Содержание

Трехфазный переменный ток соединение звездой и треугольником. Что такое линейное и фазное напряжение

В электрооборудовании жилых многоквартирных домов, а также в частном секторе применяются трехфазные и однофазные сети. Изначально электрическая сеть выходит от электростанции с тремя фазами, и чаще всего к жилым домам подключена сеть питания именно трехфазная. Далее она имеет разветвления на отдельные фазы. Такой метод применяется для создания наиболее эффективной передачи электрического тока от электростанции к месту назначения, а также для уменьшения потерь при транспортировке.

Чтобы определить количество фаз у себя в квартире, достаточно открыть распределительный щит, расположенный на лестничной площадке, либо прямо в квартире, и посмотреть, какое количество проводов поступает в квартиру. Если сеть однофазная, то проводов будет 2 – . Возможен еще третий провод – заземление.

Трехфазные сети в квартирах применяются редко, в случаях подключения старых электроплит с тремя фазами, либо мощных нагрузок в виде циркулярной пилы или отопительных устройств.

Число фаз также можно определить по величине входного напряжения. В 1-фазной сети напряжение 220 вольт, в 3-фазной сети между фазой и нолем тоже 220 вольт, между 2-мя фазами – 380 вольт.

Отличия

Если не брать во внимание отличие в числе проводов сетей и схему подключения, то можно определить некоторые другие особенности, которые имеют трехфазные и однофазные сети.

В случае трехфазной сети питания возможен перекос фаз из-за неравномерного разделения по фазам нагрузки. На одной фазе может быть подключен мощный обогреватель или печь, а на другой телевизор и стиральная машина. Тогда и возникает этот отрицательный эффект, сопровождающийся несимметрией напряжений и токов по фазам, что влечет неисправности бытовых устройств. Для предотвращения таких факторов необходимо заранее распределять нагрузку по фазам перед прокладкой проводов электрической сети.
Для 3-фазной сети требуется больше кабелей, проводников и выключателей, а значит, денежные средства слишком не сэкономить.


Возможности однофазной бытовой сети по мощности значительно меньше трехфазной. Если планируется применение нескольких мощных потребителей и бытовых устройств, электроинструмента, то предпочтительно подводить к дому или квартире трехфазную сеть питания.
Основным достоинством 3-фазной сети является малое падение напряжения по сравнению с 1-фазной сетью, при условии одинаковой мощности. Это можно объяснить тем, что в 3-фазной сети ток в проводнике фазы меньше в три раза, чем в 1-фазной сети, а на проводе ноля тока вообще нет.


Преимущества 1-фазной сети

Основным достоинством является экономичность ее использования. В таких сетях используются трехпроводные кабели, по сравнению с тем, что в 3-фазных сетях – пятипроводные. Чтобы осуществить защиту оборудования в 1-фазных сетях, нужно иметь однополюсные защитные , в то время как в 3-фазных сетях без трехполюсных автоматов не обойтись.

В связи с этим габариты приборов защиты также будут значительно отличаться. Даже на одном электрическом автомате уже есть экономия в два модуля. А по габаритам это составляет около 36 мм, что значительно повлияет при размещении автоматов в . А при установке экономия места составит более 100 мм.

Трехфазные и однофазные сети для частного дома

Расход электроэнергии населением постоянно повышается. В середине прошлого столетия в частных домах было сравнительно немного бытовых устройств. Сегодня в этом плане совсем другая картина. Бытовые потребители энергии в частных домах плодятся не по дням, а по часам. Поэтому в собственных частных владениях уже не стоит вопрос, какие сети питания выбрать для подключения. Чаще всего в частных постройках выполняют сети питания с тремя фазами, а от однофазной сети отказываются.

Но стоит ли трехфазная сеть такого превосходства в установке? Многие считают, что, подключив три фазы, будет возможность пользоваться большим количеством устройств. Но не всегда это получается. Наибольшая допустимая мощность определена в техусловиях на подключение. Обычно, этот параметр составляет 15 кВт на все частное домовладение. В случае однофазной сети этот параметр примерно такой же. Поэтому видно, что по мощности особой выгоды нет.

Но, необходимо помнить, что если трехфазные и однофазные сети имеют равную мощность, то для 3-фазной сети можно применить , так как мощность и ток распределяется по всем фазам, следовательно, меньше нагружает отдельные проводники фаз. Номинальное значение тока автомата защиты для 3-фазное сети также будет ниже.

Большое значение имеет размер , который для 3-фазной сети будет иметь размеры заметно больше. Это зависит от размера трехфазного , который имеет габариты больше однофазного, а также автомат ввода будет занимать больше места. Поэтому распределительный щит для трехфазной сети будет состоять из нескольких ярусов, что является недостатком этой сети.

Но у трехфазного питания есть и свои преимущества, выражающиеся в том, что можно подключать трехфазные приемники тока. Ими могут быть , и другие мощные устройства, что является достоинством трехфазной сети. Рабочее напряжение 3-фазной сети равно 380 В, что выше, чем в однофазном типе, а значит, вопросам электробезопасности придется уделить больше внимания. Также дело обстоит и с пожарной безопасностью.

Недостатки трехфазной сети для частного дома

В результате можно выделить несколько недостатков применения трехфазной сети для частного дома:

  1. Нужно получать техусловия и разрешение на подключение сети от энергосбыта.
  2. Повышается опасность поражения током, а также опасность возгорания по причине повышенного напряжения.
  3. Значительные габаритные размеры распредщита ввода питания. Для хозяев загородных домов такой недостаток не имеет большого значения, так как места у них хватает.
  4. Необходим монтаж в виде модулей на вводном щитке. В трехфазной сети это особенно актуально.
Преимущества трехфазного питания для частных домов
  1. Есть возможность распределить нагрузку равномерно по фазам, во избежание возникновения перекоса фаз.
  2. Можно подключать в сеть мощные трехфазные потребители энергии. Это является наиболее ощутимым достоинством.
  3. Уменьшение номинальных значений аппаратов защиты на вводе, а также снижение ввода.
  4. Во многих случаях можно добиться разрешения у компании по энергосбыту на повышение допустимого наибольшего уровня мощности потребления электроэнергии.

В итоге, можно сделать вывод, что практически осуществлять ввод трехфазной сети питания рекомендуется для частных строений и домов с жилой площадью более 100 м 2 . Трехфазное питание особенно подходит тем хозяевам, которые собираются установить у себя циркулярную пилу, котел отопления, различные приводы механизмов с трехфазными электродвигателями.

Остальным владельцам частных домов переходить на трехфазное питание не обязательно, так как это может создать только дополнительные проблемы.

Получение трехфазного тока. Многофазной системой называют систему переменного тока, состоящую из нескольких цепей, в которых э. д.с. источников энергии имеют одинаковую частоту, но сдвинуты между собой по фазе. Однофазную цепь в такой системе называют фазой. Каждая э.д.с. может действовать в своей самостоятельной цепи и не быть связана с другими э.д.с. В этом случае электрическую систему называют несвязанной. Широкое применение на практике получили связанные многофазные системы, у которых отдельные фазы электрически соединены между собой.

По сравнению с однофазным многофазный ток имеет ряд преимуществ. Для передачи одной и той же мощности требуется меньшее сечение проводов. В работе двигателей и приборов переменного тока используется вращающееся магнитное поле, создаваемое неподвижными катушками или обмотками.

Рис. 1

Из всех систем многофазного тока широкое распространение на практике получил трехфазный ток. Цолучание трехфазного тока можно пояснить следующим образом. Если в однородном магнитном поле (рис. 1) поместить три витка, расположенных под углом 120° один к другому, и вращать их с постоянной угловой скоростью, в витках будут индуктироваться э. д.с., которые также будут сдвинуты по фазе на 120°

. В промышленности для получения трехфазного тока на статоре генератора переменного тока делают три обмотки, сдвинутые одна относительно другой на 120° . Такие обмотки называют фазами генератора.


Рис. 2

Соединения звездой. Соединив фазные обмотки генератора или потребителя таким образом, чтобы концы обмоток были замкнуты в одну общую точку, а начала обмоток подключив к линейным проводам, получим соединение, называемое звездой (рис. 2). Таким образом, мы видим, что при образовании из трех однофазных систем переменного тока трехфазной системы, соединенной в звезду, вместо шести проводов требуются только четыре. Условно соединение звездой обозначается знаком Y . Точки, в которых соединены концы фазных обмоток, называют нулевыми, а провод, соединяющий их, – нулевым или нейтральным. Три провода, соединяющих свободные концы фаз генератора с концами фаз потребителя, называют линейными.

При равномерно нагруженной трехфазной симметричной системе нулевой провод не нужен; вся мощность может передаваться по трем проводам. Однако при включении в электрическую цепь однофазных потребителей нельзя достигнуть равномерной загрузки фаз. Поэтому в таких случаях нулевой провод необходим, хотя сечение его равняется половине сечения линейного провода.


Рис. 3

При таком соединении конец первой фазы соединяется с началом второй, конец второй – с началом третьей, а конец третьей – с началом первой фазы, а к точкам соединения фаз подключаются линейные провода (рис. 3). Соединение треугольником условно обозначают знаком Δ .

При соединении треугольником фазы генератора образуют замкнутый контур с небольшим сопротивлением. При неправильном соединении обмоток э.д.с. может увеличиться вдвое. При малом сопротивлении контура может установиться режим, близкий к короткому замыканию.

При соединении треугольником каждая фазная обмотка создает линейное напряжение.

Фазное напряжение в данном случае равно линейному. Соединение треугольником применяют для осветительной и силовой нагрузок.

В двигателях трехфазного тока обычно выводят все шесть концов трех обмоток, которые по желанию можно соединить звездой или треугольником.

