Trys etapai

Spustelėkite arba Bakstelėkite toliau pateikiamas pavyzdžių grandines, kad galėtumėte naudoti TINACloud ir pasirinkti interaktyvųjį DC režimą, kad juos analizuotumėte internete.
Gaukite prieinamą prieigą prie „TINACloud“, kad galėtumėte redaguoti pavyzdžius arba sukurti savo grandines

Kintantys dabartiniai tinklai, kuriuos iki šiol ištyrėme, yra plačiai naudojami modeliuoti elektros tinklo elektros tinklus namuose. Tačiau pramoniniam naudojimui ir elektros energijos gamybai, a tinklas kintamosios srovės generatorių efektyvumas. Tai realizuojama daugiafaziais tinklais, susidedančiais iš daugelio identiškų sinusoidinių generatorių su fazinio kampo skirtumu. Dažniausiai daugiafaziai tinklai yra dviejų arba trijų fazių tinklai. Čia mes apsiribosime trijų fazių tinklais.

Atkreipkite dėmesį, kad „TINA“ siūlo specialius įrankius, skirtus braižyti trifazius tinklus Specialiojo komponento įrankių juostoje, po mygtukais Žvaigždės ir Y.

Trifazis tinklas gali būti vertinamas kaip specialus trijų vienfazių ar paprastų kintamosios srovės grandinių sujungimas. Trijų fazių tinklai susideda iš trijų paprastų tinklų, kurių kiekvienas turi tą pačią amplitudę ir dažnį, ir 120 ° fazių skirtumą tarp gretimų tinklų. 120V įtampų laiko diagramaEŽF sistema yra parodyta toliau pateiktoje diagramoje.

Šias įtampas taip pat galime atstovauti fazoriais, naudojant TINA Phasor diagramą.

Palyginti su vienos fazės sistemomis, trijų fazių tinklai yra pranašesni, nes tiek elektrinėms, tiek perdavimo linijoms reikalingi plonesni laidininkai to paties galingumo perdavimui. Atsižvelgiant į tai, kad viena iš trijų įtampų visada yra nulinė, trifazis įrenginys turi geresnes charakteristikas, o trifaziai varikliai yra savaiminio paleidimo be papildomų grandinių. Taip pat daug lengviau konvertuoti trifazes įtampas į DC (ištaisymas) dėl sumažėjusių ištaisytų įtampų svyravimų.

Trijų fazių elektros tinklų dažnis yra 60 Hz JAV ir 50 Hz Europoje. Vienfazis namų tinklas yra vienas iš trijų fazių tinklo įtampų.

Praktiškai trys etapai yra sujungti dviem būdais.

1) Wye arba Y jungtis, kur kiekvieno generatoriaus arba apkrovos neigiami gnybtai yra sujungti, kad sudarytų neutralų terminalą. Tai sukuria trijų laidų sistemą arba, jei yra neutrali viela, keturių laidų sistema.


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Vp1,Vp2,Vp3 generatorių įtampos fazė įtampos, o V įtampaL1,VL2,VL3 tarp dviejų jungiamųjų linijų (išskyrus neutralią vielą) yra vadinami linija įtampos. Panašiai ir ašp1,Ip2,Ip3 vadinamos generatorių srovės fazė srovės, o srovėsL1,IL2,IL3 jungiamosiose linijose (išskyrus neutralią vielą) vadinama linija srovės.

Y jungtyje fazinės ir linijos srovės akivaizdžiai yra tos pačios, tačiau linijos įtampa yra didesnė nei fazinės įtampos. Subalansuotu atveju:

Parodykime tai fazoriaus diagrama:

Apskaičiuokite VL pirmiau nurodytai fazoriaus diagramai naudojant kosininę trigonometrijos taisyklę:


Dabar apskaičiuokite tą patį kiekį naudojant sudėtingas didžiausias reikšmes:

Vp1 = 169.7 ej 0 ° = 169.7

Vp2 = 169.7 ej 120 ° = -84.85 + j146.96

VL = Vp2 - Vp1 = -254.55 + j146.96 = 293.9 ir j150 °

Tas pats rezultatas su TINA vertėjais:

Vp1: = 169.7
Vp2: = 169.7 * exp (j * degtorad (120))
Vp2 = [- 84.85 + 146.9645 * j]
VL: = Vp2-Vp1
VL = [- 254.55 + 146.9645 * j]
radtodeg (lankas (VL)) = [150]
abs (VL) = [293.929]

Panašiai ir linijos įtampos sudėtinės didžiausios vertės

VL21 = 293.9 ej 150 ° V,
VL23 = 293.9 ej 270 ° V,
VL13 = 293.9 ej 30 ° V.

