სამი ფაზა NETWORKS

დაწკაპეთ ან დააწექით მაგალითი სქემები ქვემოთ რომ მოიძიონ TINACloud და აირჩიეთ ინტერაქტიული DC რეჟიმში ანალიზი მათ ონლაინ.
მიიღეთ დაბალი ღირებულება ხელმისაწვდომობის TINACloud შეცვალონ მაგალითები ან შექმნათ თქვენი საკუთარი სქემები

ალტერნატიული მიმდინარე ქსელები, რომლებიც ჩვენ ჯერჯერობით შევისწავლეთ, ფართოდ გამოიყენება ელექტროენერგეტიკული ქსელების ელექტროენერგიის ქსელების სახლებში. ამასთან, სამრეწველო გამოყენებისთვის და აგრეთვე ელექტროენერგიის წარმოებისთვის, a ქსელის AC გენერატორები უფრო ეფექტურია. ეს ხდება პოლიფაზური ქსელების საშუალებით, რომლებიც შედგება მრავალი იდენტური სინუსოიდული გენერატორისგან, რომელთა ფაზური კუთხის სხვაობაა. ყველაზე გავრცელებული პოლიფაზური ქსელებია ორ- ან სამფაზიანი ქსელები. ჩვენ აქ განვიხილავთ სამფაზიან ქსელს.

გაითვალისწინეთ, რომ TINA გთავაზობთ სპეციალურ ინსტრუმენტებს სამფაზიანი ქსელის შესაქმნელად სპეციალურ კომპონენტთა პანელებში, ვარსკვლავების და Y ღილაკების ქვეშ.

სამფაზიან ქსელში შეიძლება ჩაითვალოს სამი ერთფაზიანი ან მარტივი AC სქემის სპეციალური კავშირი. სამფაზიანი ქსელი შედგება სამი მარტივი ქსელისგან, თითოეულს აქვს იგივე ამპლიტუდა და სიხშირე, ხოლო 120 ° ფაზის სხვაობა მიმდებარე ქსელებს შორის. ძაბვების დროის დიაგრამა 120 ვტ-ში_eff სისტემა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაში.

ჩვენ შეგვიძლია წარმოვადგინოთ ეს ძაბვები ფაზორებთან ერთად TINA- ს Phasor დიაგრამის გამოყენებით.

ერთფაზიან სისტემებთან შედარებით, სამფაზიანი ქსელი არის უპირატესობა, რადგან ორივე ელექტროსადგურები და გადამცემი ხაზები საჭიროებენ თხელი დირიჟორებს იმავე ენერგიის გადაცემისთვის. გამომდინარე იქიდან, რომ სამი ვოლტაჟიდან ერთ – ერთი ყოველთვის არის ნულოვანი, სამფაზიან აპარატს აქვს უკეთესი მახასიათებლები, ხოლო სამფაზიანი ძრავა თვითრეკლამაა, დამატებითი წრეების გარეშე. ასევე ბევრად უფრო ადვილია სამფაზიანი ძაბვების DC (გამოსწორება) გადაქცევა, შეცვლილი ძაბვის შემცირებული რყევების გამო.

სამფაზიანი ელექტროგადამცემი ქსელის სიხშირე აშშ-ში 60 ჰც-ია, ევროპაში კი 50 ჰც. ერთფაზიანი სახლის ქსელი უბრალოდ ერთ – ერთი ძაბვაა სამფაზიანი ქსელიდან.

პრაქტიკაში, სამი ეტაპი უკავშირდება ერთ-ერთ ორ გზას.

1) Wye ან Y- კავშირი, სადაც უკავშირდება თითოეული გენერატორის ან დატვირთვის უარყოფითი ტერმინალი ნეიტრალური ტერმინალის შესაქმნელად. ეს იწვევს სამსაფეხურიან სისტემას, ან თუ ნეიტრალური მავთული უზრუნველყოფილია, ოთხი მავთულის სისტემაა.

Ვ_p1,V_p2,V_p3 გენერატორების ვოლტაჟებს უწოდებენ ეტაპი ძაბვები, ხოლო ძაბვის V_L1,V_L2,V_L3 ნებისმიერ ორ დამაკავშირებელ ხაზს შორის (მაგრამ ნეიტრალური მავთულის გამოკლებით) ეწოდება ხაზზე ძაბვა. ანალოგიურად, მე_p1,I_p2,I_p3 გენერატორების მორევა უწოდებენ ეტაპი დინებები ხოლო დენის I_L1,I_L2,I_L3 დამაკავშირებელ ხაზებში (ნეიტრალური მავთულის გამოკლებით) ეწოდება ხაზზე დენებისაგან.

