CHAPITRE V

SYSTÈME DE COURANT TRIPHASÉ

§ 61. GÉNÉRATEURS TRIPHASÉS

Au-dessus nous avons considéré les propriétés de monophasé courant alternatif. Cependant, un système monophasé n'est pas économique en raison des imperfections dans les machines électriques monophasées. Ainsi, par exemple, avec les mêmes dimensions, poids des matériaux actifs (acier et cuivre)! et les pertes d'énergie, la puissance d'une machine monophasée est 1,5 fois inférieure à celle d'une machine triphasée. Par conséquent, les systèmes de courant alternatif triphasés sont utilisés pour transmettre l'électricité sur des fils à longue distance avec moins de pertes d'énergie.

Un système de courant alternatif triphasé ou simplement un système triphasé est un circuit ou un réseau de courant alternatif dans lequel trois e. etc. avec. de même fréquence, mais polarisés en phase d'un tiers de la période.

Les circuits individuels constituant le système triphasé sont appelés phases.

Si e. etc. avec. dans les trois phases ont la même amplitude, alors ce système triphasé est appelé symétrique.

Pour la première fois dans le monde, la transmission courant triphasé   a été réalisée par le scientifique russe MO Dolly-Dobrovolsky en 1891.

Dans la Fig. 63 montre le circuit du générateur triphasé bipolaire le plus simple. Dans les rainures du stator (partie fixe de la machine) se trouvent

trois bobines A - X, B - Y et C - Z, décalées dans l'espace d'un tiers de cercle (120 °). A l'intérieur du stator est placé un rotor (partie tournante de la machine), qui est un électroaimant bipolaire, alimenté par un courant continu excitant le champ magnétique. Le rotor est entraîné en rotation par un moteur. Les lignes magnétiques, tournant ensemble avec le rotor, croisent les conducteurs des bobines noyées dans les fentes du stator et induisent des bobines dans ces bobines. s, en changeant sinusoïdalement. Cependant, le ed sinusoïdal. avec. les phases A, B et C seront décalées l'une par rapport à l'autre par période de 1/3 (Figure 64).

Laissez le maximum positif de la fem. E m dans la bobine A-X vient à un moment où le côté A est opposé au centre du pôle nord, et le côté X est contre le centre du pôle sud. Maximum positif e. etc. avec. E m dans la bobine B - Y viendra à un moment où le centre du pôle nord est sous le conducteur B,

et le centre du pôle sud - un conducteur Y. Pour cela, le rotor doit tourner à un cercle 1/3 (120 °), ce qui correspond à un intervalle de temps égal à 1/3 période. Maximum positif e. etc. avec. E m de la bobine C - Z période vient par un tiers après le même haut de la bobine B - Y, qui correspond à une poursuite de la rotation du rotor par 1/3 cercle.

Lorsque le générateur se charge sur les bornes des bobines A-X, B-Y et C-Z, phase. En l'absence de charge (au ralenti), les tensions de phase sont égales à l'ed. s, induit dans les phases de l'enroulement du stator.

Le système des courants triphasés décalés de 1/3 de la période des courants alternatifs est appelé courant triphasé.

Un tel courant peut être obtenu au moyen d'un générateur spécial. Considérons sa construction.

(Figure 23). Sur le stator il y a trois enroulements indépendants, déplacés sur 1/3 de cercle (120 о). Au centre de la machine électrique, un inducteur est mis en rotation, représenté sur le schéma sous la forme d'un aimant permanent.

Dans chaque enroulement (bobine) induit une force électromotrice alternative de la même fréquence, mais les instants de passage par zéro de la force électromotrice (ou le maximum) dans chacune des bobines sera décalée de 1/3 de tour par rapport à l'autre, comme l'inducteur passe par chaque bobine 1/3 d'une période plus tard que par   précédent. En substance, un tel générateur est une connexion dans une machine électrique de trois générateurs de courant alternatif conçus de telle sorte que la force électromotrice induite dans ceux-ci soit générée. sont décalés l'un par rapport à l'autre d'un tiers de la période. Image graphique   le courant triphasé est représenté sur la Fig. 24. L'un des enroulements de phase du générateur

le courant triphasé est indépendant

source d'énergie électrique et à elle

peut être connecté à votre récepteur. Dans le

dans ce cas, trois circuits indépendants sont obtenus (Figure 25). Un tel schéma est appelé "Système triphasé non lié" , il nécessite six fils pour la transmission de l'énergie électrique.