Между двумя фазными проводами, иногда его упоминают как межфазное или междуфазное. Фазным считается напряжение между нулевым проводом и одним из фазных. В нормальных условиях эксплуатации линейные напряжения одинаковы и превосходят фазные в 1,73 раза.

Эксплуатационные напряжения трехфазной цепи

Трехфазные цепи обладают рядом преимуществ по сравнению с многофазными и однофазными, с их помощью можно легко получить вращательное круговое магнитное поле, которое обеспечивает работу асинхронных двигателей. Напряжение трехфазной цепи оценивают по ее линейному напряжению, для отходящих от подстанций линий его устанавливают 380 В, что соответствует фазному напряжению в 220 В. Для обозначения номинального напряжения трехфазной четырехпроводной сети используют обе величины – 380/220 В, подчеркивая этим, что к ней могут подключаться не только трехфазные устройства, рассчитанные на номинальное напряжение 380 В, но и однофазные – на 220 В.

Фазой называют часть многофазной системы, имеющую одинаковую характеристику тока. Вне зависимости от способа соединения фаз существуют три одинаковых по действующему значению напряжения трехфазной цепи. Они сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол, составляющий 2π/3. У четырехпроводной цепи, помимо трех линейных напряжений, есть также три фазные.

Номинальные напряжения

Самыми распространенными номинальными напряжениями приемников переменного тока являются 220, 127 и 380 В. Напряжения 220 и 380 В чаще всего используются для питания промышленных устройств, а 127 и 220 В – для бытовых. Все они (127, 220 и 380 В) считаются номинальными напряжениями трехфазной сети. Их наличие в четырехпроводной сети дает возможность подключать однофазные приемники, которые рассчитаны на 220 и 127 В или 380 и 220 В.

Различия систем распределения электроэнергии

Наибольшее распространение получила трехфазная система 380/220 В с заземленной нейтралью, однако встречаются другие способы распределения электроэнергии. Например, в ряде населенных пунктов можно найти трехфазную систему с незаземленной изолированной нейтралью и линейным напряжением 220 В.

В данном случае нулевой провод не требуется, а вероятность поражения электрическим током при нарушении изоляции снижается за счет незаземленной нейтрали. Трехфазные приемники подключаются к трем фазным проводам, а однофазные – на линейное напряжение между любой парой фазных проводов.

В этой краткой статье, не вдаваясь в историю сетей переменного тока, разберемся в соотношениях между фазными и линейными напряжениями. Ответим на вопросы о том, что такое фазное напряжение и что такое линейное напряжение, как они соотносятся между собой и почему эти соотношения именно таковы.

Ни для кого не секрет, что сегодня электроэнергия от генерирующих электростанций подается к потребителям по высоковольтным линиям электропередач с частотой 50 Гц. На трансформаторных подстанциях высокое синусоидальное напряжение понижается, и распределяется по потребителям на уровне 220 или 380 вольт. Где-то сеть однофазная, где-то трехфазная, однако давайте разбираться.

Действующее значение и амплитудное значение напряжения

Прежде всего отметим, что когда говорят 220 или 380 вольт, то имеют ввиду действующие значения напряжений, выражаясь математическим языком – среднеквадратичные значения напряжений . Что это значит?

Это значит, что на сомом деле амплитуда Um (максимум) синусоидального напряжения, фазного Umф или линейного Umл, всегда больше этого действующего значения. Для синусоидального напряжения его амплитуда больше действующего значения в корень из 2 раз, то есть в 1,414 раза.

Так что для фазного напряжения в 220 вольт амплитуда равна 310 вольт, а для линейного напряжения в 380 вольт амплитуда окажется равной 537 вольт. А если учесть, что напряжение в сети никогда не бывает стабильным, то эти значения могут быть как ниже, так и выше. Данное обстоятельство всегда следует учитывать, например выбирая конденсаторы для трехфазного асинхронного электродвигателя.

Фазное сетевой напряжение

Обмотки генератора соединены по схеме «звезда», и объединены концами X, Y и Z в одной точке (в центре звезды), которая называется нейтралью или нулевой точкой генератора. Это четырехпроводная трехфазная схема. К выводам обмоток A, B и C присоединяются линейные провода L1, L2 и L3, а к нулевой точке – нейтральный провод N.

Напряжения между выводом A и нулевой точкой, B и нулевой точкой, С и нулевой точкой, – называются фазными напряжениями, их обозначают Ua, Ub и Uc, ну а поскольку сеть симметрична, то можно просто написать Uф – фазное напряжение.

В трехфазных сетях переменного тока большинства стран стандартное фазное напряжение равно приблизительно 220 вольт – напряжение между фазным проводом и нейтральной точкой, которая обычно заземляется, и ее потенциал принимается равным нулю, потому она и называется еще нулевой точкой .

Линейное напряжение трехфазной сети

Напряжения между выводом A и выводом B, между выводом B и выводом C, между выводом C и выводом A, – называются линейными напряжениями, то есть это напряжения между линейными проводниками трехфазной сети. Их обозначают Uab, Ubc, Uca, или можно просто написать Uл.

Стандартное линейное напряжение в большинстве стран равно приблизительно 380 вольт. Легко заметить в данном случае, что 380 больше 220 в 1,727 раза, и, пренебрегая потерями, ясно, что это квадратный корень из 3, то есть 1,732. Безусловно, напряжение в сети все время в ту или другую сторону колеблется в зависимости от текущей загруженности сети, но соотношение между линейными и фазными напряжениями именно таково.

В электротехнике часто применяют векторный метод изображения . Метод основан на положении, что при вращении некоторого вектора U вокруг начала координат с постоянной угловой скоростью ω, его проекция на ось Y пропорциональна синусу ωt, то есть синусу угла ω между вектором U и осью Х, который в каждый момент времени определен.

График зависимости величины проекции от времени есть синусоида. И если амплитуда напряжения – это длина вектора U, то проекция, которая меняется со временем – это текущее значение напряжения, а синусоида U(ωt) отражает динамику напряжения.

Так вот, если теперь изобразить векторную диаграмму трехфазных напряжений, то получится, что между векторами трех фаз одинаковые углы по 120°, и тогда если длины векторов – это действующие значения фазных напряжений Uф, то чтобы найти линейные напряжения Uл, необходимо вычислить РАЗНОСТЬ любой пары векторов двух фазных напряжений. Например Ua – Ub.

Выполнив построение методом параллелограмма, увидим, что вектор Uл = Uа + (-Ub), и в результате Uл = 1,732Uф. Отсюда и получается, что если стандартные фазные напряжения равны 220 вольт, то соответствующие линейные будут равны 380 вольт.

Содержание:

Одним из вариантов систем многофазных электрических цепей является трехфазная цепь. В многофазных электрических цепях происходит действие синусоидальных электродвижущих сил с одинаковой частотой. Они отличаются друг от друга по фазе и создаются от общего источника энергии. В трехфазных цепях важными параметрами являются фазное и линейное напряжение, отличающиеся своими электрическими характеристиками.

Что такое фаза

Каждая часть многофазной системы, имеющая одинаковую характеристику тока, называется фазой. Поэтому определение фазы имеет двоякое значение в электротехнике. Во-первых, как величина, изменяющаяся синусоидально, а во-вторых, как отдельная часть в системе многофазных электрических цепей. Количество фаз определяет наименование цепей: двухфазные, шестифазные и т.д.

Самыми распространенными цепями в современной энергетике являются трехфазные. Они имеют ряд преимуществ перед другими видами цепей, как однофазными, так и многофазными. Они более экономичны при производстве и передаче электроэнергии. Трехфазное напряжение возникает в результате вращения магнита внутри катушки. С его помощью достаточно просто образуется вращающееся круговое , обеспечивающее работу асинхронных двигателей. Данное явление известно, как ЭДС или по-другому, электродвижущая сила индукции.

Вращающийся магнит называется ротором, а катушки, расположенные вокруг него, образуют статор. Переменное напряжение получается путем преобразования постоянного напряжения, когда прямая линия принимает синусоидальную конфигурацию с изменяющимися положительными и отрицательными значениями.


Изменение магнитного потока происходит за счет вращения ротора, что и приводит к образованию переменного напряжения. В статоре имеется три катушки, в каждой из которых присутствует собственная отдельная электрическая цепь. Каждая катушка сдвинута относительно друг друга на 120 градусов по окружности. Под действием вращающегося магнита во всех катушках возникает одинаковое переменное напряжение между фазами в трехфазной сети.

Трехфазные цепи дают возможность получать два эксплуатационных напряжения на одной установке – фазное и линейное.

Фазное и линейное напряжение в трехфазных цепях

Фазное напряжение – возникает между началом и концом какой-либо фазы. По другому его еще определяют, как напряжение между одним из фазных проводов и нулевым проводом.

Линейное – определяется как межфазное или между фазное – возникающее между двумя проводами или одинаковыми выводами разных фаз.

Рассматривая фазные и линейные напряжения и токи, следует отметить, что показатель фазного напряжения составляет примерно 58% от параметров линейного. Таким образом, при нормальных условиях эксплуатации показатели линейных одинаковы и превышают фазные в 1,73 раза. То есть, если линейное напряжение 380, чему равно фазное можно определить с помощью этого коэффициента.

В трехфазной сети напряжение, как правило, оценивают по данным линейного напряжения. Для трехфазных линий, которые отходят от подстанции, устанавливается линейное напряжение номиналом 380 вольт. Это соответствует фазному в 220 вольт. В трехфазных четырех проводных сетях номинальное напряжение указывается с обозначением обеих величин – 380/220 В. Это означает, что в такую сеть подключаются как приборы с 380 вольт, так и однофазные – на 220 вольт.

