Számítsa ki a teljes teljesítményt. Az elektromos áramkör teljes teljesítményének kiszámítása aktív és reaktív komponensek ismeretét igényli, amelyek arányát bármelyik rendszerben a teljesítmény háromszög írja le.

Az aktív kiszámításához (R)  és reaktív (Q)  A 3-fázisú áramkörök komponensei az egyes fázisokban lévő értékek összegzése az alábbi képletek szerint:

  Р = Р A + Р B + Р C = U A I A cosφ A + U B I B cosφ B + U C I A Ccosφ C;
  Q = Q A + Q B + Q C = U A I A sinφ A + U B I B sinφ B + U C I A Csinφ C.

I A, I B, I C, U A, U B, U C  - áram és feszültség vektora fázisokban,
Φ   - az aktuális vektorok fázisszöge a feszültséghez viszonyítva.

Az áramkör szimmetrikus működtetéséhez minden fázisban a teljesítmény egyenlőségét végezzük. Ezért a teljes teljesítményt úgy lehet elérni, hogy egyszerűen megszorozzuk a fázis komponenst a rendszer fázisainak számával:

  Р = 3Р Ф = 3U Ф ∙ I Ф ∙ cosφ;
  Q = 3Q = 3U Ф ∙ I Ф ∙ sinφ;
  S = 3S Ф = (R2 + Q2) = 3U Ф I Ф

A fázisösszetevők lineáris cseréjét a csillagkapcsolat korrelációiban végezzük: I L = I F, U F = U L / √3.

Az eredmény:

Cserélje ki a háromszög lineáris áramkörének fázisösszetevőit az arányukra: I F = I L / √3, U F = U L.

A számítás eredménye:

  Ρ φ ∙ cosφ = (3U L ∙ I Л / √3) ∙ cosφ = √ 3 ∙ U L ∙ I Л ∙ cosφ.

Így kiderült, hogy a 3-fázisú szimmetrikus energiarendszerben nincs összefüggés az áramköri elemek összekapcsolásának variánsaival a γ vagy Δ rendszerrel. Ugyanezt a képletet alkalmazzák:

  Р = √3 ∙ U ∙ I ∙ cosφ [W];
  Q = √3 ∙ U ∙ I ∙ sinφ [var];
  S = √ (P 2 + Q 2) [BA].

Ezekre a kifejezésekre a szabály: helyettesíti a vektorok lineáris értékeit U  és én  anélkül, hogy lineáris mutatóikat meghatároznák.

Teljesítménymérési módszerek  Az elektromos iparban folyamatosan szükség van az elektromos mennyiségek mérésére. A teljes teljesítmény aktív komponensét egy wattmérővel, a reaktív komponenssel pedig egy vareterrel mérjük. A wattmérő a következő képlettel írható algoritmus szerint működik:

  W = U W ∙ W ∙ cos (U W ^ I W) = Re│U W ∙ I W *.

U W, I W  - azok a vektorok, amelyek az aktív komponens mérésére szolgáló eszköz termináljait hozták.

Az elektromos mérések gyakorlata számos lehetőséget kínál a wattmérők és az elektromos hálózat összekapcsolására. A kapcsolási terhelések és jellemzői függvényében kerülnek kiválasztásra.

Egy szimmetrikus 3 fázisú rendszerben elegendő egy wattmérőt bármely fázisba bekapcsolni az aktív teljesítmény állandó méréséhez, az algoritmussal kapott eredmény további háromszorosával P = 3W = 3U φ ∙ I Ф ∙ cosφ.

Azonban ez az egyszerű módszer csak nagyjából becslést ad a mért értékekről, nagy hibák vannak. Ezért kevéssé használható olyan mérések elvégzésére, amelyek nagy pontosságot és kereskedelmi problémák megoldását igénylik.

Az aktív komponens pontosabb mérése egy neutrális huzalon lévő csillag számára három wattos méter használatát teszi lehetővé a mérés során.

Az egyes fázisokban végzett mérések pontosabbak. Mindhárom wattmérő hozzáadásával minimális hiba jelentkezik az aktív teljesítményről.

