Conexión a tierra

Corrientes cuando está conectado a un triángulo. Conexión triangular de un generador trifásico o bobinado secundario de un transformador

Además de conexión en estrella, generadores o consumidores tres corriente de fase  se puede incluir en un triángulo

En la Fig. 187 muestra un sistema trifásico no relacionado. Combinando los cables de un sistema de seis hilos desconectado en pares y conectando las fases, pasamos a un sistema trifásico de tres hilos conectado por un triángulo.

Como se puede ver en la Fig. 188, el delta se lleva a cabo de una manera tal que el extremo de la fase A se conecta con el comienzo de la fase B, la fase B se conecta a la final al principio de la fase C y la fase C está conectado a la final al principio de la fase A alambres lineales están conectados a los lugares conexiones de fase.


Si los devanados del generador están conectados por un triángulo, entonces, como se puede ver en la Fig. 188, cada bobinado de fase produce un voltaje de línea. En el consumidor, conectado por un triángulo, el voltaje de línea está conectado a las abrazaderas de resistencia de fase. En consecuencia, cuando está conectado por un triángulo, la tensión de fase es lineal:

Defina la relación entre la fase y las corrientes lineales cuando están conectadas por un triángulo, si la carga de fase es igual en magnitud y carácter. Formamos las ecuaciones de las corrientes


Por lo tanto, está claro que corrientes lineales  son iguales a la diferencia geométrica de las corrientes de fase. Con una carga uniforme, las corrientes de fase son de la misma magnitud y se desplazan una a la otra 120 °. Al restar los vectores de corriente de fase de acuerdo con las ecuaciones obtenidas, obtenemos las corrientes de línea (figura 189). La relación entre la fase y las corrientes lineales cuando se conecta a un triángulo se muestra en la Fig. 190.


En la Fig. 191 dado diagrama vectorial  corrientes y voltajes con una carga inductiva activa uniforme conectada por un triángulo. El diagrama está construido de la siguiente manera. En la escala elegida, construimos un triángulo equilátero de tensiones de línea U U AB, U BC y U AC, que son iguales a los voltajes de fase del consumidor. Al lado del retraso detrás de las esquinas   una tensión de línea U AB, U BC, y U CA construir en una escala de vectores AB corrientes de fase I, I BC, y CA A continuación, como se dijo antes, definimos corrientes de línea I A, I B, y C

Ejemplo 2. El voltaje lineal aplicado al motor eléctrico trifásico es de 220 voltios. El devanado del motor tiene una resistencia total r, igual a 10 ohmios. Determine las corrientes en los cables de línea y en el devanado del motor, si este último está conectado por un triángulo (Figura 192, a).

Por la ley de Ohm

Dado que, cuando U está conectado por un triángulo U = Uφ, entonces

El aislamiento de fase del motor está diseñado para 220 voltios, y la sección de bobinado de fase se calcula calentando a 22 a.

Cuando se conecta con un triángulo = 22-1.73 = 38 a.

Se puede encender el mismo motor y una tensión de línea de 380 V, alternando los devanados del motor con una estrella (Fig. 192, b).


Los motores de corriente trifásica y otros consumidores de corriente en los exteriormente mayoría de los casos se derivan los seis extremos de los tres devanados que se pueden conectar según se desee, ya sea en estrella o triángulo. Por lo general, una placa de material aislante (placa de terminales) se une a una máquina trifásica, a la que se retiran los seis extremos.

En la Fig. 193 es un diagrama de la conexión de contactos en la placa de terminales a los extremos de los devanados de una máquina trifásica. Los puentes de cobre facilitan el cambio del cableado de los devanados.

Si tenemos un motor, en cuyo pasaporte se escribe 127/220 in, este motor se puede usar para dos voltajes: 127 y 220 voltios.

Si el voltaje de la línea es 127 V, entonces los devanados del motor deben encenderse con un triángulo (Figura 193, b). Luego, el devanado de la fase del motor cae bajo el voltaje de 127 V. Cuando la tensión en el devanado 220 para incluir una estrella del motor (Fig. 193 a), entonces el arrollamiento de fase será también estar bajo tensión de 127.

Al conectar devanados de fase del alternador triángulo comenzando H "una fase está conectada con el extremo del" otro, el comienzo de otro N (Figura 1). "- Por la tercera final de la" "y comienzo de la tercera N" "fases se combinan con el final de la primera H'.