En pratique, de tels systèmes ne s'appliquent pas. Les enroulements de phase des générateurs triphasés et des transformateurs et récepteurs d'énergie électrique sont connectés selon le schéma "étoile" ou "triangle". Dans ce cas, vous pouvez faire avec quatre ou même trois fils.

Connexion "Star" réside dans le fait que les extrémités des enroulements de phase connectés à un point de générateur (figure 26), qui est appelé le point zéro ou neutre, et le générateur est connecté aux récepteurs d'électricité quatre conducteurs: trois linéaire étendant depuis le début de l'enroulement, et zéro ou un conducteur neutre, atteignant à partir du point zéro du générateur. Un tel système d'affichage est appelé quatre fils.

Dans le cas d'une charge uniforme des trois phases du générateur, c'est-à-dire avec approximativement les mêmes courants dans chacun d'eux, le courant dans le conducteur zéro est nul. Par conséquent, dans ce cas, vous pouvez abolir le fil nul et passer à un plus économique trois fils système (Fig. 27). Tous les consommateurs sont allumés entre les paires de fils de ligne correspondantes et le point zéro de la charge.

Lors de l'assemblage « triangle » (figure 28) extrémité de chaque enroulement connecté au début de la prochaine manière à former un triangle fermé, et les fils linéaires sont fixés aux sommets de ce triangle.

Un consommateur ordinaire avec l'électricité entre en collision, chaque jour guérit la lumière et allume l'un ou l'autre dispositif dans la prise. Les commutateurs diffèrent un peu les uns des autres, mais avec des prises, tout est beaucoup plus compliqué. Essayons de comprendre comment fonctionne la rosette.

Commençons par celle qui a été faite et installée il y a 10 à 15 ans. Il est connecté à seulement deux fils. L'isolation de l'un des fils doit avoir une couleur bleuâtre ou bleue. C'est ainsi que le conducteur de travail est déterminé. Le courant ne vient pas de la source, mais du consommateur. Ce fil est tout à fait inoffensif, et si vous prenez pour cela sans toucher à la seconde, alors rien de terrible et terrible n'arrivera.

Mais le second fil, dont la couleur peut être quelconque, sauf pour le bleu, le bleu, le jaune-vert en bandes et le noir, plus dangereux et insidieux. C'est ce qu'on appelle un conducteur de phase.

Après avoir touché ce fil, vous pouvez obtenir une jolie décharge. Et ce n'est pas une blague, parce que la tension réseau domestique   Le courant alternatif de 220 V et tout courant dont la tension dépasse 50 V tuent une personne en quelques secondes. La présence de tension sur les conducteurs de phase peut être déterminée par des indicateurs spéciaux. Dans la Fig. 1.12 montre un de ces indicateurs. Il est fait sous la forme d'un tournevis ordinaire avec une fente tournevis indicateurs avec une fente en forme de croix). La poignée, à l'intérieur de laquelle la diode électroluminescente est construite, est faite de plastique translucide. La partie supérieure de la poignée est en métal. Touchez la partie active de l'indicateur sur le conducteur et le pouce de la main sur la partie métallique de la poignée. Si la diode a pris feu, il n'est pas nécessaire de toucher ce fil - il est maintenant sous tension. Notez que lorsque vous touchez conducteur zéro   la LED ne s'allume pas (bien sûr, si ce conducteur n'entre pas en contact avec le conducteur de phase).

