden.

Abb. 3. Aufnahme von drei gleichstarken Stromabnehmern nach dem Sternschema in drei linearen Drähten.

Abb. 4. Das Schema der Aufnahme in ein dreiphasiges Vier-Draht-Netzwerk von Beleuchtung (220 V) und Leistung (380 V) Lasten.

Abbildung 4 zeigt das Schema der Aufnahme in ein dreiphasiges Vier-Draht-Netzwerk von Beleuchtungs- und Stromlasten. Die Beleuchtungslast wird auf die Phasenspannung von 220 V geschaltet. Sie streben an, alle drei Phasen gleichmäßig mit einer einphasigen Last zu belasten. Zu diesem Zweck eine Straße abrechnung  eine zweite Phase und Nullleiter, als dritte - - ein dritte und Neutralleiter usw. Leistungslast (Elektromotoren, Schweißtransformatoren), sowie leistungsfähige Heizung Phasen-Vorrichtungen umfassen auf Leitungsspannung ... für die Beleuchtung wird eine einzelne Phase mit dem Neutralleiter auf der anderen Seite durchgeführt werden

Wenn das Ende jeder Phase der Wicklung des Generators mit dem Beginn der nächsten Phase verbunden ist, wird eine Verbindung in dem Dreieck gebildet. Verbinden Sie zu den Punkten der Wicklungsverbindungen drei lineare Drähte, die zur Last führen. Auf dem abb. 7.3 Die Dreiphasenschaltung, die durch ein Dreieck verbunden ist, ist dargestellt. Wie aus Abb. 7.3, in einer Dreiphasenschaltung, die durch ein Dreieck verbunden ist, sind die Phasen- und Linearspannungen gleich.

U l   = U f

I A, I B, I C - lineare Ströme;

Ich bin, ich bc, ich bin die Phasenströme.

Lineare und Phasenlastströme sind durch das erste Kirchhoff-Gesetz für die Knoten a, b, c miteinander verbunden.


Der lineare Strom ist gleich der geometrischen Differenz der entsprechenden Phasenströme.

Addiert man die linke und die rechte Seite des Gleichungssystems, (3.20), erhalten wir

Ia + ib + ic = 0,

dh. die Summe der Komplexe der linearen Ströme ist gleich Null für eine symmetrische und für symmetrische Belastung.

In Abb. 7.4 zeigt ein Vektordiagramm einer dreiphasigen Schaltung, die durch ein Dreieck unter einer symmetrischen Last verbunden ist. Die Ladung ist symmetrischwenn der Phasenwiderstand gleich ist. Die Vektoren der Phasenströme stimmen in Richtung mit den Vektoren der entsprechenden Phasenspannungen überein, da die Belastung aus aktiven Widerständen besteht.

Mit einer symmetrischen Last

Z  ab = Z  bc = Z  ca = Ze jφ,

dh. Zab = Zbc = Zca = Z, φab = φbc = φca = φ.

Da die linearen (gleichphasigen) Spannungen U AB, U BC, U CA symmetrisch sind, bilden die Phasenströme ein symmetrisches System

İab = Úab / Zab; İbc = Úbc / Zbc; Ica = Úca / Zca.

Ihre absoluten Werte sind gleich, und die Phasenverschiebungen relativ zueinander betragen 120 °.

Lineare Ströme

Ia = Iab - Ica; ib = İbc - İab; ic = İca-İbc;

bilden Sie auch ein symmetrisches System von Strömen (Abb. 3.13, 3.14).

Im Vektordiagramm (Bild 3.14) liegen die Phasenströme um einen Winkel φ hinter den Phasenspannungen (wir nehmen an, dass die Empfängerphasen induktiv sind, dh φ\u003e 0 °). Hier wird angenommen, dass die Spannung U AB eine Nullphase hat. Aus dem Diagramm ergibt sich, dass jeder lineare Strom um den Faktor eins größer ist als der Phasenstrom. Der lineare Strom © A liegt um 30 ° hinter dem Phasenstrom © ab, um den gleichen Winkel © B von © bc, © C von © ca.

Wenn der Effektivwert des linearen Stroms für eine symmetrische Last also durch ein Dreieck verbunden ist, ist er um ein Vielfaches größer als der effektive Wert des Phasenstroms, und U = UΦ; I A = I F.

Mit einer gleichmäßigen Phasenlast kann die Berechnung einer Dreiphasenschaltung, die durch ein Dreieck verbunden ist, auf die Berechnung einer Phase reduziert werden.