Sudėtingos efektyvios vertės:

VL21eff = 207.85 ej 150 ° V,
VL23eff = 207.85 ej 270 ° V,
VL13eff = 207.85 ej 30 ° V.

Galiausiai pažiūrėkime tuos pačius rezultatus naudojant TINA grandinę su

120 VEŽF ; VP1 = VP2 = VP3 = 169.7 V ir Z1= Z2 =Z3 = 1 omai


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

2) Šis delta or D jungtis trijų fazių yra pasiekiamos prijungus tris apkrovas serijoje, sudarant uždarą kilpą. Tai naudojama tik trijų laidų sistemoms.

Skirtingai nuo Y jungties, D - jungtis fazės ir linijos įtampa yra akivaizdžiai tokia pati, tačiau linijos srovės yra didesnės nei fazės srovės. Subalansuotu atveju:

Parodykime tai su TINA tinkle su 120 VEŽF Z = 10 omai.


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Rezultatas:

Kadangi generatorius arba apkrova gali būti prijungti D arba Y, yra keturi galimi sujungimai: YY, Y- D, DY ir D- D. Jei skirtingų fazių apkrovos impedancijos yra lygios, trifazis tinklas yra balanced.

Kiti svarbūs apibrėžimai ir faktai:

Fazių skirtumas tarp fazė įtampa arba srovė ir artimiausia linija įtampa ir srovė (jei jie nėra vienodi) yra 30 °.

Jei apkrova yra balanced (ty visos apkrovos turi tokią pačią varžą), kiekvienos fazės įtampos ir srovės yra lygios. Be to, Y jungtyje nėra neutralios srovės, net jei yra neutrali viela.

Jei apkrova yra nesubalansuotas, fazinės įtampos ir srovės yra skirtingos. Taip pat Y-Y jungtyje, kurioje nėra neutralaus laido, bendrieji mazgai (žvaigždės taškai) nėra tokie patys. Šiuo atveju galime išspręsti mazgo potencialą V0 (bendras apkrovų mazgas), naudojant mazgo lygtį. Skaičiuojant V0 leidžia išspręsti apkrovos fazių įtampą, neutralaus laido srovę ir tt Y-prijungti generatoriai visada turi neutralų laidą.

Balansuotos trifazės sistemos galia yra PT = 3 VpIp cos J ​​= VLIL cos J

kur J yra fazės kampas tarp įtampos ir apkrovos srovės.

Bendra matoma galia subalansuotoje trifazėje sistemoje: ST = VLIL

Bendra reaktyvioji galia subalansuotoje trifazėje sistemoje: QT = VL IL sin J

1 pavyzdys

Trijų fazių subalansuoto Y prijungto generatoriaus fazinės įtampos rms vertė yra 220 V; jos dažnis yra 50 Hz.

a / Raskite apkrovos fazinių srovių laiko funkciją!

b / Apskaičiuokite visas vidutines ir reaktyvias apkrovos galias!


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Tiek generatorius, tiek apkrova yra subalansuoti, todėl reikia apskaičiuoti tik vieną fazę ir galime gauti kitų įtampų ar srovių keičiant fazės kampus. Pirmiau pateiktoje schemoje nubraižėme neutralią vielą, o vietoj abiejų pusių priskyrėme „žemę“. Tai gali būti neutrali viela; tačiau, kadangi grandinė yra subalansuota, neutrali viela nėra reikalinga.

Krovinys prijungtas Y, todėl fazės srovės yra lygios linijos srovėms: didžiausios vertės:

IP1 = VP/ (R + j w L) = 311 / (100 + j314 * 0.3) = 311 / (100 + j94.2) = 1.65-j1.55 = 2.26 e-j43.3 ° A

VP1 = 311 V

IP2 = IP1 e j 120 ° = 2.26 ej76.7 ° A

IP3 = IP2 e j 120 ° = 2.26 e-j163.3 ° A

iP1 = 2.26 cos ( w ×t - 44.3 °) A

iP2 = 2.26 cos ( w × t + 76.7 °) A

iP3 = 2.26 cos ( w × t - 163.3 °) A

Galios taip pat yra lygios: P1 = P2 = P3 = = 2.262* 100 / 2 = 256.1 W

{TINA vertėjo sprendimas}

{Kadangi tiek generatorius, tiek apkrova yra subalansuotos apskaičiuojame tik vieną fazę ir dauginame iš 3}
om: = 314.159
Ipm1: = 311 / (R + j * om * L)
abs (Ipm1) = [2.2632]
radtodeg (lankas (Ipm1)) = [- 43.3038]
Ipm2: = Ipm1;
fi2: = radtodeg (lankas (Ipm1)) + 120;
fi2 = [76.6962]
fi3: = fi2 + 120;
fi3 = [196.6962]
fi3a: = - 360 + fi3;
fi3a = [- 163.3038]
P1: = sqr (abs (Ipm)) * R / 2;
P1 = [256.1111]

Tai yra tas pats, kaip apskaičiuoti rezultatai rankiniu būdu ir TINA vertėjas.