Наибольшее распространение получила трехфазная система 380/220 вольт с заземленным нулевым проводом. Однофазные электроприборы на 220 вольт подключаются к линейному напряжению между любой парой фазных проводов. Трехфазные электроприборы подключаются к трем различным проводам фаз. В последнем случае не требуется использование нулевого провода, при этом повышает риск поражения током, когда нарушена изоляция.

Отличие линейного напряжения от фазного

Прежде чем рассматривать практическое значение этих параметров, необходимо точно знать, чем различаются между собой линейное и фазное напряжения. Определенное межфазное напряжение в трехфазной цепи может возникнуть либо между двумя фазами, либо между одной из фаз и нулевым проводом. Подобное взаимодействие становится возможным из-за использования в схеме четырехпроводной трехфазной цепи. Ее основными характеристиками являются напряжение и частота.


Напряжение, возникающее между двумя фазными проводниками, считается линейным, а между фазным и нулевым возникает фазное. Линейное напряжение используется для расчета токов и других параметров трехфазной цепи. К таким схемам возможно подключение не только трехфазных контактов, но и однофазных, например, различных бытовых приборов. Номинальное значение линейного напряжения составляет 380 В. Иногда оно изменяется под действием различных факторов, появляющихся в локальной сети. Таким образом, все основные различия между обоими видами напряжений заключаются в способах соединения обмоток.

Наибольшее распространение получило линейное напряжение, из-за безопасного использования и удобного распределения сетей. Для его замеров достаточно мультиметра, тогда как определение характеристик фазного напряжения требует использования вольтметров, датчиков тока и других специальных приборов.

Контроль и выравнивание данного параметра осуществляется с помощью . Этот прибор обеспечивает поддержание этого показателя на нормативном уровне, в том числе он нормализует и повышенное напряжение.

Использование линейного и фазного напряжения

Классическим примером использования линейного и фазного напряжения считаются соединения, используемые при запуске трехфазного генератора. В его конструкцию входят первичные и вторичные обмотки, которые могут соединяться звездой или треугольником.


Схема «треугольник» предполагает соединение конца первой фазы с началом второй. Кроме того, каждый фазный проводник соединяется с линейными проводами источника тока. В результате, происходит выравнивание токов, а фазное напряжение становится равным линейному. По такой же схеме подключаются электродвигатели и трансформаторы.

Другим вариантом является схема «звезда». В этом случае начала всех обмоток подключаются к одной сети при помощи перемычек. Таким образом, в обмотки будет поступать ток с характеристиками этой сети, а межфазное напряжение вступит во взаимодействие со всеми активными контактами.

120 В или 220 В?

А многие ли из вас знают, что напряжение бытовой сети в Канаде и США – 120 В, в отличие от наших сетей в 220 В? Правда, так было не всегда. Вплоть до 60-х годов прошлого века на территории СССР напряжение бытовой сети равнялось 127 вольтам. Почему так? И из-за чего такие отличия, мы попробуем разобраться в этой статье.

Начнем с напряжения. Почему оно было повышено с 127 до 220 и не только у нас, но и по сути в Канаде, США и некоторых других странах. Но подход при этом был совершенно разный.

Как мы все знаем потребление электроэнергии растет и в быту и в промышленности. Раньше кроме световых приборов – лампочек, в доме собственно не было других потребителей. Радиоприемники, а уж тем более телевизоры, не говоря о компьютерах, пылесосах и других современных электроприборах, появились гораздо позже. А раз потребляемая мощность растет, то и ток увеличивается. Увеличение тока влечет за собой нагрев проводников и соответственно потери на нагрев. Колоссальные потери! Чтобы их избежать, можно увеличить сечение проводников или, что гораздо проще увеличить напряжение сети. Хотя это тоже имеет определенные технические трудности и требует определенных экономических затрат.

Вот как сейчас выглядит мировая карта напряжений и частот:

А почему изначально было не принять за стандарт 220 В, спросит читатель?

Вернемся к временам величайших изобретателей Томаса Эдисона и Николы Тесла. Томас Альва Эдисон был сторонником постоянного тока, утверждая, что с ним гораздо удобнее работать. Никола Тесла, напротив, был приверженцем переменного тока. Это противостояние даже получило название – «Война токов», которая, кстати, закончилась, только, в 2007 году после окончательного перехода Нью-Йорка на переменный ток.

Так вот, Томас Эдисон наладил, можно сказать, серийное производство ламп накаливания с угольной нитью его собственной конструкции. Напряжение, при котором эти лампы наиболее оптимально работали, составляло порядка 100 вольт. Эдисон добавил еще 10 В на неизбежные при постоянном токе потери в проводах, и принял рабочий уровень напряжения своей электростанции равным 110 В. Поэтому в США на многие годы и установился стандарт в 110 вольт.

Чуть позже на Американском континенте, а также в некоторых других странах, с которыми они имели более плотные отношения, был принят стандарт 120 В, частота 60 Гц. Но сети построены таким образом, что к большинству домов подведено 2 фазы и нейтраль, что позволяет получить 120 В при подключении на фазные напряжения или 240 В при подключении на линейные напряжения. Почему 2 фазы? Да потому, что генераторы вплоть до 20 века были двухфазные. На фазное напряжение подключаются основные маломощные потребители, а на линейное более мощные – электроплиты, кондиционеры, стиральные, сушильные машины и т.д.

Что касается частоты 60 Гц, то это заслуга Тесла. Произошло это в 1888 году, когда Никола сотрудничал с Джорджем Вестингаузом и работал в том числе над созданием генераторов. Выбор шел о выборе частоты в диапазоне от 25 до 133 Гц, но Тесла настоял на частоте 60 Гц потому, что эта цифра удачно вписывалась в систему исчисления времени.

Что же касается нашей части географии, а именно Евразии, то электрификация происходила несколько позже и можно было учесть ошибки американского континента и сразу использовать генераторы переменного тока.

Российский ученый Михаил Осипович Доливо-Добровольский первым предложил перейти к трехфазной электрической системе, в отличие от двухфазной, изобретенной Николой Тесла. А также рекомендовал принять в качестве основной формы кривой тока – синусоиду, частотой 30 – 40 Гц. Но жизненные реалии наложили свой отпечаток, электрогенераторы того времени приводились в движение двигателями внутреннего сгорания и паровыми турбинами. И наиболее оптимальной скоростью их вращения была скорость в пределах 3000 оборотов в минуту, что равняется 50 оборотам в секунду. Ну а так, как частота напряжения на клеммах генератора непосредственно зависит от частоты вращения его ротора и количества полюсов (f = n/p), то при одном полюсе частота генерируемого напряжения равняется 50 Гц. В общем, так исторически сложилось…

Чтобы обеспечить приемлемый для потребителей (еще раз вспомним, что это были в основной массе лампы накаливания) уровень напряжения, непосредственно у потребителей устанавливался понижающий трансформатор. На выходах вторичных обмоток такого трансформатора присутствовало линейное напряжение 220 В, что соответственно составляло 127 В фазного напряжения. Частотой 50 Гц.

Если кто забыл или не знал, при соединении обмоток звездой и симметричной нагрузке фазное напряжение определяется как отношение:

Вот и получается, что 127 в корень из трех раз меньше 220.

После изобретения российским электротехником Александром Николаевичем Лодыгиным, ламп накаливания с нитями накала из тугоплавких металлов возникла необходимость удвоить напряжение. Вероятно, поэтому европейские специалисты приняли стандарт 220 В. Что позволяло подключать новые лампы на линейное напряжение тех же самых трансформаторов.

Стоит уточнить, что в Советском Союзе до Великой Отечественной войны напряжение бытовой сети также было 110 – 127 вольт. Но так как к домам, как правило, подходило фазное напряжение, перевод сетей на 220 В производился постепенно. При выходе трансформаторов из строя или их плановой замене по сроку службы, в замен устанавливались уже новые трансформаторы с линейным напряжением 380 В. Фазное напряжение при этом, как мы уже знаем, в корень из трех раз меньше, и составляет те самые 220 В.

Вот так и получилось, что и Америка и Евразия идя разными путями, вышли на стандарт 220 – 240В для бытовых потребителей. Хотя и с разной частотой, 50 Гц у нас, и 60 Гц в Америке.

Из преимуществ частоты 60 Гц можно отметить, что такая частота позволяет изготавливать электромагнитную систему трансформаторов и двигателей с меньшими затратами материалов. Поэтому трансформаторы и двигатели для сети 60 Гц имеют меньшие габариты и массу. Мерцание ламп также меньше. Но при этой частоте потери в электрических сетях несколько больше.

Если интересно какое сетевое напряжение и частота приняты в разных странах, загляните на страничку Википедии – Сетевое напряжение. И сразу станет понятно, кто с кем торговал/воевал/сотрудничал.

Разное сетевое напряжение и отличие стандартов повлекло за собой различие в типах вилок и розеток по всему миру. Об этом в нашей следующей статье. Следите за новостями.

Звезда и треугольник. Подключение двигателей.

Произошёл тут такой случай. Принёс человек в ремонт новый двигатель, который проработал у него 10 секунд и задымил. Двигатель он подключил треугольником в обычную трехфазную сеть, а на шильдике двигателя есть схема, на которой написано: треугольник – 230 В. звезда – 400 В. В общем, подключил он неправильно, потому двигатель и сгорел.

Для тех, кто не понимает, почему нельзя делать так, как сделал сделал тот товарищ, спаливший двигатель, предназначена эта статья. 

Однофазные, двухфазные и трёхфазные электрические сети В мире распространение имеют однофазные и трёхфазные электрические сети.

Однофазный ток представляет собой синусоиду:


Полное амплитудное напряжение превышает фазное, отличающееся от него в √2/2 раз, т.е.
311.1 х √2/2 = 220,
325.3 х √2/2 = 230,
169.7 х √2/2 = 120.