Die Phasenspannung U = U. Der Phasenstrom I = UΦ / ZΦ, der lineare Strom I λ = IΦ, der Phasenverschiebungswinkel φ = arctg (XΦ / RΦ).

Aus dem Vektordiagramm ist klar, dass

,

Ich l   = √3 Ich f   mit einer symmetrischen Last.

Dreiphasenschaltungen, die durch einen Stern verbunden sind, sind verbreiteter als Dreiphasenschaltungen, die durch ein Dreieck verbunden sind. Dies liegt an der Tatsache, dass erstens in einer Kette, die durch einen Stern verbunden ist, es möglich ist, zwei Spannungen zu erhalten: linear und Phase. Zweitens, wenn die Phasen der Wicklung einer elektrischen Maschine, die durch ein Dreieck verbunden sind, ungleich sind, erscheinen zusätzliche Ströme in der Wicklung, die sie belasten. Solche Ströme fehlen in den Phasen der elektrischen Maschine, die durch das "Stern" -System verbunden sind. Vermeiden Sie daher in der Praxis, die Wicklungen von dreiphasigen elektrischen Maschinen in einem Dreieck zu verbinden.

Im allgemeinen Fall gilt für eine asymmetrische Belastung Z ab ≠ Z bc ≠ Z ca. Es tritt normalerweise auf, wenn es von einem dreiphasigen Netzwerk von einphasigen Empfängern gespeist wird. Zum Beispiel, für eine Last, Fig. 3.15 sind die Phasenströme, Phasenwinkel und Phasenleistungen im Allgemeinen unterschiedlich.

Das Vektordiagramm für den Fall, in dem eine aktive Last in der Phase ab, eine aktiv-induktive Phase in der Phase bc und eine aktiv-kapazitive Phase in ca ist, ist in der Fig. 10 gezeigt. 3.16, das topographische Diagramm ist in Abb. 3.17.

Der Aufbau der linearen Stromvektoren erfolgt gemäß den Ausdrücken

Verbinde das Ende x  Wicklungen axt  mit dem Anfang b  Wicklungen durchdas Ende y  Wicklungen durch  mit dem Anfang c  Wicklungen czdas Ende z  Wicklungen cz  mit dem Anfang a  Wicklungen axt  Also, wie in Abbildung 1 gezeigt. Eine solche Verbindung sieht aus wie ein Dreieck, von wo sein Name kommt. Lineare Drähte sind an den Eckpunkten des Dreiecks angebracht.

Abbildung 1. Verbindung mit einem Dreiecksgenerator.

Grundlegende Beziehungen:
  1. Wenn sie in einem Dreieck kombiniert sind, sind die Linien- und Phasenspannungen gleich, weil jeweils zwei (wie in 1 zu sehen) mit dem Anfang und dem Ende einer der Phasenwicklungen verbunden sind und alle Phasenwicklungen gleich sind.
  2. Lineare Ströme Ich  l mehr Phase Ich  ф in √3 = 1,73 mal.

Wie man das beweist Ich  l = 1,73 × Ich  f? Lassen Sie uns für diese Figur 2 verwenden.

Abbildung 2. Bestimmung der linearen Ströme bei Verbindung mit einem Dreieck.

Phasenströme Ich  ab, Ich  bc, Ich  ca in drei elektrischen Empfängern EP  (Abbildung 2, a) werden durch ein Vektordiagramm dargestellt (Abbildung 2, b), die durch Übertragung von Vektoren erhalten wird, die parallel zu sich selbst aus 2 sind, a. Oberteile dreieck lädt a, b  und c  sind Knotenpunkte. Daher, nach

Ich  a + Ich  ca = Ich  ab, von wo Ich  a = Ich  ab - Ich  ca;
Ich  b + Ich  ab = Ich  BC, von wo Ich  b = Ich  bc - Ich  ab;
Ich  c + Ich  bc = Ich  ca, von wo Ich  c = Ich  ca - Ich  bc.

Es ist klar, dass diese Gleichheiten geometrisch, so muss die Subtraktion gemäß den Regeln der Subtraktion von Vektoren durchgeführt werden, was in 2 durchgeführt wird, b. Direkte Messung der Längen von Vektoren oder Berechnungen nach den Regeln der Geometrie zeigen, dass die linearen Ströme Ich  a, Ich  b und Ich  c mehr Phasenströme Ich  ab, Ich  BC und Ich  ca in √3 = 1,73 mal.

