Qual è la tensione lineare e di fase, qual è il loro rapporto?

La fornitura di elettricità a città, imprese e abitazioni viene effettuata utilizzando una rete di tre fasi. È successo così storicamente che le macchine trifase a corrente alternata sono utilizzate per generare elettricità e il suo consumo (negli impianti elettrici). Tale importo è stato scelto per il costo minimo di creare un campo magnetico rotante o utilizzare questa energia per generare elettricità. Esistono anche generatori specifici a 6 fasi, ad esempio nelle automobili, ma sono necessari per altri scopi. In questo articolo parleremo di quale fase e tensione lineare sono nei circuiti trifase, come sono collegati e qual è la differenza.

Tensione AC e sua grandezza

La tensione si distingue per la natura della corrente: alternata e costante. Una variabile può avere varie forme, il punto principale è che il suo segno e le dimensioni cambiano nel tempo. A una costante, il segno è sempre della stessa polarità e il valore può essere stabilizzato o non stabilizzato.

Nelle nostre prese, la tensione si alterna a una forma sinusoidale. Si distinguono i suoi diversi valori, i concetti più comunemente usati sono istantanei, ampiezza e recitazione. Come suggerisce il nome, la tensione istantanea è il numero di volt in un determinato momento. L'ampiezza è l'ampiezza della sinusoide rispetto a zero in volt, la recitazione è l'integrale della funzione di tensione nel tempo, il rapporto tra loro è: la recitazione è √2 o 1,41 volte inferiore all'ampiezza. Ecco come appare su un grafico:

Grafico dello stress

Tensione trifase

Nei circuiti trifase si distinguono due tipi di tensione: lineare e fase. Per capire le loro differenze, devi guardare il diagramma vettoriale e il grafico. Sotto vedi tre vettori Ua, Ub, Uc - questi sono vettori di tensione o fase. L'angolo tra loro è di 120 °, a volte dicono 120 gradi elettrici. Questo angolo corrisponde a quello delle macchine elettriche più semplici tra gli avvolgimenti (poli).

Diagramma vettoriale

Se rifletti il ​​vettore Ub in modo che la sua pendenza sia preservata, ma l'inizio e la fine sono invertiti, il suo segno sarà invertito. Quindi impostiamo l'inizio del vettore –Ub alla fine del vettore Ua, la distanza tra l'inizio di Ua e la fine –Ub corrisponderà al vettore di tensione lineare Uл.

In parole semplici, vediamo che l'entità della tensione lineare è maggiore della fase. Analizziamo lo schema di tensione in una rete trifase.

Tre fasi sul grafico

La linea verticale rossa indica la tensione lineare tra la fase 1 e la fase 2 e la linea gialla indica l'ampiezza della fase fase 2.

IN BREVE: La tensione di linea viene misurata tra fase e fase e la tensione di fase tra fase e zero.

Dal punto di vista dei calcoli, la differenza tra le tensioni è determinata dalla soluzione di questa formula:

Formula per il calcolo di Ul

La tensione lineare è √3 o 1,73 volte maggiore della tensione di fase.

Il carico sulla rete trifase può essere collegato tramite tre o quattro fili. Il quarto conduttore è neutro (neutro).A seconda del tipo, la rete può essere isolata e messa a terra. In generale, con un carico uniforme, è possibile alimentare tre fasi senza filo neutro. È necessario affinché le tensioni e le correnti siano distribuite uniformemente e non squilibrio di fasee anche come protettivo. Nelle reti messe a terra, in caso di guasto, un sezionatore automatico verrà eliminato sul case o il fusibile nel centralino si brucerà, in modo da evitare il pericolo di scosse elettriche.

Il bello è che in una tale rete abbiamo contemporaneamente due tensioni che possono essere utilizzate in base ai requisiti del carico.

Per un esempio: Presta attenzione al quadro elettrico all'ingresso di casa tua. Tre fasi vengono da te, una delle quali e zero viene portata nell'appartamento. Pertanto, si ottengono 220 V (fase) nelle prese e 380 V (lineari) tra le fasi della scala.

Schemi di connessione dei consumatori a tre fasi

Tutti i motori, i potenti riscaldatori e altri carichi trifase possono essere collegati in un circuito a stella o triangolo. Inoltre, la maggior parte dei motori elettrici in boro ha una serie di ponticelli che, a seconda della loro posizione, formano una stella o un triangolo di avvolgimenti, ma ne parleremo più avanti. Cos'è un mix di stelle?

La connessione a stella comporta il collegamento degli avvolgimenti del generatore in modo tale che le estremità degli avvolgimenti siano collegate in un punto e un carico sia collegato agli inizi degli avvolgimenti. La stella collega anche gli avvolgimenti del motore e dei potenti riscaldatori, solo al posto degli avvolgimenti sono elementi riscaldanti.

Parliamo di un motore elettrico come esempio. Quando si collegano i suoi avvolgimenti con una stella, una tensione lineare di 380 V viene applicata ai due avvolgimenti, e quindi ad ogni coppia di fasi.

Connessione a spirale

Nella Figura A, B, C sono l'inizio degli avvolgimenti e X, Y, Z sono le estremità collegate a un punto e questo punto è collegato a terra. Qui vedi una rete con un neutro messo a terra (filo N). In pratica, sembra che nella foto del motore elettrico:

Motore Borno

Le estremità degli avvolgimenti sono evidenziate in un quadrato rosso, sono collegate da ponticelli, questa disposizione di ponticelli (in linea) indica che sono collegati da una stella. In blu - alimentazione tre fasi.

In questa foto, gli inizi (W1, V1, U1) e le estremità (W2, V2, U2) sono contrassegnati, si noti che sono spostati rispetto agli inizi, questo è necessario per una comoda connessione in un triangolo:

Collegamento del motore

Quando è collegato a un triangolo, una tensione lineare viene applicata a ciascun avvolgimento, questo porta al fatto che grandi correnti scorrono. L'avvolgimento deve essere progettato per tale connessione.

Schemi di collegamento degli avvolgimenti

Ciascuno dei metodi di commutazione ha i suoi vantaggi e svantaggi; alcuni motori generalmente passano da stella a triangolo durante il processo di avvio.

sfumature

Continuando la conversazione sui motori, non si può ignorare la questione della scelta di un circuito di commutazione. Il fatto è che di solito il motore sulla sua targa dati contiene la marcatura:

Targhetta del motore

Nella prima riga vedi la legenda del triangolo e della stella, nota che il triangolo inizia per primo. Inoltre, 220 / 380V è la tensione sul triangolo e sulla stella, il che significa che quando si collega con un triangolo, la tensione lineare dovrebbe essere uguale a 220 V. Se la tensione di rete è di 380, è necessario collegare il motore alla stella. Mentre la fase è sempre 1,73 in meno, indipendentemente dal valore lineare.

Un ottimo esempio è il seguente motore:

Motore 380/660

Qui, la tensione nominale è già 380/660, il che significa che deve essere collegata con un triangolo per 380 lineari, e la stella è progettata per essere alimentata da tre fasi di 660V.

Se in carichi potenti operano spesso con i valori della tensione interfacciale, quindi nei circuiti di illuminazione nel 99 %% dei casi usano la tensione di fase (tra fase e zero). Un'eccezione sono le gru elettriche e simili, in cui è possibile utilizzare un trasformatore con avvolgimenti secondari con una tensione lineare di 220 V. Ma si tratta piuttosto delle sottigliezze e della specificità di dispositivi specifici. È più facile per i principianti ricordare in questo modo: la tensione di fase è quella che è nella presa tra fase e zero, lineare - in linea.

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