Y- კავშირში, ფაზა და ხაზის დენები აშკარად იგივეა, მაგრამ ხაზის ძაბვები უფრო მეტია, ვიდრე ფაზის ძაბვები. დაბალანსებული შემთხვევაში:

მოდით დავამტკიცოთ ეს phasor დიაგრამა:

მოდით გამოვთვალოთ V_L ფაზორ ​​დიაგრამაზე ზემოთ მოყვანილი ტრიგონომეტრიის კოსინუსის გამოყენებისას:

ახლა მოდით გამოვთვალოთ იგივე რაოდენობა, რომელიც კომპლექსური პიკური ღირებულებების გამოყენებით:

V_p1 = 169.7 ე^{j 0 °} = 169.7

V_p2 = 169.7 ე^{j 120 °} = -84.85 + J146.96

V_L = V_p2 - V_p1 = -254.55 + J146.96 ⁼ 293.9 და ^{j150 °}

იგივე შედეგია თინა თარჯიმანი:

ანალოგიურად ხაზის ძაბვის კომპლექსური პიკი ღირებულებები

V_L21 = 293.9 ე^{j 150 °} V,
V_L23 = 293.9 ე^{j 270 °} V,
V_L13 = 293.9 ე^{j 30 °} V.

კომპლექსური ეფექტური ღირებულებები:

V_L21eff = 207.85 ე^{j 150 °} V,
V_L23eff = 207.85 ე^{j 270 °} V,
V_L13eff = 207.85 ე^{j 30 °} V.

საბოლოოდ მოდით შევამოწმოთ იგივე შედეგები TINA- ს მეშვეობით

120 V_eff ; V_P1 = V_P2 = V_P3 = 169.7 V და Z₁= Z₂ =Z₃ = 1 ohms

2) ის დელტა or D- კავშირი სამი ფაზის მიღწევა ხდება სერიაში სამი დატვირთვის შეერთებით, რომლებიც ქმნიან დახურულ მარყუჟს. ეს მხოლოდ სამ მავთულის სისტემებისთვის გამოიყენება.

განსხვავებით Y- კავშირი, in D –კაზონის და ხაზის ძაბვების შეერთება აშკარად იგივეა, მაგრამ ხაზის დენები უფრო მეტია ვიდრე ფაზის დენებისა. დაბალანსებული შემთხვევაში:

მოდით დემონსტრირება ამ TINA ქსელის 120 V_eff Z = Xhms ohms.

შედეგი:

ვინაიდან გენერატორი ან დატვირთვა შეიძლება შეერთებულ იქნას D- ში ან Y- ში, არსებობს ოთხი შესაძლო ურთიერთკავშირი: YY, Y- D, DY და D- D. თუ სხვადასხვა ფაზის დატვირთვის წინაღობები თანაბარია, სამფაზიანი ქსელი არის დაბალანსებული.

კიდევ რამდენიმე მნიშვნელოვანი განმარტება და ფაქტები:

ფაზურ განსხვავებას შორის ეტაპი ძაბვა ან მიმდინარე და უახლოესი ხაზზე ძაბვა და დენი (თუ ისინი არ არიან იგივე) 30 °.

თუ დატვირთვა დაბალანსებული (ანუ ყველა დატვირთვას აქვს იგივე წინაღობა), თითოეული ფაზის ძაბვები და დენები თანაბარია. გარდა ამისა, Y- კავშირში, არ არსებობს ნეიტრალური დენი, თუნდაც ნეიტრალური მავთულის არსებობა.

თუ დატვირთვა დაუბალანსებელი, ფაზის ძაბვები და დენები განსხვავებულია აგრეთვე, Y- Y- კავშირთან ნეიტრალურ მავთულზე, საერთო კვანძები (ვარსკვლავების წერტილები) არ არიან ერთსა და იმავე პოტენციალში. ამ შემთხვევაში შეგვიძლია გადავწყვიტოთ კვანძის პოტენციური V- სთვის₀ (დატვირთვების საერთო კვანძი) კვანძის განტოლების გამოყენებით. გაანგარიშება V₀ საშუალებას გაძლევთ მოაგვაროთ დატვირთვის ფაზის ძაბვები, ნეიტრალურ მავთულში მიმდინარე და ა.შ. Y- დაკავშირებული გენერატორები ყოველთვის ატარებენ ნეიტრალურ მავთულს.

დაბალანსებული სამ ფაზის სისტემაში ძალაა P_T = 3 V_pI_p cos J ​​= V_LI_L კოს ჯ

სადაც J არის ფაზის კუთხე ძაბვასა და დატვირთვას შორის.

მთლიანი აშკარა ძალა დაბალანსებული სამ ფაზის სისტემაში: S_T = V_LI_L

მთლიანი რეაქტიული ძალა დაბალანსებული სამ ფაზის სისტემაში: Q_T = V_L I_L ცოდვა ჯ

მაგალითი 1

სამფაზიანი დაბალანსებული Y- დაკავშირებული გენერატორის ფაზური ძაბვების rms მნიშვნელობა არის 220 ვ; მისი სიხშირეა 50 ჰც.

