CAPÍTULO V

SISTEMA DE CORRIENTE TRIFÁSICO

§ 61. GENERADORES TRIFÁSICOS

Arriba consideramos las propiedades de una sola fase corriente alterna. Sin embargo, un sistema monofásico no es económico debido a las imperfecciones en las máquinas eléctricas monofásicas. Entonces, por ejemplo, con las mismas dimensiones, pesos de materiales activos (acero y cobre)! y pérdidas de energía, la potencia de una máquina monofásica es 1,5 veces menor que la de una máquina trifásica. Por lo tanto, los sistemas de corriente alterna trifásica se utilizan para transmitir electricidad a través de cables de larga distancia con menos pérdidas de energía.

Un sistema de corriente alterna trifásica o simplemente un sistema trifásico es un circuito o una red de corriente alterna en la que tres e. etc. con. de la misma frecuencia, pero mutuamente sesgada en fase por un tercio del período.

Los circuitos individuales que constituyen el sistema trifásico se llaman fases.

Si e. etc. con. en las tres fases tienen la misma amplitud, luego se llama a este sistema de tres fases simétrico.

Por primera vez en el mundo, la transmisión corriente trifásica  fue llevado a cabo por el científico ruso MO Dolly-Dobrovolsky en 1891.

En la Fig. 63 muestra el circuito del generador trifásico bipolar más simple. En las ranuras del estator (parte fija de la máquina) se encuentran

tres bobinas A - X, B - Y y C - Z, desplazadas en el espacio por 1/3 de un círculo (120 °). Dentro del estator se coloca un rotor (parte giratoria de la máquina), que es un electroimán bipolar, alimentado por una corriente continua que excita el campo magnético. El rotor es impulsado a girar por un motor. Las líneas magnéticas, que giran junto con el rotor, se cruzan con los conductores de las bobinas incrustadas en las ranuras del estator e inducen bobinas en estas bobinas. s, cambiando sinusoidalmente. Sin embargo, la ed sinusoidal con. las fases A, B y C se desplazarán una en relación con la otra en un período de 1/3 (Figura 64).

Deje el máximo positivo de la fem. E m en la bobina A-X llega en un momento en que el lado A está opuesto al centro del polo norte, y el lado X está contra el centro del polo sur. Positivo máximo e. etc. con. E m en la bobina B - Y vendrá en un momento en que el centro del polo norte está debajo del conductor B,

y el centro de la polo sur - una Y. conductor Para ello, el rotor debe girar a un círculo 1/3 (120 °), que corresponde a un intervalo de tiempo igual a período de 1/3. Positivo máximo e. etc. con. E m la bobina C - Z viene a través de 1/3 período después de la misma alta de la bobina B - Y, que corresponde a una rotación adicional del rotor por 1/3 círculo.

Cuando el generador se carga en los terminales de la bobina A-X, B-Y y C-Z, fase. En ausencia de carga (en ralentí), los voltajes de fase son iguales a los ed. s, inducido en las fases del devanado del estator.

El sistema de corrientes trifásicas desplazadas en 1/3 del período de corrientes alternas se denomina corriente trifásica.

Tal corriente se puede obtener por medio de un generador especial. Consideremos su construcción.

(Figura 23). En el estator hay tres devanados independientes, desplazados en 1/3 de un círculo (120 о). En el centro de la máquina eléctrica, se gira un inductor, representado en el diagrama en forma de un imán permanente.

En cada arrollamiento (bobina) induce una fem alterna de la misma frecuencia, pero los momentos de paso por cero de la fuerza electromotriz (o el máximo) en cada una de las bobinas será desplazado por tercera vez con respecto a la otra, como se el inductor pasa por cada bobina 1/3 de un período posterior que por   anterior. En esencia, dicho generador es una conexión en una máquina eléctrica de tres generadores de corriente alterna diseñados de tal manera que se genera la fem inducida en ellos. se desplazan entre sí en un tercio del período. Imagen gráfica  la corriente trifásica se muestra en la Fig. 24. Cualquiera de los bobinados de fase del generador

la corriente trifásica es independiente

fuente de energía eléctrica y a ella

se puede conectar a su receptor. En el

en este caso, se obtienen tres circuitos independientes (Figura 25). Tal esquema se llama "Sistema trifásico no relacionado" , requiere seis cables para la transmisión de energía eléctrica.