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

2 pavyzdys

Trifazis subalansuotas Y prijungtas generatorius yra pakrautas delta sujungta trijų polių apkrova su lygiomis impedancijomis. f = 50 Hz.

Rasti apkrovos fazių a / laiko laiko funkcijas,

b / apkrovos fazinės srovės,

c / linijos srovės!


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Krovinio fazinė įtampa lygi generatoriaus linijos įtampai:

VL =

Krovinio fazinės srovės: I1 = VL/R1+VLj w C = 1.228 + j1.337 = 1.815 ej 47.46 ° A

I2 = I1 * e-j120 ° = 1.815 e-j72.54 ° A = 0.543 - j1.73 A

I3 = I1 * ej120 ° = 1.815 ej167.46 ° = -1.772 + j0.394

Matydamas kryptis: Ia = I1 - I3 = 3 + j0.933 A = 3.14 ej17.26 ° A.

ia(t) = 3.14 cos ( w × t + 17.3 °) A

Pagal rezultatus, apskaičiuotus ranka ir TINA vertėjas.

{TINA vertėjo sprendimas. Nuo simetrijos mes apskaičiuokite tik vieną fazę. Krovinio fazinė įtampa lygus generatoriaus linijinei įtampai.}

f: = 60;
om: = 2 * pi * f;
VL: = sqrt (3) * 120;
VLp: = sqrt (2) * VL;
VLp = [293.9388]
I1pp: = VLp / R1 + VLp * j * om * C1;
I1pp=[2.9394E0+1.1081E0*j]
I1p: = I1pp * exp (j * pi / 6);
I1p=[1.9915E0+2.4294E0*j]
abs (I1p) = [3.1413]
radtodeg (lankas (I1p)) = [50.656]
I2p: = I1p * exp (-j * 2 * pi / 3);
I2p=[1.1081E0-2.9394E0*j]
abs (I2p) = [3.1413]
radtodeg (lankas (I2p)) = [- 69.344]
I3p: = I1p * exp (j * pi / 6);
abs (I3p) = [3.1413]
Ib: = I2p-I1p;
abs (Ib) = [5.4409]
radtodeg (lankas (Ib)) = [- 99.344]


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Galiausiai pavyzdys su nesubalansuota apkrova:

3 pavyzdys

Trijų fazių pusiausvyros fazinių įtampų vidutinė vertė

Y prijungtas generatorius yra 220 V; jos dažnis yra 50 Hz.

a / Suraskite V įtampos daviklį0 !

b / Suraskite fazinių srovių amplitudes ir pradinius fazės kampus!


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Dabar apkrova yra asimetriška ir mes neturime neutralios vielos, todėl galime tikėtis galimo neutralių taškų skirtumo. Naudokite mazgo potencialo V lygtį0:

taigi V0 = 192.71 + j39.54 V = 196.7 ej11.6 ° V

ir aš1 = (V1-V0) * j w C = 0.125 ej71.5 ° A; I2 = (V2-V0) * j w C = 0.465 e-j48.43 °

ir aš3 = (V3-V0) / R = 0.417 ej 146.6 ° A

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

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

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

i3(t) = 0.417 cos ( w × t + 146.6 °) A;

{TINA vertėjo sprendimas}

{Dėl nesimetrijos mes turime apskaičiuoti visus etapus atskirai}

om: = 314;
V1: = 311;
V2: = 311 * exp (j * 4 * pi / 3);
V3: = 311 * exp (j * 2 * pi / 3);
Sys V0
(V0-V1)*j*om*C+(V0-V2)*j*om*C+(V0-V3)/R=0
pabaigą;
V0 = [192.7123 + 39.5329 * j]
abs (V0) = [196.7254]
I1: = (V1-V0) * j * om * C;
abs (I1) = [124.6519m]
radtodeg (lankas (I1)) = [71.5199]
I2: = (V2-V0) * j * om * C;
abs (I2) = [465.2069m]
radtodeg (lankas (I2)) = [- 48.4267]
I3: = (V3-V0) / R;
abs (I3) = [417.2054m]
radtodeg (lankas (I3)) = [146.5774]

Galiausiai, TINA apskaičiuoti rezultatai sutinka su kitais metodais apskaičiuotais rezultatais.


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“


X
Malonu, kad tave aplankė „DesignSoft“
Leidžia kalbėtis, jei reikia pagalbos ieškant tinkamo produkto ar reikia palaikymo.
„wpChatIcon“