Los devanados de fase del generador forman un circuito cerrado con una pequeña resistencia interna. Pero con e simétrica. etc. con. (Igual en tamaño e igualmente desplazada respecto a la otra) en las fases con desactivado y la corriente del circuito externo en este circuito es cero, porque la suma de los tres simétrica e. etc. con. en cualquier momento es cero. Con esta conexión, los voltajes entre los cables de línea son iguales a los voltajes en los devanados de fase:

Si las tres fases del generador se cargan exactamente igual, entonces en el flujo de cables lineales corrientes iguales. Cada una de estas corrientes de línea es igual a la diferencia geométrica de las corrientes en dos fases adyacentes. Por lo tanto, el vector de corriente lineal I c es igual a la suma geométrica de los vectores en las fases I ca e I cb (figura 2, a). Los vectores de las corrientes de fase se desplazan entre sí en un ángulo de 120 ° (Figura 2, b).

Fig. 1. Conexión de los devanados del generador en un triángulo.

De la Fig. 2b se deduce que la magnitud absoluta de la corriente lineal

Similar a los bobinados del generador carga trifásica  es posible y un triángulo

Fig. 2. Diagrama vectorial de corrientes.

Por lo tanto, los motores eléctricos trifásicos están diseñados para conectar bobinados dependiendo de la tensión en la red en la estrella Y o en el triángulo Δ.

Si la red no tiene un cable nulo y, por lo tanto, el consumidor tiene tres voltajes de línea a su disposición, puede crear artificialmente voltajes de fase. Para este propósito, se incluyen tres resistencias (cargas) idénticas en la red de acuerdo con el esquema de estrella. Cada una de estas cargas se encenderá por voltaje de fase (Figura 3):

La conexión de los devanados del generador de acuerdo con el esquema de triángulo se usa principalmente en centrales eléctricas móviles de pequeña capacidad con una red de longitud limitada (estaciones de energía eléctrica, etc.).

En un sistema trifásico de cuatro hilos alambre neutro  Está conectado a tierra confiablemente en la central eléctrica, en las ramas de la red y a través de ciertas distancias a lo largo de la línea. Este cable se utiliza para conectar a tierra las carcasas de metal de los colectores de corriente en el consumidor.

Fig. 3. Inclusión de tres pantógrafos de resistencia igual en función del esquema de estrella en tres alambres lineales.

Fig. 4. El esquema de inclusión en una red trifásica de cuatro hilos de cargas de iluminación (220 V) y potencia (380 V).

La Figura 4 muestra el esquema de inclusión en una red trifásica de cuatro hilos de cargas de iluminación y potencia. La carga de iluminación se conecta a la tensión de fase de 220 V. Se esfuerzan por cargar uniformemente las tres fases con una carga monofásica. Para este fin, una calle asentamiento  para la iluminación se lleva a cabo una sola fase con el cable neutro, por el otro - una segunda fase y conductor neutro, como tercera - tercera y neutral de alambre, etc. carga de potencia (motores eléctricos, transformadores de soldadura), así como los dispositivos de gran alcance de la fase de calentamiento incluir en la tensión de línea ...

Si el final de cada fase del devanado del generador está conectado al comienzo de la siguiente fase, se forma una conexión en el triángulo. Para los puntos de conexión de devanado, conecte tres cables lineales que conducen a la carga. En el fig. 7.3 El circuito trifásico conectado por un triángulo está representado. Como se puede ver en la Fig. 7.3, en un circuito trifásico conectado por un triángulo, los voltajes de fase y lineales son los mismos.

U l   = U f

I A, I B, I C - corrientes lineales;

Yo ab, yo bc, yo ca son las corrientes de fase.

corrientes de fase lineal y la carga son la ley de Kirchhoff interconectado primero y los nodos, b, c.


La corriente lineal es igual a la diferencia geométrica de las corrientes de fase correspondientes.

Añadiendo los lados izquierdo y derecho del sistema de ecuaciones, (3.20), obtenemos

İa + ib + ic = 0,

es decir. la suma de los complejos de corrientes lineales es igual a cero tanto para una simétrica como para carga simétrica.

En la Fig. 7.4 muestra un diagrama vectorial de un circuito trifásico conectado por un triángulo bajo una carga simétrica. La carga es simétrico, si la resistencia de fase es la misma. Los vectores de las corrientes de fase coinciden en dirección con los vectores de los voltajes de fase correspondientes, ya que la carga consiste en resistencias activas.

Con una carga simétrica

Z  ab = Z  bc = Z  ca = Ze jφ,

es decir. Z ab = Z bc = Z ca = Z, φ ab = φ bc = φ ca = φ.