A 3-fázisú, semleges huzal nélküli hálózathoz tartozó kiegyensúlyozatlan terhelés esetén két wattos mérőmódszert alkalmaznak.

A mérés sajátossága, hogy az ilyen elektromos áramkörben lévő lineáris / fázisáramokat az 1. Kirchhoff-törvény összekapcsolja, amikor azok összege I A + I B + I C = 0. Ha matematikailag összeadjuk a két wattmérő leolvasását és matematikai módszerekkel leírjuk őket, akkor a következő kifejezéseket kapjuk:

Ennek eredményeként a feltételezést megerősítették, hogy két wattmérő mérik az áramkör aktív teljesítményét, amikor összefoglalják az olvasásaikat. Valamelyiknek a leolvasását a terhelések jellemzői és nagyságrendje befolyásolja.

A szimmetrikus terheléshez tartozó komplex síkon lévő feszültség- és áramvektorok nézete a diagramon látható:

Ami azt mutatja, hogy a wattmérők leolvasásának biztosítása érdekében a következő kifejezést használjuk:

  W 1 = U L ∙ I L ∙ cos (φ + 30 °);
  W 2 = U L ∙ I L ∙ cos (φ-30 °).

A fenti képletek elemzésének eredményei alapján könnyen levonható az alábbi következtetések:

1. Mikor φ=0   a mindkét wattmérõ egyenlõ mértéke keletkezik, ami nagyon jellemzi a nettó aktív terhelést;

2. Mikor 0≤φ≤90 °  (az aktív induktív kvadráns terhelés egynegyede) a 2. wattmérő értékei nagyobbak, mint az első (W2\u003e W1). Ugyanabban a kvadránsban az 1. wattmérő összes leolvasása negatív értéket vesz fel az értékekkel φ\u003e 60 °;

3. A 0≥φ≥90 °  (a kvadráns aktív-kapacitív terhelésének negyede) az 1. wattmérő leolvasása nagyobb, mint a második (W1\u003e W2). Ugyanabban a kvadránsban a második wattmérő leolvasása negatív értéket vesz fel az értékekkel φ.

Egységes háromfázisú terhelés az ugyanazon áram áramlása az egyes fázisvezetőkön át. Ebben az esetben a nullavezetőben lévő áram értéke nulla lesz. A fázisok legfényesebb és legegyenletesebb terhelése háromfázisú villanymotorokban nyilvánul meg. Számukra a fázisáram áramerősségének kiszámítása a képlet szerint P = 3 * Uf * I * cos (φ) = 1,73 U * I * cos (φ).

Abban az esetben, ha a különböző nagyságú áramok fázisaiban áramlik, akkor ez a terhelés egyenetlen vagy aszimmetrikus lesz. Ilyen helyzetben egy elektromos áram folyik a nulla vezetéken. Nem egyenletes terhelés esetén a teljesítmény meghatározása történik. a képlet szerint Ptot = Ua * Ia * cos (φ1) + Ub * Ib * cos (φ2) + Uc * Ic * cos (φ3).

Power Wattmérő

Az elektromos áram teljesítményének mérését speciális mérőműszerek segítségével végzik, amelyek wattmérők.

Szimmetrikus terhelés esetén a háromfázisú rendszer teljesítménye egyszerűen meghatározható egyfázisú wattmérővel. Négyhuzalos rendszerben semleges huzal, a teljesítménymérő bekapcsolása szekvenciálisan bekapcsolódik az egyik fázisvezetékkel. A bekötési feszültség fázisának és a semleges huzal csatlakoztatásához. Az ilyen felvétel lehetővé teszi egy fázis (RF) teljesítményének meghatározását wattmérővel. Mivel az egyenletes terhelés mindhárom fázis ugyanolyan erősségét feltételezi, a háromfázisú rendszer teljes teljesítménye megegyezik: Р = 3RF.

A három vezetékből álló rendszerben a tekercselés bekapcsolódik a hálózathoz, és egy lineáris áram áthalad az áramkimeneten. Így a háromfázisú rendszer teljesítményjelzője egyszerre meghaladja a wattmérő adatait   Pω, azaz P = Rω.