В трёхфазной сети фазы сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Линейное напряжение выше фазного в √3 раз, т.е. примерно в 1.73 раза, следовательно,
220 х √3 = 380,
230 x √3 = 400,
380 x √3 = 660,
400 x √3 = 690,
120 x √3 = 208,
277 х √3 = 480.


Линейное напряжение трёхфазной сети – это межфазное напряжение, именно оно обозначается на шильдиках двигателей. Фазное напряжение (между фазой и нейтралью) на шильдиках не обозначается.

Одновременно с этим, условно говоря, вы можете считать, что на шильдике обозначено фазное напряжение, но только в том случае, если собираетесь подключать двигатель только к одной фазе через конденсатор.  

Помимо этого, в США и Канаде также распространены двухфазные сети (сети с разделённой фазой или трёхпроводные однофазные сети), которые позволяют подключать мощные бытовые приборы и приборы, выпущенные под европейский стандарт 230 В. По сути, использование таких систем обосновано тем, что в США обычно не ведут по столбам низкое напряжение как у нас, а устанавливают понижающие трансформаторы непосредственно в местах отвода потребителям. Т.е. прямо на столбах они вешают трансформаторы, понижая напряжение с условных 7 кВ до положенных по стандарту 120 В. Но вместо того, чтобы просто понизить напряжение до 120 В, они используют трансформатор на 240 В со средней точкой. Напряжения на крайних выводах вторичной обмотки трансформатора, возникающие в каждый момент его работы, сдвинуты по фазе на 180 градусов.

Т.е. они получают таким образом как бы две фазы 120 В, смещённые относительно друг друга на 180 градусов.


Соответственно, у них там применяются специальные розетки на три контакта (две фазы и нейтраль) и есть разные варианты подключения мощных бытовых приборов, например, кондиционеров, которые можно подключать к 120 В, а можно к 240 В при наличии технической возможности.

Не следует путать такие двухфазные сети с существовавшими в начале XX века в США двухфазными сетями, где фазы были смещены на 90 градусов, к которым можно было напрямую подключать двигатели с двумя обмотками (как у современных сервомоторов).

Все варианты однофазных и трёхфазных сетей, применяющихся в Америке, выглядят следующим образом:


Подключение двигателей

Вот всем известные схемы подключения треугольником (D) и звездой (Y):
Всего с двигателя выходит 6 проводов: это начала трёх обмоток и их концы. Места соединений обмоток на схеме выше обозначены точками a, b, c и 0 (последний – только для звезды). В клеммной коробке шесть указанных клемм располагают в два ряда по три клеммы, причём клеммы начала и концов обмоток не находятся параллельно друг другу, а расположены так, чтобы было удобнее подключать треугольником (т.е. соединять начала одних обмоток с концами других):

Некоторые граждане иногда подключают нейтральный провод к нулевой точке при подключении двигателя звездой. На самом деле ничего хорошего от этого нет, делать так не нужно.


Совершенно неважно как вы подключаете двигатель: звездой или треугольником. Важно только то, какое напряжение вы подаёте на обмотки двигателя. Будет ли это напряжение получаться как межфазное (треугольник) или как фазное (между фазой и нулевой точкой – звезда) – двигателю это совершенно неважно.

Если у вас есть двигатель с номинальным напряжением обмотки 220 В и есть две разные трёхфазные сети, у одной из которых линейное напряжение 380 В (220 В на фазу), а у другой – 220 В (127 В на фазу), то к первой вы можете подключать двигатель звездой, а ко второй – треугольником, разницы для  двигателя не будет никакой, отличаться будут лишь токи, протекающие в проводниках на линии, ведущей к двигателю. 

Выглядит всё это так, например, для двигателя мощностью 1.1 кВт с номинальным напряжением обмотки 220 В. Для тех, кто в танке: РИСУНОК СЛЕВА – это для РОССИИ, где 380 В 50 Гц, т.е. 220В на фазу,  а справа – это для стран, где трёхфазное напряжение 220 В, 50 Гц (или 127 В на фазу):


Для такого двигателя на шильдике будет написано: D/Y 220V / 380V, 4.9А / 2.8А. Соответственно, в этих двух случаях отличаются только токи в проводниках, ведущих к двигателю (именно они указаны на шильдике, в то время как ток на обмотке будет одинаковый, что видно на рисунке сверху). Следовательно, для России (линейное напряжение 400 В) для такого двигателя надо использовать схему подключения звезда.

Как видно по рисунку выше, при подключении к сети с большим напряжением токи в проводниках ниже (2.8A vs. 4.85A), поэтому, в случае использования преобразователя частоты переменного тока (ПЧ) для управления двигателем D/Y 230V / 400V, лучше применять схему подключения звезда и выставлять в настройка ПЧ напряжение двигателя 400В.

Теперь логичный вопрос:

если двигателю нет разницы по какой схеме он будет подключен, а важно лишь напряжение на обмотках, то зачем вообще делать двигатели с разным номинальным напряжением на этих самых обмотках?  
Ответ такой: двигатель должен соответствовать требованиям конкретной ситуации, а требоваться может следующее:

1. ВОЗМОЖНОСТЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ К ТРЁХФАЗНОЙ СЕТИ
В трёхфазную сеть можно подключить двигатель, номинальное напряжение обмоток которого равно либо фазному напряжению сети (звездой), либо линейному (треугольник).

2. ВОЗМОЖНОСТЬ ВКЛЮЧЕНИЯ В ОДНОФАЗНУЮ СЕТЬ
Для правильного подключения двигателя в однофазную сеть (через конденсатор) требуется, чтобы номинальное напряжение обмотки двигателя было не больше фазного напряжения сети.

3. ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЗВЕЗДА-ТРЕУГОЛЬНИК
Для двигателей со свободной нагрузкой на валу наиболее дешевым способом плавного пуска при подключении в трёхфазную сеть является пуск “звездой” с последующим переключением на “треугольник”. Номинальное напряжение обмотки должно быть равно линейному напряжению сети. Т.е. сначала подается более низкое фазное напряжение (звезда – между фазой и нулевой точкой), а затем происходит переключение на треугольник, т.е. начинает подаваться межфазное напряжение, соответствующее номиналу двигателя.


Если составить таблицу по всем трём пунктам для трёхфазной сети 400В 50Гц (Россия, Европа, Китай), то будет она выглядеть так:


Аналогичная таблица для сети 208В 60Гц (США, Тайвань, Япония):


В итоге производители условно делят все двигатели на две категории:

1. Маломощные (менее 5 кВт), преимущественного бытового назначения, для которых может возникнуть потребность подключения к однофазной сети (не у каждого дома есть трёхфазная розетка). В России это двигатели D230V / Y400V.


2. Двигатели мощностью более 5 кВт, которые не имеют бытового назначения, а потому для них нет потребности подключения в однофазную сеть. Одновременно с этим, для них может возникнуть потребность переключения со звезды на треугольник при пуске. В России такими двигателями являются D400V / Y690V. Кроме того, такие двигатели можно подключать к промышленным сетям 690В, организация которой позволит экономить на прокладке кабеля, поскольку, как уже было показано выше, токи в проводниках будут ниже для сетей с более высоким напряжением.
Двигатели малой мощности 
D 230V / Y 400V


Если двигатель имеет небольшую мощность (до 4 – 5 кВт), то его обычно делают с расчётом на возможность подключения к однофазной сети. Т.е. в трёхфазную сеть его подключают звездой, а в однофазную – треугольником через фазосдвигающий конденсатор. Для последнего случая также может использоваться пусковой конденсатор (отключается сразу после запуска). Выглядит это так:


Для того, чтобы двигатель можно было так подключить в однофазную сеть, его номинальное напряжение каждой обмотки должно быть равно фазному напряжению сети. Это значит, что если двигатель планируется использовать в России или Европе, то номинальное напряжение обмотки должно быть равно 230 В. В таком случае этот двигатель можно будет использовать как в трёхфазной сети с линейным напряжением 400 В (подключение звезда), так и в однофазной сети 230 В (подключение треугольником через конденсатор). Это те самые двигатели, где на шильдике написано напряжение D 220V / Y 380V. 

Соответственно, если нужно такой двигатель использовать в стране с более низким линейным напряжением, например, в США (где линейное напряжение 208 В, а фазное – 120 В), то по-нормальному подключить такой двигатель в их однофазную сеть через конденсатор не получится, но можно подключить в их двухфазную сеть 240 В, если таковая имеется.

D 115V / Y 208-230V
Одновременно с этим, маломощные двигатели, предназначенные для стран, где стандартное напряжение ниже, чем у нас, будут подключаться как D 127V / Y 220V. Однако,  двигатели с такой надписью на шильдике вы вряд ли найдёте, потому что 127 В, 50 Гц – это очень малораспространённое напряжение в мире (см. тут). Поэтому, скорее всего, вам встретится двигатель с шильдиком, где будет указано напряжение D 115V / Y 208-230V.

Подключить такой двигатель к стандартной российской трёхфазной сети (все три фазы) можно только через преобразователь частоты переменного тока, поскольку на них есть возможность переключения линейного напряжения на выходе: 230 / 400 В.
В однофазную сеть можно подключить звездой через конденсатор. Тогда напряжение, подаваемое на каждое обмотку, будет составлять половину фазного напряжения сети (230 В / 2 = 115 В). Выглядит это вот так:
Двигатели мощности более 5 кВт 
D 400V / Y 690V
Для двигателей мощнее 5 кВт обычно не предусматривают возможность подключения в однофазную сеть, т.е. номинальное напряжение обмоток делают такое, которое соответствует линейному напряжению. Т.е. штатной схемой подключения таких двигателей в трёхфазную сеть является треугольник. В России и Европе это двигатели с номинальным напряжением обмоток 400В, т.е. где на шильдике написано D 400V / Y 690V.