Como las tensiones lineales (de la misma fase) U AB, U BC, U CA son simétricas, las corrientes de fase forman un sistema simétrico

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

Sus valores absolutos son iguales, y los cambios de fase relativos entre sí son de 120 °.

Corrientes lineales

İa = İab - İca; ib = İbc - İab; ic = İca-İbc;

también forman un sistema simétrico de corrientes (figura 3.13, 3.14).

En el diagrama de vectores corrientes (Fig. 3.14) fase de retardo detrás de la tensión de fase por un φ ángulo (asuma que la fase de receptor es inductivo, es decir, φ\u003e 0 °). Aquí se supone que la tensión U AB tiene una fase cero. Del diagrama se desprende que cualquier corriente lineal es mayor que la corriente de fase por un factor de uno. La corriente lineal İ A está por detrás de la corriente de fase İ A en aproximadamente 30 °, en el mismo ángulo İ B de İ Bc, İ C de İ ca.

Por lo tanto, cuando está conectado por un triángulo, el valor efectivo de la corriente lineal para una carga simétrica es mayor que el valor efectivo de la corriente de fase, y U = U Φ; I A = I F.

Con una carga de fase uniforme, el cálculo de un circuito trifásico conectado por un triángulo puede reducirse al cálculo de una fase.

voltaje de fase U F = U actual fase I L. F = U F / Z P, la línea de corriente I L = I F, el ángulo de desplazamiento de fase φ = arctg (X F / R F).

Del diagrama de vectores está claro que

,

Yo l   = √3 I f   con una carga simétrica.

Los circuitos trifásicos conectados por una estrella se han extendido más que los circuitos trifásicos conectados por un triángulo. Esto se debe al hecho de que, primero, en una cadena conectada por una estrella, es posible obtener dos voltajes: lineal y fase. En segundo lugar, si las fases del devanado de una máquina eléctrica conectada por un triángulo se encuentran en condiciones desiguales, aparecen corrientes adicionales en el devanado que lo cargan. Tales corrientes están ausentes en las fases de la máquina eléctrica, conectadas por el esquema "estrella". Por lo tanto, en la práctica, evite conectar los devanados de las máquinas eléctricas trifásicas en un triángulo.

En el caso general, para una carga asimétrica, Z ab ≠ Z bc ≠ Z ca. Suele ocurrir cuando está alimentado por una red trifásica de receptores monofásicos. Por ejemplo, para una carga, Fig. 3.15, las corrientes de fase, los ángulos de fase y las potencias de fase generalmente serán diferentes.

El diagrama vectorial para el caso cuando hay una carga activa en la fase ab, la fase activa-inductiva en la fase bc, y la fase activa-capacitiva en ca se muestran en la Fig. 3.16, el diagrama topográfico está en la Fig. 3.17.

La construcción de los vectores de corriente lineal se realiza de acuerdo con las expresiones

Conecte el extremo x  devanados hacha  con el comienzo b  devanados por, el final y  devanados por  con el comienzo c  devanados cz, el final z  devanados cz  con el comienzo un  devanados hacha  entonces, como se muestra en la Figura 1. Tal conexión parece un triángulo, de donde proviene su nombre. Los alambres lineales se unen en los vértices del triángulo.

Figura 1. Conexión a un generador de triángulos.

Relaciones básicas:
  1. Cuando se conecta un lineal triángulo y voltajes de fase son iguales, porque cada dos (como se ve en la Figura 1) están unidos al principio y al final de uno de los devanados de fase, y todos los arrollamientos de fase son idénticos.
  2. Corrientes lineales Yo  l más fase Yo  ф en √3 = 1.73 veces.

Cómo probar eso Yo  l = 1,73 × Yo  f? Vamos a usar para esta figura 2.

Figura 2. Determinación de corrientes lineales cuando está conectado a un triángulo.

Corrientes de fase Yo  ab, Yo  bc, Yo  ca en tres receptores eléctricos EP  (Figura 2, un) están representados por un diagrama vectorial (Figura 2, b), que se obtiene transfiriendo vectores paralelos a ellos de la Figura 2, un. Tops cargas triangulares un, b  y c  son puntos nodales Por lo tanto, de acuerdo con

Yo  a + Yo  ca = Yo  ab, desde donde Yo  a = Yo  ab - Yo  ca;
Yo  b + Yo  ab = Yo  bc, de donde Yo  b = Yo  bc - Yo  ab;
Yo  c + Yo  bc = Yo  ca, desde donde Yo  c = Yo  ca - Yo  bc.