A fázisteljesítmény kiegyenlítetlen terhelés kiszámítása

Nem kiegyensúlyozott terhelés esetén a fázisáram teljesítményének kiszámítása és gyakorlati meghatározása több wattmérő segítségével történik.

Ilyen helyzetben egy négyvezetékes rendszer teljesítményének meghatározásához három wattmérőt használnak egyszerre. Mindegyik feszültség tekercselése a semleges huzal és a megfelelő fázisvezeték közé van kötve. Így a három fázis rendszer teljes ereje egyenlő lesz mindegyikük teljes erejével.

Háromvezetékes rendszer esetén két watt használunk. Itt minden feszültségű tekercset minden wattmérőben, az aktuális tekercs bemeneti kapcsait és a szabad vezetékvezetéket csatlakoztatják. A teljes teljesítmény két wattos méter.

     Tartalom:

A villamos áramkör egyenáramát az áramerősség és a feszültség szorzatával egyszerű módon határozzák meg. Ezek az értékek állandóak és nem változnak az idő múlásával, ezért a teljesítmény értéke állandó lesz, mivel az egész rendszer kiegyensúlyozott állapotban van.

A váltóáram minden tekintetben különbözik a DC-től, különösen több fázis jelenlététől. Nagyon gyakran vannak olyan helyzetek, amikor háromfázisú áramerősség-számításra van szükség a csatlakoztatott terhelés jellemzőinek helyes meghatározásához. Az ilyen számítások elvégzéséhez speciális ismeretek szükségesek a háromfázisú áramellátás működéséről. A háromfázisú hálózatokat, az egyfázisúakat együttesen széles körben használják az alacsony anyagköltségek és a könnyű üzemeltetés miatt.

Háromfázisú rendszer jellemzői

A háromfázisú áramkörök általában két fő módon kapcsolódnak egymáshoz - egy csillag (1. ábra) és egy háromszög, amelyet alább tárgyalunk. Minden kényelmesebb felhasználási mód esetében a fázisokat az A, B, C vagy U, V, W szimbólumok jelölik.

A csillag áramkör (1. ábra) használata esetén a teljes feszültség értéke az N fázisok metszéspontján nulla. Ebben az esetben, szemben az egyfázisú, lesz állandó erő. Ez a rendelkezés jelzi a háromfázisú rendszer egyensúlyát, és a pillanatnyi összteljesítmény képletként fog megjelenni:

A csillagkapcsolatot két típus jellemzi (3. Az első esetben a feszültséget az egyik fázis és az N pontatlan metszéspontja határozza meg. A lineáris feszültség megfelel a fázisok között fennálló feszültségnek.

Így a csillagkapcsolat teljes teljesítményének értéke a következő képlet szerint jelenik meg:

Azonban figyelembe kell venni a lineáris és a fázisú feszültségek közötti különbséget, a √3 komponensét. Ezért figyelembe kell venni minden fázis hatáskörét. Az aktív teljesítmény képlet kiszámításához használják  P = 3 x U f x I f x cos φ , és reaktív  - P = √3 x U l x I f x cos φ .

Egy másik közös fáziskapcsolati módszert "delta" -nak tekintünk.

Ez a típusú kapcsolat ugyanazt a fázist (U f) és lineáris (U l) feszültséget jelenti. A fázis és a lineáris áramok aránya a következő:  I = √3 x I f, amely szerint a fázisáram értéke lesz  I f = I x √3.

Így a lineáris hatáskörök ezzel a kapcsolódási módszerrel a következő képletekkel fejezhetők ki:

• Teljes teljesítmény: S = 3 x S f = √3 x U x I;
• Aktív teljesítmény: P = √3 x U x I x cosφ;
• Reaktív teljesítmény: Q = √3 x U x I x sinφ.

Első pillantásra az egyes típusú vegyületek teljesítményképlete azonosnak tűnik. Hiányos ismeretek és tapasztalatok hiányában ez rossz következtetésekhez vezethet. Az ilyen hibák elkerülése érdekében figyelembe kell venni egy tipikus számítás példáját.