En la práctica, tales sistemas no se aplican. Los devanados de fase de generadores trifásicos y transformadores y receptores de energía eléctrica están conectados de acuerdo con el esquema "estrella" o "triángulo". En este caso, puede hacer con cuatro o incluso tres cables.

Conexión "Estrella" radica en el hecho de que los extremos de los devanados de fase conectados a un punto generador (Figura 26.), que se llama el punto cero o neutral, y el generador está conectado a la electricidad receptores cuatro conductores: tres lineal que se extiende desde el inicio del bobinado, y cero o conductor neutro, alcanzando desde el punto cero del generador Tal sistema de publicación se llama cuatro hilos.

En el caso de una carga uniforme de las tres fases del generador, es decir, con aproximadamente las mismas corrientes en cada uno de ellos, la corriente en el conductor cero es cero. Por lo tanto, en este caso, puede abolir el cable nulo y pasar a un sistema más económico tres hilos sistema (Fig. 27). Todos los consumidores se conectan entre los pares correspondientes de cables de línea y el punto cero de la carga.

Al unirse a "triángulo" (Figura 28) final de cada devanado conectado a la comienzo de la siguiente de manera que formen un triángulo cerrado, y los hilos lineales están unidos a los vértices de este triángulo.

Un consumidor común con electricidad colisiona, todos los días sana la luz y enciende uno u otro dispositivo en la toma de corriente. Los interruptores se diferencian entre sí un poco, pero con tomas de corriente todo es mucho más complicado. Tratemos de descubrir cómo funciona la roseta.

Comencemos con el que se hizo e instaló hace 10 o 15 años. Está conectado a solo dos cables. El aislamiento de uno de los cables debe tener un color azulado o azul. Así es como se determina el conductor de trabajo. La corriente no proviene de la fuente, sino del consumidor. Este cable es bastante inofensivo, y si lo agarras sin tocar el segundo, entonces nada terrible y terrible sucederá.

Pero el segundo cable, cuyo color puede ser cualquiera, excepto azul, azul, amarillo verdoso con rayas y negro, más peligroso e insidioso. Se llama un conductor de fase.

Habiendo tocado este cable, puedes obtener una buena descarga. Y esto no es una broma, porque la tensión red doméstica  AC 220 V, y cualquier corriente cuyo voltaje exceda 50 V, mata a una persona en unos pocos segundos. La presencia de voltaje en los conductores de fase puede determinarse mediante indicadores especiales. En la Fig. 1.12 muestra uno de estos indicadores. Está hecho en forma de un destornillador ordinario con una ranura plana ( destornilladores indicadores con una ranura en forma de cruz). El mango, dentro del cual está construido el diodo emisor de luz, está hecho de plástico translúcido. La parte superior del mango es de metal. Toque la parte activa del indicador con el conductor y el pulgar de la mano con la parte metálica del mango. Si el diodo se ha incendiado, no es necesario tocar este cable; ahora está bajo tensión. Tenga en cuenta que cuando toca conductor cero  el LED no se ilumina (por supuesto, si este conductor no entra en contacto con el conductor de fase).