Está claro que estas igualdades geométrico, entonces la resta debe hacerse de acuerdo con las reglas de resta de vectores, lo cual se hace en la Figura 2, b. La medición directa de las longitudes de los vectores o cálculos por las reglas de la geometría muestra que las corrientes lineales Yo  a, Yo  b y Yo  c más corrientes de fase Yo  ab, Yo  bc y Yo  ca en √3 = 1.73 veces.

En la Figura 2, b  También se ve que el diagrama vectorial de corrientes lineales simétricas Yo  a, Yo  b y Yo  c se desplaza 30 ° hacia un lado, el inverso  rotación de los vectores, relativa al diagrama de corriente de fase Yo  ab, Yo  bc y Yo  ca. En otras palabras, la corriente Yo  a está 30 ° detrás de la corriente Yo  ab. Actual Yo  b retrasado 30 ° de la corriente Yo  bc, actual Yo  c retrasada 30 ° de la corriente Yo  ca.
  El orden de los índices en la designación de las corrientes de fase indica el orden. En nuestro ejemplo, el orden de las siguientes fases (rotación): un, b, c.

En la Figura 2, en el  mostrado bobinados del generador  o secundario. Vectores actuales Yo  ba, Yo  ac, Yo  cb, pasando por los devanados del generador (devanados secundarios del transformador) y vectores de corriente en la carga ( Yo  ab, Yo  ca, Yo  bc) son respectivamente paralelas, pero giradas 180 °. El motivo de esta disposición de vectores quedará claro si combina la Figura 2, en el  con la parte derecha de la figura 2, un, como se hizo en la Figura 2, g.

Se llama la atención sobre el hecho de que las tres bobinas dentro  generador (transformador) están conectados en serie y forman un circuito cerrado. Una conexión similar en las instalaciones llevaría a. En instalaciones de una corriente trifásica en virtud del hecho de que fuerzas electromotrices  (fem) se desplazan 120 °, la corriente en este ciclo cerrado está ausente, ya que en cada instante la suma de e. etc. con. tres devanados son iguales.

La conexión en un triángulo de devanados de transformadores en dos variantes se muestra en la Figura 3. En detalle, la cuestión de las conexiones de los devanados del transformador se considera en el artículo " Grupos de conexión de transformadores ".


Figura 3. Conexión a un triángulo de transformadores.

Conexión en un triángulo de receptores eléctricos y baterías de condensador.

La conexión en el triángulo de los devanados de los motores eléctricos se muestra en la Figura 4, unen el. En este caso, en la Figura 4, un  Los devanados están conectados y dispuestos en un triángulo; en la Figura 4, b  devanados, pero están ubicados arbitrariamente; en la Figura 4, en el  Los devanados están ubicados en una estrella, pero están conectados en un triángulo. En la Figura 4, g  Los devanados están dispuestos en un triángulo, pero.

Figura 4. La conexión en el triángulo de receptores eléctricos.

Todas estas cifras subrayan que no es de la forma es una imagen de los consumidores de energía en las figuras (a pesar de que son a menudo convenientemente eliminarse de acuerdo con la opinión de conexión), y que lo que está conectado: los extremos (inicio) de los devanados entre sí o al final uno sinuoso con el comienzo de otro. En el primer caso, la conexión se convierte en una estrella, en el segundo caso en un triángulo.

La conexión triangular de los bancos de condensadores se muestra en la Figura 4, d.

En la Figura 4, e  La conexión en un triángulo de lámparas se muestra. Aunque las lámparas están dispersas territorialmente en diferentes apartamentos, pero se combinan primero en grupos dentro de cada apartamento, luego en grupos de elevadores 2   y, finalmente, estos grupos están conectados en un triángulo en el escudo de entrada 1 . Nota: para proteger carga trifásica de inducción, después que el panel de introducción (risers y apartamentos) individuales, a pesar de que está incluido entre las dos fases.

¿Sobre qué base se alimenta la carga de las dos fases llamada monofásica? Sobre la base de que los cambios de corriente en ambos cables a los que está conectada la carga ocurren de manera idéntica, es decir, en cada momento la corriente pasa por las mismas fases.

Video 1. Conexión triangular

1 La ausencia de una corriente en un circuito cerrado no significa que no haya corriente en los devanados de fase. Las corrientes en los devanados de fase corresponden a sus cargas.