ა / იპოვნეთ დატვირთვის ფაზური დენების დროის ფუნქცია!

ბ / გამოთვალეთ დატვირთვის ყველა საშუალო და რეაქტიული ძალა!

ორივე გენერატორი და დატვირთვა დაბალანსებულია, ამიტომ ჩვენ უნდა გამოვთვალოთ მხოლოდ ერთი ეტაპი და ფაზის კუთხეების შეცვლით შეგვიძლია მივიღოთ სხვა ძაბვები ან დენები. ზემოთ მოყვანილ სქემაში ჩვენ არ დავხატოთ ნეიტრალური მავთულები, სამაგიეროდ ორივე მხარეს მივეცით „დედამიწა“. ეს შეიძლება ემსახურებოდეს ნეიტრალური მავთულის; ამასთან, იმის გამო, რომ წრე დაბალანსებულია, ნეიტრალური მავთული საჭირო არ არის.

დატვირთვა დაკავშირებულია Y- ში, ამიტომ ფაზის დინებები ტოლია ხაზის დენებთან: პიკის მნიშვნელობები:

I_P1 = V_P/ (R + j w ლ) = 311 / (100 + j314 * 0.3) = 311 / (100 + j94.2) = 1.65-j1.55 = 2.26 e^{-J43.3 °} A

V_P1 = 311 V

I_P2 = მე_P1 e ^{j 120 °} = 2.26 ე^{j76.7 °} A

I_P3 = მე_P2 e ^{j 120 °} = 2.26 ე^{-J163.3 °} A

i_P1 = 2.26 cos ( w ×t - 44.3 °) ა

i_P2 = 2.26 cos ( w × ტ + 76.7 °) ა

უფლებამოსილებებიც თანაბარია: პ₁ = P₂ = P₃ = = 2.26²* 100 / 2 = X W

ეს იგივეა, რაც დაანგარიშებული შედეგები ხელით და თინას თარჯიმანი.

მაგალითი 2

სამფაზიანი დაბალანსებული Y- დაკავშირებული გენერატორი იტვირთება დელტაზე დაკავშირებული სამსაფეხურიანი დატვირთვით თანაბარი წინაღობებით. f = 50 ჰც.

იპოვნეთ დატვირთვის ა / ფაზური ძაბვის დროის ფუნქციები,

ბ / დატვირთვის ფაზის დენებისაგან,

გ / ხაზის დენებისაგან!

დატვირთვის ფაზური ძაბვა ტოლია გენერატორის ხაზის ძაბვას:

V_L =

დატვირთვის ფაზური დენები: I₁ = V_L/R₁+V_Lj w C = 1.228 + J1.337 = X^{j 47.46 °} A

I₂ = მე₁ * ე^{-J120 °} = 1.815 ე^{-J72.54 °} A = 0.543 - J1.73 A

I₃ = მე₁ * ე^{j120 °} = 1.815 ე^{j167.46 °} = -1.772 + J0.394

მიმართულებების ნახვა: I_a = მე₁ - ᲛᲔ₃ = 3 + J0.933 = 3.14 ე^{j17.26 °} A.

ხელით და TINA– ს თარჯიმნის შედეგად გამოთვლილი შედეგების მიხედვით.

დაბოლოს მაგალითი არაბალანსებული დატვირთვით:

მაგალითი 3

სამფაზიანი დაბალანსებული ფაზის ძაბვების rms მნიშვნელობა

Y- დაკავშირებული გენერატორი არის 220 ვ; მისი სიხშირეა 50 ჰც.

ა / იპოვნეთ ძაბვის ფაზორი V₀ !

ბ / იპოვნეთ ფაზის დენების ამპლიტუტები და საწყისი ფაზის კუთხეები!

ახლა დატვირთვა ასიმეტრიულია და ჩვენ არ გვაქვს ნეიტრალური მავთულები, ასე რომ შეიძლება ველოდოთ ნეიტრალურ წერტილებს შორის პოტენციურ განსხვავებას. გამოიყენეთ განტოლება კვანძის პოტენციალის V- ისთვის₀:

აქედან გამომდინარე V₀ = 192.71 + J39.54 V = 196.7 ე^{j11.6 °} V

და მე₁ = (V₁-V₀) * j w C = 0.125 ე^{j71.5 °} ა; მე₂ = (V₂-V₀) * j w C = 0.465 ე^{-J48.43 °}

და მე₃ = (V₃-V₀) / რ = 0.417 ე^{j 146.6 °} A

v₀(t) = 196.7 cos ( w × ტ + 11.6 °) V;

i₁(t) = 0.125 cos ( w × ტ + 71.5 °) A;

i₂(t) = 0.465 cos ( w × t - 48.4 °) A;

დაბოლოს, TINA- ს მიერ გაანგარიშებული შედეგები ეთანხმება სხვა ტექნიკის მიერ გამოთვლულ შედეგებს.