In 2, b  Es ist auch ersichtlich, dass das Vektordiagramm der symmetrischen linearen Ströme Ich  a, Ich  b und Ich  c ist um 30 ° zur Seite verschoben, das Gegenteil  Rotation der Vektoren relativ zum Phasenstromdiagramm Ich  ab, Ich  BC und Ich  ca. Mit anderen Worten, der Strom Ich  a liegt 30 ° hinter der Strömung Ich  ab. Aktuell Ich  b 30 ° vom Strom nacheilen Ich  bc, aktuell Ich  c 30 ° vom Strom nacheilen Ich  ca.
  Die Reihenfolge der Indizes bei der Bezeichnung der Phasenströme gibt die Reihenfolge an. In unserem Beispiel die Reihenfolge der folgenden (Rotation) Phasen: a, b, c.

In 2, in der  gezeigt generatorwicklungen  oder sekundär. Aktuelle Vektoren Ich  ba, Ich  ac, Ich  cb, in den Wicklungen des Generators (Sekundärwicklungen des Transformators) und Stromvektoren in der Last ( Ich  ab, Ich  ca, Ich  bc) sind jeweils parallel, aber um 180 ° gedreht. Der Grund für diese Anordnung von Vektoren wird deutlich, wenn Sie Abbildung 2 kombinieren, in der  mit dem rechten Teil von 2, awie in Abbildung 2, g.

Es wird darauf hingewiesen, dass alle drei Wicklungen innerhalb  Generator (Transformator) sind in Reihe geschaltet und bilden einen geschlossenen Stromkreis. Eine ähnliche Verbindung in den Installationen würde dazu führen. Bei Installationen eines Drehstromes aufgrund der Tatsache, dass elektromotorische Kräfte  (emf) sind um 120 ° verschoben, der Strom in dieser geschlossenen Schleife fehlt, da zu jedem Zeitpunkt die Summe der e. usw. mit. drei Wicklungen sind gleich.

Verbindung Delta Transformatorwicklungen in den beiden Ausführungsformen, gezeigt in Figur 3. Details von Verbindungen in Frage Wicklungen Transformator in dem Artikel " Transformer-Verbindungsgruppen ".


Abbildung 3. Anschluss an ein Dreieck von Transformatoren.

Verbindung in einem Dreieck aus elektrischen Empfängern und Kondensatorbatterien.

Die Verbindung im Dreieck der Wicklungen der Elektromotoren ist in den 4 gezeigt, ain der. In diesem Fall, in 4, a  Die Wicklungen sind verbunden und in einem Dreieck angeordnet; in 4, b  Wicklungen, aber sind willkürlich angeordnet; in 4, in der  Die Wicklungen befinden sich in einem Stern, sind aber in einem Dreieck verbunden. In 4, g  Die Wicklungen sind in einem Dreieck angeordnet, aber.

Abbildung 4. Die Verbindung im Dreieck der elektrischen Empfänger.

All diese Zahlen unterstreichen, dass es nicht im Weg ist, ist ein Bild des Stromverbrauchers in den Figuren (obwohl sie oft bequem entsorgt entsprechend der Verbindungsansicht), und dass das, was verbunden ist: die Ende (Anfang) der Wicklungen aneinander oder am Ende eine Wicklung mit dem Beginn einer anderen. Im ersten Fall wird die Verbindung zu einem Stern, im zweiten Fall zu einem Dreieck.

Die Dreieckschaltung der Kondensatorbänke ist in 4 dargestellt, d.

In 4, e  Die Verbindung in einem Dreieck von Lampen wird gezeigt. Obwohl die Lampen territorial über verschiedene Wohnungen verstreut sind, werden sie zuerst in Gruppen innerhalb jeder Wohnung kombiniert, dann in Gruppen von Steigleitungen 2   und schließlich sind diese Gruppen in einem Dreieck auf der Eingangsabschirmung verbunden 1 . Hinweis: Vor der Eingangsabschirmung ist die Last dreiphasig, nach der Eingangsabschirmung (in Steigleitungen und Wohnungen) ist sie einphasig, obwohl sie zwischen den beiden Phasen enthalten ist.

Auf welcher Grundlage wird die Last aus den zwei Phasen, die als einphasig bezeichnet werden, gespeist? Auf der Grundlage, dass die Stromänderungen in beiden Leitungen, mit denen die Last verbunden ist, identisch auftreten, das heißt, zu jedem Zeitpunkt durchläuft der Strom die gleichen Phasen.

Video 1. Dreieckverbindung

1 Das Fehlen eines Stromes in einer geschlossenen Schleife bedeutet nicht, dass kein Strom in den Phasenwicklungen vorhanden ist. Die Ströme in den Phasenwicklungen entsprechen ihren Lasten.