Для определённых задач, где на валу двигателя находится свободная нагрузка (системы вентиляции, осевые насосы), ну, и вообще те задачи, где возможно регулирование скорости вращения вала только лишь напряжением (трансформатором), часто используют схему подключения “звезда” при старте с последующим переключением на “треугольник”. Т.е. при старте на обмотку подаётся заниженное напряжение 230В вместо номинальных 400В, а затем происходит переключение на штатный режим (т.е. на треугольник). Из-за свободной нагрузки на валу момент вращения при старте на низком напряжении также будет ниже, т.е. пусковой ток будет не столь высок, как при старте на номинальном напряжении. Поэтому такой пуск двигателя называют “щадящим”.

Следует помнить, что для нагрузок, требующих большого момента при запуске, подобный режим приведет напротив, к возрастанию тока в обмотках и последующим неприятным событиям.

Кроме того, надо иметь ввиду, что подключение двигателей даже со свободной нагрузкой на валу звездой для “щадящего старта” вовсе не означает, что если по такой схеме постоянно эксплуатировать двигатель (не переходя на треугольник), то такой режим станет “щадящим” для него. Низкий момент при старте ещё не означает, что заниженное напряжение годится для его нормальной работы, поскольку сам двигатель (со своими номинальными характеристиками) обычно как раз и подбирается под конкретную нагрузку. Поэтому постоянная эксплуатация двигателей на напряжении ниже номинального иногда приводит к их выходу из строя. Чтобы не было неприятностей двигатель всегда надо эксплуатировать на номинальном напряжении, а если требуется снизить обороты вращения вала, то тогда нужно использовать редукторы или преобразователи частоты переменного тока, а не пытаться решить вопрос самым дешёвым способом. К слову сказать, частотник тоже меняет не только частоту тока, но и напряжение, однако, он это делает с умом.

D 220V / Y 440V, D 277V / Y 480
Двигатели мощностью выше 5 кВт, изготовленные в США, будут иметь номинальное напряжение обмотки 277 В, поскольку там распространены промышленные сети 480 В, ну а в Тайване аналогичные двигатели будут иметь номинал в 220 В. К российской трёхфазной сети 400 В подключаются они звездой, а к российской однофазной сети через конденсатор – треугольником. Касательно величин напряжения, есть двигатели, где более подробно расписано подключение для сетей 50 Гц и 60 Гц, например вот так:

Общие сведения об источниках питания переменного / постоянного тока | Статья

.

СТАТЬЯ ОБРАЗОВАНИЯ


Получайте ценные ресурсы прямо на ваш почтовый ящик – рассылается один раз в месяц

Мы ценим вашу конфиденциальность

Что такое блок питания?

Источник питания – это электрическое устройство, которое преобразует электрический ток, поступающий от источника питания, такого как сеть, в значения напряжения и тока, необходимые для питания нагрузки, такой как двигатель или электронное устройство.

Назначение источника питания – обеспечить нагрузку надлежащим напряжением и током. Ток должен подаваться контролируемым образом – и с точным напряжением – на широкий диапазон нагрузок, иногда одновременно, и все это не позволяет изменениям входного напряжения или других подключенных устройств влиять на выход.

Источник питания может быть внешним, что часто встречается в таких устройствах, как ноутбуки и зарядные устройства для телефонов, или внутренним, например, в более крупных устройствах, таких как настольные компьютеры.

Источник питания может быть регулируемым или нерегулируемым. В регулируемом источнике питания изменения входного напряжения не влияют на выход. С другой стороны, в нерегулируемом источнике питания выходная мощность зависит от любых изменений на входе.

Все блоки питания объединяет то, что они берут электроэнергию от источника на входе, каким-то образом преобразуют ее и доставляют в нагрузку на выходе.

Питание на входе и выходе может быть переменным (AC) или постоянным (DC) током:

  • Постоянный ток (DC) возникает, когда ток течет в одном постоянном направлении.Обычно он поступает от батарей, солнечных элементов или преобразователей переменного / постоянного тока. Постоянный ток – предпочтительный тип питания для электронных устройств.
  • Переменный ток (AC) возникает, когда электрический ток периодически меняет свое направление. Переменный ток – это метод, используемый для подачи электроэнергии по линиям электропередачи в дома и на предприятия

Следовательно, если переменный ток – это тип питания, подаваемого в ваш дом, а постоянный ток – это тип питания, который вам нужен для зарядки телефона, вам понадобится источник питания переменного / постоянного тока для преобразования переменного напряжения, поступающего из электросети к напряжению постоянного тока, необходимому для зарядки аккумулятора вашего мобильного телефона.

Общие сведения о переменном токе (AC)

Первым шагом в разработке любого источника питания является определение входного тока. И в большинстве случаев источником входного напряжения электросети является переменный ток.

Типичная форма волны переменного тока – синусоида (см. Рисунок 1) .`

Рисунок 1: Форма сигнала переменного тока и основные параметры

Есть несколько показателей, которые необходимо учитывать при работе с блоком питания переменного тока:

  • Пиковое напряжение / ток: максимальное значение амплитуды волны
  • Частота: количество циклов, которые волна завершает в секунду.Время, необходимое для завершения одного цикла, называется периодом.
  • Среднее напряжение / ток: Среднее значение всех точек напряжения в течение одного цикла. В чисто переменном токе без наложенного постоянного напряжения это значение будет равно нулю, потому что положительная и отрицательная половины компенсируют друг друга.
  • Среднеквадратичное напряжение / ток: определяется как квадратный корень из среднего значения за один цикл квадрата мгновенного напряжения. В чистой синусоидальной волне переменного тока его значение можно рассчитать с помощью Уравнение (1) :
  • $$ V_ {PEAK} \ over \ sqrt 2 $$
  • Он также может быть определен как эквивалентная мощность постоянного тока, необходимая для достижения такого же теплового эффекта.Несмотря на сложное определение, он широко используется в электротехнике, поскольку позволяет найти эффективное значение переменного напряжения или тока. Из-за этого его иногда выражают как V AC .
  • Фаза: Угловая разница между двумя волнами. Полный цикл синусоидальной волны делится на 360 °, начиная с 0 °, с пиками на 90 ° (положительный пик) и 270 ° (отрицательный пик) и дважды пересекая начальную точку, на 180 ° и 360 °. Если две волны изображены вместе, и одна волна достигает своего положительного пика в то же время, когда другая достигает своего отрицательного пика, тогда первая волна будет под углом 90 °, а вторая волна будет под углом 270 °; это означает, что разность фаз составляет 180 °.Считается, что эти волны находятся в противофазе, так как их значения всегда будут иметь противоположные знаки. Если разность фаз равна 0 °, мы говорим, что две волны находятся в фазе.

Переменный ток (AC) – это способ передачи электроэнергии от генерирующих объектов конечным пользователям. Он используется для транспортировки электроэнергии, потому что в процессе транспортировки электричество необходимо преобразовывать несколько раз.

Электрические генераторы вырабатывают напряжение около 40 000 В или 40 кВ.Затем это напряжение повышается до любого значения от 150 кВ до 800 кВ, чтобы снизить потери мощности при транспортировке электрического тока на большие расстояния. Когда он достигает места назначения, напряжение снижается до 4–35 кВ. Наконец, прежде чем ток достигнет отдельных пользователей, он снижается до 120 или 240 В, в зависимости от местоположения.

Все эти изменения напряжения будут либо сложными, либо очень неэффективными по сравнению с постоянным током (DC), потому что линейные трансформаторы зависят от колебаний напряжения для передачи и преобразования электрической энергии, поэтому они могут работать только с переменным током (AC).

Линейный и импульсный источник питания переменного / постоянного тока

Линейный источник питания переменного / постоянного тока

Линейный источник питания переменного / постоянного тока имеет простую конструкцию.

При использовании трансформатора входное напряжение переменного тока (AC) снижается до значения, более подходящего для предполагаемого применения. Затем пониженное напряжение переменного тока выпрямляется и превращается в напряжение постоянного тока (DC), которое фильтруется для дальнейшего улучшения качества формы сигнала (Рисунок 2) .

Рисунок 2: Блок-схема линейного источника переменного / постоянного тока

Традиционная конструкция линейного источника питания переменного / постоянного тока развивалась с годами, улучшаясь с точки зрения эффективности, диапазона мощности и размера, но эта конструкция имеет некоторые существенные недостатки, которые ограничивают ее интеграцию.

Огромным ограничением линейного источника питания переменного / постоянного тока является размер трансформатора. Поскольку входное напряжение преобразуется на входе, необходимый трансформатор должен быть очень большим и, следовательно, очень тяжелым.

На низких частотах (например, 50 Гц) необходимы большие значения индуктивности для передачи большого количества энергии от первичной обмотки ко вторичной. Это требует больших сердечников трансформатора, что делает миниатюризацию этих источников питания практически невозможной.

Еще одним ограничением линейных источников питания переменного / постоянного тока является регулировка напряжения большой мощности.

В линейном блоке питания переменного / постоянного тока используются линейные регуляторы для поддержания постоянного напряжения на выходе. Эти линейные регуляторы рассеивают лишнюю энергию в виде тепла.Для малой мощности особых проблем не представляет. Однако для высокой мощности тепло, которое должен рассеивать регулятор для поддержания постоянного выходного напряжения, очень велико и потребует добавления очень больших радиаторов.

Импульсный источник питания переменного / постоянного тока

Новая методология проектирования была разработана для решения многих проблем, связанных с проектированием линейных или традиционных источников питания переменного / постоянного тока, включая размер трансформатора и регулировку напряжения.

