Faceți clic sau atingeți exemplele de mai jos pentru a invoca TINACloud și selectați modul Interactiv DC pentru a le analiza online. Obțineți acces la un cost redus la TINACloud pentru a edita exemplele sau pentru a crea propriile circuite
Rețelele de curent alternativ pe care le-am studiat până acum sunt utilizate pe scară largă pentru modelarea rețelelor de alimentare cu curent alternativ în locuințe. Cu toate acestea, pentru uz industrial și, de asemenea, pentru generarea de energie electrică, a reţea a generatoarelor de curent alternativ este mai eficientă. Acest lucru este realizat de rețelele polifazice constând dintr-un număr de generatoare sinusoidale identice, cu o diferență de unghi de fază. Cele mai frecvente rețele polifazice sunt rețelele în două sau trei faze. Vom limita discuția noastră aici la rețele trifazate.
Rețineți că TINA oferă instrumente speciale pentru desenarea rețelelor trifazate în bara de instrumente pentru componente speciale, sub butoanele Stars și Y.
O rețea trifazată poate fi privită ca o conexiune specială a trei circuite monofazate sau simple. Rețelele trifazate constau din trei rețele simple, fiecare având aceeași amplitudine și frecvență și o diferență de fază de 120 ° între rețelele adiacente. Diagrama de timp a tensiunilor la 120Veff Sistemul este prezentat în diagrama de mai jos.
Putem, de asemenea, să reprezentăm aceste tensiuni cu faze folosind diagrama de față a TINA.
Față de sistemele monofazate, rețelele trifazate sunt superioare deoarece atât centralele cât și liniile de transmisie necesită conductoare mai subțiri pentru a transmite aceeași putere. Datorită faptului că una dintre cele trei tensiuni este întotdeauna nulă, echipamentele trifazate au caracteristici mai bune, iar motoarele trifazate se auto-pornesc fără circuite suplimentare. De asemenea, este mult mai ușor să convertiți tensiuni trifazate în curent continuu (rectificare), datorită fluctuației reduse a tensiunii redresate.
Frecvența rețelelor electrice trifazate este de 60 Hz în Statele Unite și de 50 Hz în Europa. Rețeaua monofazată este pur și simplu una dintre tensiunile dintr-o rețea trifazată.
În practică, cele trei faze sunt conectate într-unul din două moduri.
1) Wye sau conexiune în Y, unde bornele negative ale fiecărui generator sau sarcină sunt conectate pentru a forma terminalul neutru. Rezultă un sistem cu trei fire sau dacă este prevăzut un fir neutru, un sistem cu patru fire.
V-ulp1,Vp2,Vp3 tensiunile generatoarelor sunt numite fază tensiuni, în timp ce tensiunile VL1,VL2,VL3 între oricare două linii de legătură (dar exclusiv sârma neutră) sunt numite linie tensiuni. În mod similar, Ip1,Ip2,Ip3 curenții generatoarelor sunt numiți fază curenți în timp ce curenții IL1,IL2,IL3 în liniile de legătură (exclusiv sârma neutră) sunt numite linie curenți.
În conexiunea Y, curenții de fază și linie sunt în mod evident aceiași, dar tensiunile de linie sunt mai mari decât tensiunile de fază. În cazul echilibrat: 
Să demonstrăm acest lucru printr-o diagramă fazor:
Să calculam VL pentru diagrama fazor de mai sus folosind regula cosinus de trigonometrie:
Acum, să calculăm aceeași cantitate utilizând valorile de vârf complexe:
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 e j150 °
Același rezultat cu interpretul TINA:
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 (arc (VL)) = [150]
abs (VL) = [293.929]
import matematică ca m
import cmath ca c
#Să simplificăm tipărirea complexului
#numerele pentru o mai mare transparență:
cp= lambda Z : „{:.4f}”.format(Z)
Vp1=169.7
Vp2=169.7*c.exp(1j*m.radiani(-120))
print(„Vp2=”,cp(Vp2))
VL=Vp1-Vp2
print(„VL=”,cp(VL))
print(„abs(VL)=”,cp(abs(VL)))
print(„grade(fază(VL))=”,cp(m.grade(c.faza(VL))))
În mod similar, valorile maxime complexe ale tensiunilor de linie
VL21 = 293.9 ej 150 ° V,
VL23 = 293.9 ej 270 ° V,
VL13 = 293.9 ej 30 ° V.