Beaucoup ont entendu des mots énigmatiques comme une phase, trois phases, zéro, sol ou terre, et savent que ce sont des concepts importants dans le monde de l'électricité. Cependant, tout le monde ne comprend pas ce qu'ils veulent dire. Néanmoins, il est nécessaire de le savoir. Sans entrer dans les détails techniques qui ne sont pas nécessaires pour le maître de maison, on peut dire qu'un réseau triphasé est une telle méthode de transmission courant électrique, quand un courant alternatif circule à travers trois fils, et on revient en arrière. Ce qui précède devrait être expliqué un peu. Tout circuit électrique   se compose de deux fils. Un par un le courant va au consommateur (par exemple, à la bouilloire), et de l'autre - il revient. Si un tel circuit est ouvert, le courant ne partira pas. C'est toute la description circuit monophasé. Le fil à travers lequel le courant circule est appelé phase ou simplement phase, et par lequel il est retourné - zéro ou zéro. Circuit triphasé   se compose de trois conducteurs de phase et un inverse. Ceci est possible parce que la phase CA dans chacun des trois fils est décalée de 120 ° par rapport au fil adjacent (Figure 1.13). Plus de détails sur cette question aideront à répondre au manuel sur l'électromécanique. La transmission du courant alternatif se produit précisément à l'aide de réseaux triphasés. Il est économiquement avantageux - deux autres ne sont pas nécessaires zéro fils. En approchant le consommateur, le courant est divisé en trois phases, et chacune d'elles est donnée par zéro. Sous cette forme, il se retrouve généralement dans des appartements et des maisons, bien que parfois un réseau triphasé soit implanté directement dans la maison. En règle générale, c'est   sur le secteur privé, et cet état de choses a ses avantages et ses inconvénients.

Comme son nom l'indique, le système triphasé comprend trois sources d'alimentation et trois circuits connectés fils communs   lignes de transmission.

La source d'énergie pour toutes les phases est générateur triphasé, conditionnellement montré sur la Fig. 1.14 et Fig. 1,15 sous la forme de trois enroulements: AX, VU et CZ.

Fig. 1.12. L'indicateur le plus simple

Fig. 1.16. Schéma de connexion d'un bâtiment de trois étages

Les enroulements des phases du générateur pourraient être reliés par six fils (figure 1.14) avec des charges Z A, Z B, Z c et ainsi obtenir trois circuits de phase indépendants. Mais si vous connectez les extrémités des enroulements des phases du générateur X, Y, Z aux extrémités de trois charges par un fil, vous pouvez économiser deux fils de connexion   (Figure 1.15). Ce type de connexion s'appelle une connexion en étoile. Ce fil commun est appelé neutre ou simplement neutre.

Étant donné que la séquence de connexion des moteurs triphasés en tant que charge s'avère essentielle pour établir la direction de leur rotation, les conditions suivantes désignations de couleur   phases: A - isolation jaune; B - vert; C - rouge et neutre - noir.

Fig. 1.17. Circuit électrique   connexions dans un triangle

Lors de la connexion avec une étoile, sauf stress égal   aux bornes de chaque phase ( tension de phase   entre la phase et fil commun   - (Vph), il existe également une tension entre les différentes phases, appelée tension linéaire - / ".La tension linéaire dans ce cas est supérieure à la tension de phase d'un facteur n3.

Si le courant dans toutes les phases est la même (que l'on appelle charge symétrique, par exemple le moteur triphasé), le courant dans le conducteur de neutre est absent et ce fil est pas nécessaire. Mais les autres charges connectées sont asymétriques, donc pour eux fil neutre   est nécessaire. Dans la Fig. 1.16 montre un exemple de connexion de l'alimentation d'une maison de trois étages.

Un peu moins souvent qu'une connexion en étoile, réseaux triphasés   utilisez la connexion dans un triangle (Figure 1.17). Enrouler les phases de la source force électromotrice   dans ce cas, ils sont connectés de telle sorte que la fin de l'un est connectée au début de la suivante, et ainsi de suite.

L'avantage de relier les phases avec un triangle est que, même avec charge asymétrique   il n'y a pas besoin d'utiliser le quatrième fil. Dans la Fig. 1.18 est un schéma du réseau d'éclairage d'une maison d'habitation lorsque les phases des récepteurs sont reliées par un triangle. Notez que la connexion des charges en cas d'alimentation en tension de la source par la méthode du triangle peut être produite à la fois par un triangle et une étoile.

Fig. 1.18. Diagramme du réseau d'éclairage lors de la connexion des phases dans un triangle