Импульсные источники питания теперь возможны благодаря развитию полупроводниковой технологии, особенно благодаря созданию мощных полевых МОП-транзисторов, которые могут очень быстро и эффективно включаться и выключаться даже при больших напряжениях и токах.

Импульсный источник питания переменного / постоянного тока позволяет создавать более эффективные преобразователи мощности, которые больше не рассеивают избыточную мощность.

Блоки питания

AC / DC, в которых используются импульсные преобразователи мощности, называются импульсными блоками питания. Импульсные источники питания переменного / постоянного тока имеют несколько более сложный метод преобразования переменного тока в постоянный.

В импульсных источниках питания переменного тока входное напряжение больше не снижается; скорее, он выпрямляется и фильтруется на входе.Затем постоянное напряжение проходит через прерыватель, который преобразует напряжение в последовательность высокочастотных импульсов. Наконец, волна проходит через другой выпрямитель и фильтр, который преобразует ее обратно в постоянный ток (DC) и устраняет любую оставшуюся составляющую переменного тока (AC), которая может присутствовать до достижения выхода (см. Рисунок 3) .

При работе на высоких частотах катушка индуктивности трансформатора может передавать больше мощности, не достигая насыщения, что означает, что сердечник может становиться все меньше и меньше.Следовательно, трансформатор, используемый для переключения источников питания переменного / постоянного тока для уменьшения амплитуды напряжения до заданного значения, может составлять часть размера трансформатора, необходимого для линейного источника питания переменного / постоянного тока.

Рисунок 3: Блок-схема импульсного источника питания переменного / постоянного тока

Как и следовало ожидать, этот новый метод проектирования имеет некоторые недостатки.

Импульсные преобразователи мощности переменного / постоянного тока могут создавать в системе значительный уровень шума, который необходимо устранить, чтобы исключить его на выходе.Это создает потребность в более сложных схемах управления, что, в свою очередь, усложняет конструкцию. Тем не менее, эти фильтры состоят из компонентов, которые можно легко интегрировать, поэтому они не оказывают существенного влияния на размер блока питания.

Меньшие трансформаторы и повышенная эффективность регуляторов напряжения в импульсных источниках питания переменного / постоянного тока – вот причина, по которой теперь мы можем преобразовывать напряжение переменного тока 220 В ¬RMS в напряжение 5 В постоянного тока с помощью преобразователя питания, который поместится у вас на ладони.

Таблица 1 суммирует различия между линейными и импульсными источниками питания переменного / постоянного тока.

Транзисторы
Линейный источник питания переменного / постоянного тока Импульсный источник питания переменного / постоянного тока
Размер и вес Необходимы большие трансформаторы, что значительно увеличивает размер и вес Более высокие частоты позволяют при необходимости использовать трансформаторы гораздо меньшего размера.
КПД Если не регулировать, потери в трансформаторе являются единственной существенной причиной потери эффективности.В случае регулирования приложения с большой мощностью будут иметь решающее влияние на эффективность. обладают небольшими коммутационными потерями, поскольку они ведут себя как малые сопротивления. Это обеспечивает эффективных приложений высокой мощности .
Шум Нерегулируемые источники питания могут иметь значительный шум, вызванный пульсациями напряжения, но регулируемые линейные источники питания постоянного тока переменного тока могут иметь чрезвычайно низкий уровень шума. Вот почему они используются в медицинских приложениях. Когда транзисторы переключаются очень быстро, они создают шум в цепи. Однако это может быть либо отфильтровано, либо частота переключения может быть сделана чрезвычайно высокой, превышающей предел человеческого слуха, для аудиоприложений
Сложность Линейный источник питания переменного / постоянного тока, как правило, имеет меньше компонентов и более простые схемы, чем импульсный источник питания переменного / постоянного тока. Дополнительный шум, создаваемый трансформаторами, вынуждает добавлять большие сложные фильтры, а также схемы управления и регулирования для преобразователей.

Таблица 1: Линейные и импульсные источники питания

Сравнение однофазных и трехфазных источников питания

Источник питания переменного тока может быть однофазным или трехфазным:

  • Трехфазный источник питания состоит из трех проводников, называемых линиями, каждая из которых передает переменный ток (AC) той же частоты и амплитуды напряжения, но с относительной разностью фаз 120 °, или одной трети цикл (см. рисунок 4) .Эти системы являются наиболее эффективными при передаче большого количества энергии и поэтому используются для доставки электроэнергии от генерирующих объектов в дома и на предприятия по всему миру.
  • Однофазный источник питания является предпочтительным методом подачи тока в отдельные дома или офисы, чтобы равномерно распределять нагрузку между линиями. В этом случае ток течет от линии питания через нагрузку, а затем обратно через нейтральный провод. Этот тип источника питания используется в большинстве установок, за исключением крупных промышленных или коммерческих зданий.Однофазные системы не могут передавать столько энергии на нагрузки и более подвержены сбоям питания, но однофазное питание также позволяет использовать гораздо более простые сети и устройства.

Рисунок 4: Форма кривой переменного тока трехфазного источника питания

Существует две конфигурации для передачи энергии через трехфазный источник питания: конфигурация треугольника $ (\ Delta) $ и конфигурация звезды (Y), также называемые конфигурациями треугольника и звезды, соответственно.

Основное различие между этими двумя конфигурациями – возможность добавить нейтральный провод (см. Рисунок 5) .

Соединения

Delta обеспечивают большую надежность, но соединения Y могут обеспечивать два разных напряжения: фазное напряжение, которое является однофазным напряжением, подаваемым в дома, и линейное напряжение для питания больших нагрузок. Соотношение между фазным напряжением (или фазным током) и линейным напряжением (или линейным током) в конфигурации Y заключается в том, что амплитуда линейного напряжения (или тока) в √3 раз больше, чем амплитуда фазы.

Поскольку стандартная система распределения электроэнергии должна обеспечивать питанием как трехфазные, так и однофазные системы, большинство сетей распределения электроэнергии имеют три линии и нейтраль.Таким образом, и дома, и промышленное оборудование могут быть снабжены одной и той же линией электропередачи. Следовательно, конфигурация Y наиболее часто используется для распределения мощности, тогда как конфигурация треугольника обычно используется для питания трехфазных нагрузок, таких как большие электродвигатели.

Рисунок 5: Трехфазные конфигурации Y и треугольника

Напряжение, при котором электросеть поставляет однофазную электроэнергию своим пользователям, имеет различные значения в зависимости от географического положения.Вот почему очень важно проверять диапазон входного напряжения источника питания перед его покупкой или использованием, чтобы убедиться, что он предназначен для работы в электросети вашей страны. В противном случае вы можете повредить блок питания или подключенное к нему устройство.

В таблице 2 сравниваются напряжения в сетях в разных регионах мира.

Действующее значение (AC) Напряжение Пиковое напряжение Частота Регион
230 В 310V 50 Гц Европа, Африка, Азия, Австралия, Новая Зеландия и Южная Америка
120 В 170V 60 Гц Северная Америка
100 В 141V 50 Гц / 60 Гц Япония *

* Япония имеет две частоты в своей национальной сети из-за того, что она была электрифицирована в конце 19 века.В западном городе Осака поставщики электроэнергии купили генераторы 60 Гц в Соединенных Штатах, а в Токио, который находится на востоке Японии, они купили немецкие генераторы 50 Гц. Обе стороны отказались изменить свою частоту, и по сей день в Японии все еще есть две частоты: 50 Гц на востоке и 60 Гц на западе.

Как упоминалось ранее, трехфазное питание используется не только для транспортировки, но также для питания больших нагрузок, таких как электродвигатели или зарядки больших аккумуляторов. Это связано с тем, что параллельное приложение мощности в трехфазных системах может передавать намного больше энергии нагрузке и может делать это более равномерно из-за перекрытия трех фаз (см. Рисунок 6) .

Рисунок 6: Передача энергии в однофазных (слева) и трехфазных (справа) системах

Например, при зарядке электромобиля (EV) количество энергии, которое вы можете передать аккумулятору, определяет, насколько быстро он заряжается.

Однофазные зарядные устройства подключаются к сети переменного тока (AC) и преобразуются в постоянный ток (DC) внутренним силовым преобразователем переменного / постоянного тока автомобиля (также называемым бортовым зарядным устройством). Мощность этих зарядных устройств ограничена сетью и розеткой переменного тока.

Ограничение варьируется от страны к стране, но обычно составляет менее 7 кВт для розетки на 32 А (в ЕС 220 x 32 А = 7 кВт). С другой стороны, трехфазные источники питания преобразуют мощность из переменного в постоянный внешне и могут передавать более 120 кВт на батарею, обеспечивая сверхбыструю зарядку.

Сводка

Источники питания переменного / постоянного тока есть повсюду. Основная задача источника питания переменного / постоянного тока – преобразовать переменный ток (AC) в стабильное постоянное напряжение (DC), которое затем можно использовать для питания различных электрических устройств.

Переменный ток используется для транспортировки электроэнергии по всей электрической сети от генераторов до конечных потребителей. Цепь переменного тока (AC) может быть сконфигурирована как однофазная или трехфазная система. Однофазные системы проще и могут обеспечивать мощность, достаточную для питания всего дома, но трехфазные системы могут обеспечивать гораздо больше мощности более стабильным образом, поэтому они часто используются для питания промышленных приложений.

Разработка эффективных источников питания переменного / постоянного тока – непростая задача, поскольку современные рынки требуют мощных, чрезвычайно эффективных и миниатюрных источников питания, способных поддерживать эффективность в широком диапазоне нагрузок.