Valorile efective complexe:
VL21eff = 207.85 ej 150 ° V,
VL23eff = 207.85 ej 270 ° V,
VL13eff = 207.85 ej 30 ° V.
În cele din urmă, să verificăm aceleași rezultate folosind TINA pentru un circuit cu
120 Veff ; VP1 = VP2 = VP3 = 169.7 V și Z1= Z2 =Z3 = 1 ohmi
2) deltă or D-conexiune din trei faze se realizează prin conectarea celor trei sarcini în serie formând o buclă închisă. Aceasta se folosește doar pentru sisteme cu trei fire.
Spre deosebire de o conexiune Y, în D -conectarea tensiunilor de fază și linie este, evident, aceeași, dar curenții de linie sunt mai mari decât curenții de fază. În cazul echilibrat: 
Să demonstram acest lucru cu TINA pentru o rețea cu 120 Veff Z = 10 ohmi.
Rezultat: 
Deoarece fie generatorul, fie sarcina pot fi conectate în D sau în Y, există patru interconectări posibile: YY, Y-D, DY și D- D. Dacă impedanțele de încărcare ale diferitelor faze sunt egale, rețeaua trifazată este echilibrat.
Alte definiții și fapte importante:
Diferența de fază între fază tensiune sau curent și cel mai apropiat linie tensiune și curent (dacă nu sunt aceleași) este 30 °.
Dacă sarcina este echilibrat (adică toate sarcinile au aceeași impedanță), tensiunile și curenții fiecărei faze sunt egale. În plus, în conexiunea Y, nu există curent neutru, chiar dacă există un fir neutru.
Dacă sarcina este dezechilibrat, tensiunile de faza și curenții sunt diferite De asemenea, în conexiunea Y – Y fără fir neutru, nodurile comune (punctele stele) nu sunt la același potențial. În acest caz, putem rezolva pentru potențialul nodului V0 (nodul comun al încărcărilor) folosind o ecuație de nod. Calcularea V0 vă permite să rezolvați pentru tensiunile de fază ale sarcinii, curentul în firul neutru, etc. Generatoarele conectate în Y încorporează întotdeauna un fir neutru.
Puterea într-un sistem echilibrat trifazat este PT = 3 VpIp cos J = 
VLIL cos J
unde J este unghiul de fază între tensiune și curentul sarcinii.
Puterea totală aparentă într-un sistem echilibrat trifazat: ST = 
VLIL
Puterea reactivă totală într-un sistem echilibrat trifazat: QT = 
VL IL păcatul J
Exemplu 1
Valoarea rms a tensiunilor de fază ale unui generator conectat în Y cu trei faze echilibrate este de 220 V; frecvența sa este de 50 Hz.
a / Găsiți funcția de timp a curenților de fază a sarcinii!
b / Calculați toate puterile medii și reactive ale sarcinii!
Atât generatorul cât și sarcina sunt echilibrate, de aceea trebuie să calculăm o singură fază și putem obține celelalte tensiuni sau curenți modificând unghiurile de fază. În schema de mai sus nu am tras sârmă neutră, ci în schimb am atribuit „pământ” pe ambele părți. Acest lucru poate servi ca un fir neutru; cu toate acestea, deoarece circuitul este echilibrat, nu este necesar firul neutru.