• A motorcsatlakozás háromszög alakú, a hálózat feszültsége 380 V, az áramerősség 10 A. Ezért a teljes teljesítmény az alábbiak szerint alakul: S = 1,73 x 380 x 10 = 6574 V x A.
• Továbbá ugyanazt az elektromos motort egy csillag kapcsolta össze. Ebben az esetben az egyes fázisok tekercselése 1,73-szorosnál kisebb feszültséget kapott, mint amikor egy delta csatlakozik, bár a hálózati feszültség ugyanaz maradt. Ennek megfelelően a tekercsben lévő áram szintén 1,73-szoros csökkenést mutatott. Van még egy fontos pont is: ha egy háromszög segítségével a lineáris áram 1,73-szor magasabb volt, mint a fázisáram, akkor később, amikor az áramkör csillagra változott, az értéke egyenlővé vált. Ennek eredményeképpen a lineáris áram csökkenése: 1,73 x 1,73 = 3-szor.
• Így ugyanabban a képletben különböző értékek használatosak: S = 1,73 x 380 x 10/3 = 2191 V x A, ezért amikor az elektromos motor a háromszögről a csillagra kapcsolódik, akkor háromszoros csökkent a teljesítmény.

Power Wattmérő

Az elektromos hálózatokban a teljesítménymérés egy speciális eszközzel - egy wattmérővel történik. A bekötési diagramok eltérhetnek a terhelési csatlakozástól és jellemzőitől függően. Szimmetrikus terhelés esetén (1. Ábra) a mérésekhez csak egy fázist használnak, és az eredményeket háromszor megszorozzák. Ez a módszer a legkedvezőbb, így jelentősen csökkentheti a mérőeszköz méretét. Olyan esetekben alkalmazzák, ahol nincs szükség pontos adatok megszerzésére minden fázisban.

Nem kiegyensúlyozott terhelés esetén (2. ábra) a mérések pontosabbak lesznek. Mindazonáltal az egyes fázisok teljesítményének méréséhez három nagy méretű eszközre van szükség. A lekérdezések feldolgozásához mindhárom eszközre szükség van.

A háromfázisú áramerősség és a mérés kiszámítása elektromos áramkörön végezhető el semleges vezető hiányában (3. Ebben a rendszerben két eszközt használunk, és az első Kirchhoff-törvényt használjuk a számításokhoz: I A + I B + I C = 0. Így a két wattmérő értékek egy adott áramkör háromfázisú teljesítményértékéhez adódnak.

Nem minden ember az utcán megérti, milyen elektromos áramkörök vannak. Az apartmanok 99% egyfázisúak, ahol az áram egy vezetékön keresztül áramlik a fogyasztóhoz, és visszatér a másik oldalon (nulla). A háromfázisú hálózat olyan elektromosáram-átviteli rendszer, amely három vezetékön keresztül áramlik és egyenként visszajut. Itt a visszatérő vezeték nem túlterhelt az áram fáziseltolásának következtében. A villamos energiát egy külső meghajtó hajtja.

Az áramkör terhelésének növekedése a generátor tekercselésén átfolyó áram növekedését eredményezi. Ennek eredményeként a mágneses tér jobban ellenáll a hajtótengely forgásának. A fordulatszám csökkenni kezd, és a fordulatszám-szabályozó kiad egy parancsot a hajtás teljesítményének növelésére, például több tüzelőanyag ellátására a belső égésű motorhoz. A sebesség visszaáll és több áram keletkezik.

A háromfázisú rendszer három áramkörből áll, amelyeknek ugyanolyan frekvenciájú emf-je van, és 120 fokos fázissorrendű.

A magánházhoz csatlakozó áramellátás jellemzői

Sokan úgy vélik, hogy a ház háromfázisú hálózata növeli az áramfogyasztást. Valójában a határértéket a villamosenergia-szolgáltató szervezet állítja be, és a tényezők határozzák meg:

• eladói képességek;
• a fogyasztók száma;
• vonal állapot és berendezések.