Способы проектирования источников питания переменного / постоянного тока со временем изменились. Линейные источники питания переменного / постоянного тока ограничены по размеру и эффективности, поскольку они работают на низких частотах и ​​регулируют выходную температуру, рассеивая избыточную энергию в виде тепла. Напротив, импульсные источники питания стали чрезвычайно популярными, поскольку в них используются импульсные регуляторы для преобразования переменного тока в постоянный. Импульсные блоки питания работают на более высоких частотах и ​​преобразуют электроэнергию намного эффективнее, чем предыдущие разработки, что позволило создавать мощные блоки питания переменного / постоянного тока размером с ладонь.

_________________________

Вам это показалось интересным? Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик – рассылайте их раз в месяц!

Статьи по теме

Чему о синхронных выпрямителях не говорят в школе – Избранные темы из реальных проектов

все, что вам нужно знать – Блог CLR

Электродвигатели позволяют получать механическую энергию самым простым и эффективным способом. В зависимости от количества фаз питания , мы можем найти однофазных , двухфазных и трехфазных двигателей с витых пусковой обмотки и спиральных пусковых обмоток с конденсатором .Причем выбор того или иного будет зависеть от необходимой мощности .

Если вы участвуете в проекте и не знаете, какой тип двигателя вам следует использовать, этот пост вас заинтересует! В нем мы расскажем вам о каждом моторе и его отличиях. Поехали!

Что такое однофазный двигатель?

Однофазный двигатель – это вращающаяся машина с электрическим приводом , которая может преобразовывать электрическую энергию в механическую энергию .

Работает от однофазного источника питания .Они содержат двух типов проводки : горячую и нейтральную. Их мощность может достигать 3 кВт , а напряжения питания меняются в унисон.

У них есть только одиночного переменного напряжения . Схема работает с двумя проводами , и ток, который проходит по ним, всегда одинаков.

В большинстве случаев это малых двигателей с ограниченным крутящим моментом . Однако есть однофазные двигатели мощностью до 10 л.с., которые могут работать с подключениями до 440 В.

Они не создают вращающегося магнитного поля; они могут генерировать только альтернативное поле , что означает, что для запуска им нужен конденсатор.

Их легко ремонтировать, и обслуживать, а также доступные по цене .

Этот тип двигателя используется в основном в домах, офисах, магазинах и небольших непромышленных компаниях . Чаще всего использует , включая бытовую технику, систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для дома и бизнеса и другую бытовую технику, такую ​​как дрели, кондиционеры и системы открывания и закрывания гаражных ворот.

Возможно, вас заинтересует: Советы по выбору малых электродвигателей

Что такое двухфазный двигатель?

Двухфазный двигатель – это система, которая имеет двух напряжений, разнесенных на 90 градусов , которая в настоящее время больше не используется. Генератор состоит из двух обмоток, расположенных под углом 90 градусов друг к другу.

Им требуется 2 провода под напряжением и один провод заземления, которые работают в двух фазах .Один увеличивает ток до 240 В для движения, а другой поддерживает плавность тока для использования двигателя.

Что такое трехфазный двигатель?

Трехфазный двигатель – это электрическая машина , которая преобразует электрическую энергию в механическую энергию посредством электромагнитных взаимодействий . Некоторые электродвигатели обратимы – они могут преобразовывать механическую энергию в электрическую, действуя как генераторы.

Они работают от трехфазного источника питания . Они приводятся в действие тремя переменными токами одинаковой частоты , которые достигают максимума в переменные моменты. Они могут иметь мощность от до 300 кВт и скорость от 900 до 3600 об / мин.

Трехпроводные линии используются для передачи, но для конечного использования требуются 4-проводные кабели, которые соответствуют 3 фазам плюс нейтраль.

Трехфазная электроэнергия – это наиболее распространенный метод , используемый в электрических сетях по всему миру, поскольку он передает больше энергии и находит значительное применение в промышленном секторе .

Различия между однофазным двигателем и трехфазным двигателем

Во-первых, нам нужно различать тип установки и ток , протекающий через него. В этом отношении разница между однофазным током и трехфазным током заключается в том, что однофазный ток передается по одной линии. Кроме того, поскольку имеется только одна фаза или переменный ток, , напряжение не меняется .

Однофазные двигатели используются, когда трехфазная система недоступна и / или для ограниченной мощности – они обычно используются для мощностей менее 2 кВт или 3 кВт .

Трехфазные двигатели обычно более широко используются в промышленности , поскольку их мощность более чем на 150% выше, чем у однофазных двигателей, и создается трехфазное вращающееся магнитное поле .

При работе однофазного двигателя может быть шумно и генерироваться вибрации , трехфазные двигатели более дорогие, но они не создают этих вибраций и менее шумны.

На CLR мы ежедневно работаем с однофазных двигателей , проектируя и производя редукторов для достижения идеального движения.Наши истории успеха включают систему складывания боковых зеркал для легковых и коммерческих автомобилей , которая может превышать 50 000 циклов – на 100% больше циклов, чем было первоначально запрошено нашим клиентом, Volkswagen .

Нужна помощь с вашим проектом? В CLR мы постоянно ищем новых решений , адаптированных к потребностям наших клиентов, которые успешно соблюдают все новые правила. Какое движение вам нужно?

Однофазные линейные и нелинейные нагрузки с одинаковым P.

Контекст 1

… На рис. 1 показаны две нагрузки (одна линейная и одна нелинейная), потребляющих одинаковую среднюю мощность P. Считайте, что напряжение возбуждения является синусоидальным, определяемым как v (t) = p 2 Vrms sin (! …

Context 2

… период от 10 до 20 мс в нелинейном случае на рис. сам автор, правильно обсуждая неправильные интерпретации степенных разложений [3]: «Любое разложение может привести к неверному толкованию. В частности, ноль всегда можно разложить на ненулевые члены…» Мы полагаем, что это так в модели CPC.Чтобы сохранить истинное физическое значение, силовые компоненты должны соответствовать …

Контекст 3

… схему в [1, Рис. 2] можно перерисовать, как на Рис. 1 (a). Когда схема компенсации, показанная на рис. 1 (b), подключена параллельно клеммам источника, эквивалентная схема, видимая на стороне источника, становится рис. 1 (c). Рис. 1 (d) – это несимметричная подсхема, соответствующая H, которая может быть устранена схемой компенсации, содержащей резистор с отрицательным сопротивлением, как показано на Рис….

Контекст 4

… схему в [1, рис. 2] можно перерисовать, как на рис. 1 (а). Когда схема компенсации, показанная на рис. 1 (b), подключена параллельно клеммам источника, эквивалентная схема, видимая на стороне источника, становится рис. 1 (c). Рис. 1 (d) – это несимметричная подсхема, соответствующая H, которая может быть устранена схемой компенсации, содержащей резистор с отрицательным сопротивлением, как показано на Рис. …

Контекст 5

… схема в [1 , Инжир.2] можно перерисовать, как на рис. 1 (а). Когда схема компенсации, показанная на рис. 1 (b), подключена параллельно клеммам источника, эквивалентная схема, видимая на стороне источника, становится рис. 1 (c). Рис. 1 (d) – это несимметричная подсхема, соответствующая H, которая может быть устранена схемой компенсации, содержащей резистор с отрицательным сопротивлением, как показано на Рис. …

Контекст 6

… схема в [1 , Рис. 2] можно перерисовать, как на рис. 1 (а). Когда схема компенсации, показанная на рис.1 (b) параллельна клеммам источника, эквивалентная схема, видимая на стороне источника, становится рис. 1 (c). Рис. 1 (d) – это несимметричная подсхема, соответствующая H, которая может быть устранена схемой компенсации, содержащей резистор с отрицательным сопротивлением, как показано на Рис. …

Контекст 7

… перерисованный, как на Рис. . 1 (а). Когда схема компенсации, показанная на рис. 1 (b), подключена параллельно клеммам источника, эквивалентная схема, видимая на стороне источника, становится рис.1 (в). Рис. 1 (d) – это несимметричная подсхема, соответствующая H, которая может быть устранена схемой компенсации, содержащей резистор с отрицательным сопротивлением, как показано на рис. …

Трехфазный трансформатор с конфигурируемыми соединениями обмотки

Обмотка 1 соединение (клеммы ABC)

Соединение обмотки для обмотки 1. Возможны следующие варианты: Y , Yn , Yg (по умолчанию), Delta (D1) и Дельта (D11) .

Соединение обмотки 2 (клеммы abc-2)

Соединение обмотки для обмотки 2. Возможны следующие варианты: Y , Yn , Yg (по умолчанию), Delta (D1) и Дельта (D11) .

Соединение обмотки 3 (клеммы abc-3)

Соединение обмотки для обмотки 3. Возможны следующие варианты: Y , Yn , Yg (по умолчанию), Delta (D1) и Дельта (D11) .

Тип

Выберите Три однофазных трансформатора от (по умолчанию) до реализовать трехфазный трансформатор с использованием трех моделей однофазных трансформаторов. Вы можете использовать этот тип сердечника представляет собой очень большие силовые трансформаторы, используемые в электрических сетях (сотни МВт).

Выберите Сердечник с тремя конечностями (тип стержня) для создания стержня с тремя конечностями сердечник трехфазного трансформатора. В большинстве приложений трехфазные трансформаторы используют сердечник трехлепестковый (трансформатор сердечниковый).Этот тип сердечника дает точные результаты во время асимметричный отказ как для линейных, так и для нелинейных моделей (включая насыщение). В течение при асимметричном напряжении поток нулевой последовательности трансформатора с сердечником возвращается вне активной зоны через воздушный зазор, конструкционную сталь и резервуар. Таким образом, естественный Индуктивность нулевой последовательности L0 (без обмотки треугольником) такого трансформатора с сердечником составляет обычно очень низкий (обычно 0,5 о.е. 100 о.е.).Это низкое значение L0 влияет на дисбалансы напряжений, токов и потоков во время линейной и насыщенной работы.