Sarcina este conectată în Y, astfel încât curenții de fază sunt egali cu curenții de linie: valorile de vârf:
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 °)
iP2 = 2.26 cos ( w × t + 76.7 °)
iP3 = 2.26 cos ( w × t - 163.3 °)Puterile sunt, de asemenea, egale: P1 = P2 = P3 = 
= 2.262* 100 / 2 = 256.1 W
{Deoarece atât generatorul, cât și sarcina sunt echilibrate
calculăm o singură fază și înmulțim cu 3}
om: = 314.159
Ipm1: = 311 / (R + j * om * L)
abs (Ipm1) = [2.2632]
radtodeg (arc (Ipm1)) = [- 43.3038]
Ipm2: = Ipm1;
fi2: = radtodeg (arc (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]
#Deoarece atât generatorul, cât și sarcina sunt echilibrate
#calculăm o singură fază și înmulțim cu factorul de fază
import matematică ca m
import cmath ca c
#Să simplificăm tipărirea complexului
#numerele pentru o mai mare transparență:
cp= lambda Z : „{:.4f}”.format(Z)
om=314.159
lpm1=311/(R1+1j*om*L1)
print(„abs(lpm1)=”,cp(abs(lpm1)))
print(„grade(fază(lpm1))=”,cp(m.grade(c.faza(lpm1))))
lpm2=lpm1*c.exp(-1j*m.radiani(120))
print(„abs(lpm2)=”,cp(abs(lpm2)))
print(„grade(fază(lpm2))=”,cp(m.grade(c.faza(lpm2))))
lpm3=lpm1*c.exp(1j*m.radiani(120))
print(„abs(lpm3)=”,cp(abs(lpm3)))
print(„grade(fază(lpm3))=”,cp(m.grade(c.faza(lpm3))))
Aceasta este aceeași cu rezultatele calculate de mână și de Interpreta TINA.
Exemplu 2
Un generator de Y-echilibrat trifazat este încărcat de o sarcină cu trei poli conectată la delta cu impedanțe egale. f = 50 Hz.
Găsiți funcțiile de timp ale tensiunii de fază a / faza a sarcinii,
b / curenții de fază ai sarcinii,
c / curenții de linie!
Tensiunea de fază a sarcinii este egală cu tensiunea de linie a generatorului:
VL = 
Curenții de fază ai sarcinii: 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
Văzând indicațiile: Ia = I1 - Eu3 = 3 + j0.933 A = 3.14 ej17.26 ° A.
ia(t) = 3.14 cos ( w × t + 17.3 °)Conform rezultatelor calculate de mână și de Interpreta TINA.
{De la simetrie calculăm doar o fază.
Tensiunea de fază a sarcinii
este egal cu tensiunea de linie a generatorului.}
f: = 50;
om: = 2 * pi * f;
VL: = sqrt (3) * 100;
VL=[173.2051]
I1p:=VL/R1+VL*j*om*C1;
I1p=[1.7321E0+5.4414E-1*j]
I1p: = I1p * exp (j * pi / 6);
I1p=[1.2279E0+1.3373E0*j]
abs (I1p) = [1.8155]
radtodeg (arc (I1p)) = [47.4406]
I2p: = I1p * exp (-j * 2 * pi / 3);
I2p=[5.4414E-1-1.7321E0*j]
abs (I2p) = [1.8155]
radtodeg (arc (I2p)) = [- 72.5594]
I3p: = I1p * exp (j * pi / 6);
abs (I3p) = [1.8155]
Ib: = I2p-I1p;
abs (Ib) = [3.1446]
radtodeg (arc (Ib)) = [- 102.5594]
#calculați doar o fază. Tensiunea de fază a sarcinii
#egal cu tensiunea de linie a generatorului.