Muchos han escuchado palabras tan crípticas como una fase, tres fases, cero, terreno o tierra, y saben que estos son conceptos importantes en el mundo de la electricidad. Sin embargo, no todos entienden lo que quieren decir. Sin embargo, es necesario saber esto. Sin entrar en detalles técnicos que no son necesarios para el maestro de la casa, podemos decir que una red trifásica es un método de transmisión corriente eléctrica, cuando una corriente alterna fluye a través de tres cables, y uno regresa. Lo anterior debe explicarse un poco. Cualquiera circuito eléctrico  consta de dos cables. Una a una, la corriente va al consumidor (por ejemplo, al hervidor) y, por el otro, regresa. Si dicho circuito se abre, entonces la corriente no funcionará. Esa es toda la descripción circuito monofásico. El cable a través del cual fluye la corriente se llama fase o simplemente fase, y por el cual se devuelve - cero o cero. Circuito trifásico  consta de tres conductores de fase y uno inverso. Esto es posible porque la fase de CA en cada uno de los tres cables se desplaza 120 ° con respecto al cable adyacente (Figura 1.13). Más detalles sobre esta pregunta ayudarán a responder el libro de texto sobre electromecánica. La transmisión de corriente alterna ocurre precisamente con la ayuda de redes trifásicas. Es económicamente ventajoso: dos más no son necesarios cables cero. Al acercarse al consumidor, la corriente se divide en tres fases, y cada una de ellas está dada por cero. De esta forma, generalmente se encuentra en apartamentos y casas, aunque a veces se planta una red trifásica directamente en la casa. Como regla, es  sobre el sector privado, y este estado de cosas tiene sus pros y sus contras.

Como su nombre indica, el sistema trifásico consta de tres fuentes de alimentación y tres circuitos conectados alambres comunes  líneas de transmisión.

La fuente de energía para todas las fases es generador trifásico, condicionalmente se muestra en la Fig. 1.14 y Fig. 1.15 en forma de tres devanados: AX, VU y CZ.

Fig. 1.12. El indicador más simple

Fig. 1.16. Esquema de conexión de un edificio de tres pisos

Los devanados de las fases del generador podrían estar conectados por seis cables (Figura 1.14) con cargas Z A, Z B, Z c y así se obtendrían tres circuitos de fase independientes. Pero si conecta los extremos de los devanados de las fases del generador X, Y, Z a los extremos de tres cargas por un cable, puede salvar dos cables de conexión  (Figura 1.15). Este tipo de conexión se llama conexión en estrella. Este cable común se llama neutral o simplemente neutral.

Dado que la secuencia de conexión de los motores trifásicos como carga demuestra ser esencial para establecer la dirección de su rotación, el siguiente condicional designaciones de color  fases: A - aislamiento amarillo; B - verde; C - rojo y neutral - negro.

Fig. 1.17. Circuito eléctrico  conexiones en un triángulo

Cuando se conecta con una estrella, excepto estrés igual  en los terminales de cada fase ( voltaje de fase  entre la fase y cable común  - (Vph), también hay una tensión entre diferentes fases, llamada tensión lineal - / ". La tensión lineal en este caso es mayor que la tensión de fase por un factor de n3.

Si la corriente en todas las fases es la misma (denominada carga simétrica; ejemplo es el motor trifásico), la corriente en el conductor neutro está ausente y no se necesita este cable. Pero otras cargas conectadas son asimétricas, entonces para ellos alambre neutro  es necesario En la Fig. 1.16 muestra un ejemplo de conexión de la fuente de alimentación de una casa de tres pisos.

Algo menos que una conexión en estrella, en redes trifásicas  usa la conexión en un triángulo (Figura 1.17). Devanando las fases de fuente fuerza electromotriz  en este caso, están conectados de modo que el final de uno está conectado al principio del siguiente, y así sucesivamente.

La ventaja de conectar las fases con un triángulo es que, incluso con carga asimétrica  no hay necesidad de usar el cuarto cable. En la Fig. 1.18 es un diagrama de la red de iluminación de una casa residencial cuando las fases de los receptores están conectadas por un triángulo. Tenga en cuenta que la conexión de cargas en caso de suministro de tensión desde la fuente por el método del triángulo puede producirse tanto por un triángulo como por una estrella.

Fig. 1.18. Diagrama de la red de iluminación cuando se conectan las fases en un triángulo