A feszültség túlfeszültségének és a fázisáteresztés megelőzésére egyenletes terhelést kell biztosítani. A háromfázisú rendszer számítása hozzávetőleges, mivel nem lehet pontosan meghatározni, hogy mely eszközök vannak csatlakoztatva. Az impulzusos készülékek jelenléte jelenleg megnövelt áramfogyasztást eredményez az indítás során.

A háromfázisú elosztó kapcsolószekrény nagyobb, mint az egyfázisú teljesítmény. Vannak lehetőségek egy kis bevezető pajzs felszerelésével, a többiek - műanyagból minden fázisban és melléképületekben.

Az autópályához való csatlakozás a földalatti módszerrel és a légvezetéken keresztül valósul meg. Ez utóbbiak előnyben részesülnek a kis munkamennyiség, a csatlakozás alacsony költsége és a könnyű javítás miatt.

Az alumínium mag minimális keresztmetszete 16 mm 2, ami elegendő egy nagy házhoz tartozó magánház számára.

A CIP a támasztékokra és a ház falára van felszerelve, a rögzítőelemek segítségével klipszel. A fő légvezetékkel és a ház elektromos paneléhez csatlakoztatott bemeneti kábel elágazó átszúró bilincsekkel van ellátva. A kábelt nem gyúlékony szigeteléssel (VVGng) szállítják, és a falba helyezett fémcsövön át vezetik.

Háromfázisú tápegység levegőellátása otthon

Ha a legközelebbi támasztól való távolság 15 m-nél nagyobb, akkor egy másik oszlopot kell felszerelni. Erre azért van szükség, hogy csökkentse a terhelést, ami elhajláshoz vagy huzaltöréshez vezethet.

A rögzítési pont magassága 2,75 m vagy annál magasabb.

Elektromos szekrény

A háromfázisú hálózathoz való csatlakozás a projekt szerint történik, ahol a házon belül a fogyasztók csoportokba sorolhatók:

• világítás;
• aljzatok;
• külön erőteljes eszközök.

Néhány terhelés lecsatlakoztatható javításra, míg mások dolgoznak.

A fogyasztók teljesítményét minden olyan csoport esetében kiszámítják, ahol a kívánt szálvezetéket választják: 1,5 mm 2 - világításhoz, 2,5 mm 2 - aljzatokhoz és 4 mm 2 -ig - erős eszközök esetén.

A vezetékek rövidzárlat és túlterhelés ellen védettek.

Elektromos mérő

Bármelyik bekötési rajzon szükség van egy energia mérőeszközre. A 3 fázisú mérőműszer közvetlenül csatlakoztatható a főkapcsolóhoz (közvetlen csatlakozáshoz) vagy egy feszültségváltó (félig közvetett) keresztül, ahol a mérőértékeket szorozzuk egy tényezővel.

Fontos, hogy kövessük a kapcsolat sorrendjét, ahol a furcsa számok - az étel, sőt, a terhelés. A vezetékek színét a leírás tartalmazza, és az áramkört a készülék hátulján helyezik el. A háromfázisú mérő bemenete és a megfelelő kimenete egy színnel van jelölve. A kapcsolat legáltalánosabb sorrendje, amikor a fázisok először mennek, és az utolsó vezeték nulla.

Háromfázisú, közvetlen kapcsolatmérő otthonra jellemzően 60 kW teljesítményig.

A több tarifás modell kiválasztása előtt a kérdést meg kell állapodni az áramszolgáltatóval. A korszerű, díjszabású készülékek lehetővé teszik a napi idő függvényében a villamos energia díjának kiszámítását, a teljesítményértékek időben történő rögzítését és rögzítését.

A hőmérsékletjelző eszközök a lehető legszélesebb körben vannak kiválasztva. Átlagosan -20 és +50 ° C közé esnek. Az eszközök élettartama eléri a 40 évet 5-10 év intertesting intervallummal.

A mérő egy három- vagy négypólusú megszakító után van csatlakoztatva.