import matematică ca m
import cmath ca c
#Să simplificăm tipărirea complexului
#numerele pentru o mai mare transparență:
cp= lambda Z : „{:.4f}”.format(Z)
f = 50
om=2*c.pi*f
VL=m.sqrt(3)*100
print(„VL=”,cp(VL))
I1p=VL/R1+VL*1j*om*C1
print(„I1p=”,cp(I1p))
I1p*=c.exp(1j*c.pi/6)
print(„I1p=”,cp(I1p))
print(„abs(I1p)=”,cp(abs(I1p)))
print(„grade(fază(I1p))=”,cp(m.grade(c.faza(I1p))))
I2p=I1p*c.exp(-1j*2*c.pi/3)
print(„I2p=”,cp(I2p))
print(„abs(I2p)=”,cp(abs(I2p)))
print(„grade(fază(I2p))=”,cp(m.grade(c.faza(I2p))))
I3p=I1p*c.exp(1j*c.pi/6)
print(„abs(I3p)=”,cp(abs(I3p)))
Ib=I2p-I1p
print(„abs(Ib)=”,cp(abs(Ib)))
print(„grade(fază(Ib))=”,cp(m.grade(c.faza(Ib))))
În cele din urmă un exemplu cu o sarcină dezechilibrată:
Exemplu 3
Valoarea rms a tensiunilor de fază ale unui echilibrat trifazat
Generatorul conectat în Y este de 220 V; frecvența sa este de 50 Hz.
a / Găsiți faza tensiunii V0 !
b / Găsiți amplitudinile și unghiurile de fază inițiale ale curenților de fază!
Acum sarcina este una asimetrică și nu avem fir neutru, deci ne putem aștepta la o diferență de potențial între punctele neutre. Utilizați o ecuație pentru potențialul nodului V0:
de aici V0 = 192.71 + j39.54 V = 196.7 ej11.6 ° V
și eu1 = (V1-V0) * J w C = 0.125 ej71.5 ° A; eu2 = (V2-V0) * J w C = 0.465 e-j48.43 °
și eu3 = (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;{Din cauza nesimetriei trebuie
calculează toate fazele individual}
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
sfârși;
V0 = [192.7123 + 39.5329 * j]
abs (V0) = [196.7254]
I1: = (V1-V0) * j * om * C;
abs (I1) = [124.6519m]
radtodeg (arc (I1)) = [71.5199]
I2: = (V2-V0) * j * om * C;
abs (I2) = [465.2069m]
radtodeg (arc (I2)) = [- 48.4267]
I3: = (V3-V0) / R;
abs (I3) = [417.2054m]
radtodeg (arc (I3)) = [146.5774]
#Din cauza lipsei de simetrie trebuie
#calculați singur toate fazele
import sympy ca s
import matematică ca m
import cmath ca c
#Să simplificăm tipărirea complexului
#numerele pentru o mai mare transparență:
cp= lambda Z : „{:.4f}”.format(Z)
om=314
V1=311
V2=311*c.exp(1j*4*c.pi/3)
V3=311*c.exp(1j*2*c.pi/3)
V0= s.simboluri('V0')
eq1=s.Eq((V0-V1)*1j*om*C+(V0-V2)*1j*om*C+(V0-V3)/R,0)
V0=complex(s.solve(eq1)[0])
print(„V0=”,cp(V0))
print(„abs(V0)=”,cp(abs(V0)))
I1=(V1-V0)*1j*om*C
print(„abs(I1)=”,cp(abs(I1)))
print(„grade(fază(I1))”,cp(m.grade(c.faza(I1))))
I2=(V2-V0)*1j*om*C
print(„abs(I2)=”,cp(abs(I2)))
print(„grade(fază(I2))”,cp(m.grade(c.faza(I2))))
I3=(V3-V0)/R
print(„abs(I3)=”,cp(abs(I3)))
print(„grade(fază(I3))”,cp(m.grade(c.faza(I3))))
Și, în final, rezultatele calculate de TINA sunt de acord cu rezultatele calculate prin celelalte tehnici.
English
English
German
French
Spanish
Portuguese
Russian
Chinese (Simplified)
Chinese (Traditional)
Japanese
Korean
Hungarian