Háromfázisú terhelés

A fogyasztók közé tartoznak az elektromos kazánok, aszinkron elektromos motorok és más elektromos készülékek. Használatuk előnye a terhelés egyenletes eloszlása ​​az egyes fázisokban. Ha egy háromfázisú hálózat egyenetlenül csatlakoztatott egyfázisú erőteljes terheléseket tartalmaz, akkor ez fázis torzulásokhoz vezethet. Ugyanakkor az elektronikus készülékek meghibásodásba kezdhetnek, és a világító lámpák gyengén égnek.

Háromfázisú motor kapcsolási rajza háromfázisú hálózatra

A háromfázisú villamos motorok munkáját nagy teljesítmény és hatékonyság jellemzi. Nincs szükség további kezdőkre. A normál működés érdekében fontos, hogy megfelelően csatlakoztassa az eszközt, és kövesse az összes ajánlást.

A háromfázisú motor kapcsolati sémája egy háromfázisú hálózathoz három forgó mágneses mezőt hoz létre három csillaggal vagy háromszög által összekapcsolt tekercseléssel.

Minden módszernek előnyei és hátrányai vannak. A csillagrendszer lehetővé teszi a motor simán indítását, de teljesítménye 30% -ra csökken. Ez a veszteség hiányzik a háromszög-áramkörben, de az indításkor az aktuális terhelés sokkal nagyobb.

A motorok egy csatlakozó dobozban vannak, ahol a tekercsek találhatók. Ha három, akkor a sémát csak egy csillag kapcsolja. Hat következtetés jelenlétében a motor bármilyen módon csatlakoztatható.

Teljesítményfelvétel

Fontos, hogy a fogadó tudja, mennyi energiát fogyasztanak. Ez minden elektromos készülék számára könnyen kiszámítható. Az összes teljesítmény hozzáadásával és az eredmény 1000-gyel történő elosztásával a teljes fogyasztás, például 10 kW. Háztartási készülékekhez egy fázis elegendő. Azonban a jelenlegi fogyasztás jelentősen nő egy magánházban, ahol erős technika van. Az egyik eszköz 4-5 kW-ot képes felvenni.

Fontos, hogy tervezze meg a háromfázisú hálózat áramfogyasztását a tervezési fázisban annak érdekében, hogy biztosítsa a feszültségek és áramok szimmetriáját.

A négyes huzal három fázisban belép a házba és egy semleges. Az elektromos hálózat feszültsége A fázisok és a semleges huzal között 220 V-os elektromos készülékek vannak csatlakoztatva. Ezenkívül háromfázisú terhelés is lehetséges.

A háromfázisú hálózat teljesítményének kiszámítása részben történik. Először ajánlatos tisztán háromfázisú terhelést kiszámítani, például egy 15 kW-os elektromos kazán és egy 3 kW-os aszinkron elektromos motor. A teljes teljesítmény P = 15 + 3 = 18 kW. Ebben az esetben egy áram I = Px1000 / (√3xUxcosφ) áramlik a fázisvezetőben. Háztartási elektromos hálózatok cosφ = 0,95. A képletben a numerikus értékeket helyettesítve megkapjuk az aktuális I = 28.79 A értéket.

Most meg kell határozni az egyfázisú terhelést. Legyen P A = 1,9 kW a fázisokhoz, P B = 1,8 kW, P C = 2,2 kW. A vegyes terhelést az összegzés határozza meg, és 23,9 kW. A maximális áram I = 10,53 A (C fázis). A háromfázisú terheléshez tartozó áramhoz hozzáadva I C = 39,32 A. A fennmaradó fázisok áramlata I B = 37,4 kW, I A = 37,88 A.

A háromfázisú hálózati kapacitás kiszámítása során célszerű a tápfeszültség táblázatokat figyelembe venni, figyelembe véve a kapcsolat típusát.

Ezek szerint célszerű kiválasztani a védőautomatákat és meghatározni a huzalozási szakaszokat.

következtetés

A megfelelő kialakítással és karbantartással a háromfázisú hálózat ideális egy magánház számára. Ez lehetővé teszi, hogy egyenletesen terjessze a terhelést a fázisok között, és csatlakoztassa az elektromos fogyasztók további energiáját, ha a kábelezés keresztmetszete lehetővé teszi.