Выберите Сердечник с пятью конечностями (тип оболочки) для реализации стержня с пятью конечностями сердечник трехфазного трансформатора. В редких случаях очень большие трансформаторы изготавливаются с Пятилепестковое ядро ​​(три фазных и два внешних). Эта основная конфигурация, также известная как оболочка, выбирается в основном для уменьшения высоты трансформатора и обеспечения транспортировка проще.В условиях несимметричного напряжения, в отличие от трехстороннего трансформатора, поток нулевой последовательности пятиконечного трансформатора остается внутри стального сердечника и возвращается через две внешние конечности. Естественная индуктивность нулевой последовательности (без дельта) очень высока (L0> 100 о.е.). За исключением небольших дисбалансов тока из-за асимметрия сердечника, поведение пятиконечного трансформатора оболочечного типа аналогично поведению трансформатора трехфазный трансформатор, состоящий из трех однофазных блоков.

Имитация насыщения

Если выбрано, реализует трехфазный трансформатор с насыщением. Также Характеристика насыщения Параметр на вкладке Параметры. По умолчанию очищено.

Имитация гистерезиса

Выберите для моделирования характеристики насыщения, включая гистерезис, вместо однозначная кривая насыщения. Этот параметр отображается только в том случае, если Simulate выбран параметр насыщенность .По умолчанию сброшен.

Файл матрицы гистерезиса

Этот параметр отображается только в том случае, если Simulate выбран параметр гистерезис .

Укажите файл .mat , содержащий данные, которые будут использоваться для модель гистерезиса. Когда вы открываете Hysteresis Design Tool Powergui, петля гистерезиса по умолчанию и параметры, сохраненные в Отображается файл hysteresis.mat .Используйте кнопку Load в инструменте Hysteresis Design, чтобы загрузить еще один .mat файл. Используйте кнопку Save на Инструмент дизайна гистерезиса для сохранения вашей модели в новом файле .mat .

Задайте начальные потоки

Если выбрано, начальные потоки определяются Начальные потоки параметр на вкладке Параметры. Этот параметр отображается только в том случае, если Simulate выбран параметр насыщенность .По умолчанию сброшен.

Когда Укажите начальные потоки Параметр не выбран при симуляторы, Simscape ™ Программное обеспечение Electrical ™ Specialized Power Systems автоматически вычисляет начальные потоки в запустить моделирование в установившемся режиме. Вычисленные значения сохраняются в Initial. Изменяет параметр и перезаписывает все предыдущие значения.

Измерения

Выберите Напряжения обмоток для измерения напряжения на клеммы обмотки блока трехфазного трансформатора.

Выберите Токи обмотки , чтобы измерить протекающий ток через обмотки блока трехфазного трансформатора.

Выберите Потоки и токи возбуждения (Imag + IRm) от до Измерьте потокосцепление в вольт-секундах (В.с) и полный ток возбуждения, включая потери в железе, смоделированные с помощью Rm.

Выберите Потоки и токи намагничивания (Imag) для измерения потокосцепление в вольт-секундах (В.с) и ток намагничивания в амперах (А), а не включая потери в стали, смоделированные Rm.

Выберите Все измерения (V, I, Flux) для измерения обмотки напряжения, токи, токи намагничивания и потокосцепления.

По умолчанию Нет .

Поместите блок мультиметра в вашу модель, чтобы отображать выбранные измерения во время моделирование. В поле списка Доступные измерения мультиметра блока, измерения обозначаются меткой, за которой следует имя блока.

Если соединение Обмотка 1 (клеммы ABC) установлено на Y , Yn или Yg , этикетки такие же, как следует.

Измерение

Этикетка

Напряжение обмотки 1

0002 Uan_w1: 9355000 Uan_w1 1 токи

Ian_w1:

или

Iag_w1:

Флюс-рычаги

0

0002
0002
0002

Токи возбуждения

Iexc_A:

Эти же метки применяются для обмоток 2 и 3, за исключением 1 заменяется на этикетках на 2 или на 3 .

Если соединение Обмотка 1 (клеммы ABC) установлено на Delta (D11) или Delta (D1) , метки такие же следует.

Измерение

Этикетка

Напряжение обмотки 1

0 Uab_w1

Uab_w1 9125

Потоковые связи

Flux_A:

Токи намагничивания

0

010001

9

9

9 9125129 9121329

Простое объяснение мощности и фазы

Есть два разных способа посмотреть на фазы.Во-первых, это когда напряжения не совпадают по фазе друг с другом, например, при трехфазном питании, а во-вторых, когда напряжение не в фазе относительно тока.

Если у вас есть два разных электрических генератора, даже если они работают на одной и той же частоте, например 60 Гц, если вы соедините их вместе, вам нужно убедиться, что они синхронизированы по фазе. Проще говоря, это просто означает, что напряжения должны вместе расти и вместе падать. Если они не синхронизированы, они будут сражаться друг с другом.

Иногда, если вы все делаете правильно, вы хотите, чтобы ваши напряжения не синхронизировались. В промышленных условиях, особенно с двигателями, вы можете получить так называемое «трехфазное» питание. Здесь у вас есть три провода, разнесенные друг от друга на 120 градусов. Пик второй синусоидальной волны наступает на 120 градусов позже первой, а вершина третьей синусоидальной волны наступает еще на 120 градусов после этого. Четвертый провод обычно служит ссылкой на землю, что делает его более эффективным, чем типичный однофазный или «однофазный» источник питания, где у вас есть только один провод с переменным напряжением и заземляющий провод.

Помимо эффективности, трехфазное питание лучше, чем однофазное, поскольку имеется постоянная выходная мощность. Имея только одну фазу, у вас может быть хорошая средняя мощность, но она постоянно меняется, и у вас бывают моменты, много раз в секунду, когда выходная мощность равна нулю. Если у вас есть трехфазное питание двигателей, они могут быть меньше и эффективнее, и их крутящий момент не будет пульсировать из-за постоянной потребляемой мощности. Эти три фазы также позволяют двигателям не требовать отдельных цепей стартера и дают им больший крутящий момент при запуске.Наконец, получить однофазное питание от трехфазного питания чрезвычайно просто - вы просто не подключаете два других входа.

Другой тип фазы, о котором вам нужно подумать, - это если напряжение и ток совпадают по фазе. При чисто резистивной нагрузке с увеличением напряжения одновременно увеличивается и ток. Но по причинам, которые мы объясним в следующем видео, индуктивная или емкостная нагрузка может привести к тому, что ваш ток будет * опережать * или * отставать * от напряжения. Таким образом, если у вас есть индуктивная нагрузка, такая как двигатель в вашем блендере или пылесосе, или даже емкостная нагрузка, которая менее распространена в жилых помещениях, ток и напряжение не будут синхронизированы.

Если вы помните, мощность равна напряжению, умноженному на ток, поэтому каждый раз, когда напряжение или ток равны 0, выходная мощность отсутствует. Вы можете визуально увидеть, что чем дальше от синхронизации напряжение и ток, тем меньше мощности вы фактически получаете. По иронии судьбы или досадно, но для выработки этой силы требуется столько же работы, даже если вы не можете ее полностью использовать. Когда он в таком смещении по фазе, это называется реактивной мощностью и измеряется в реактивных вольт-амперных единицах или в барах. Инженеры любят использовать воображаемые числа и фазовые углы, чтобы описать это, и, хотя это может показаться пугающим, это всего лишь математические способы описания этой разницы в фазе.На самом деле это не так уж и плохо, если вы понимаете принцип происходящего.

В чем разница между 3-фазным треугольником и 3-фазным треугольником? - MVOrganizing

В чем разница между 3-фазным треугольником и 3-фазным треугольником?

В системах

Delta всего четыре провода: три провода под напряжением и один провод заземления. В звездообразных системах используется звездообразная конфигурация, при которой все три провода под напряжением подключены к одной нейтральной точке. В обеих системах со звездочкой измеряется 208 В переменного тока между любыми двумя горячими проводами, но трехфазные системы со звездой также измеряют 120 В переменного тока между любым горячим проводом и нулевым проводом.

Как рассчитать напряжение между фазой и нейтралью?

Трехфазная мощность и ток

  1. , что также может быть выражено как:
  2. Примечание: вы можете выполнять эти уравнения в ВА, В и А или в кВА, кВ и кА в зависимости от величины параметров, с которыми вы имеете дело.
  3. или как вариант:
  4. линия на нейтраль (фазу) напряжение VLN = 400 / √3 = 230 В.

Какова формула трехфазной активной мощности в трехфазной системе, соединенной звездой?

Трехфазное напряжение и ток

Соединение Напряжение фазы Фазный ток
Звезда ВП = ВЛ ÷ √3 IP = IL
Дельта ВП = ВЛ IP = IL ÷ √3

Какое напряжение в 3-фазной линии?

Трехфазная система выражается линейными напряжениями.Напряжение в сети составляет 440 вольт. Также напряжение между любой одной фазой и нейтралью для трехфазной системы составляет 240 вольт.

Какой цветовой код у трехфазной проводки?

желтый

Дешевле ли запускать 3 фазы?

Как правило, эксплуатировать печи на трехфазной сети не дешевле, чем на однофазной. Основная причина использования трехфазного тока заключается в том, что размер проводов и автоматического выключателя или разъединителя с плавким предохранителем значительно меньше, чем у однофазного устройства на такое же количество кВт.Это особенно важно для больших печей.

Каковы преимущества 3-х фазного перед 1-фазным?

По сравнению с однофазным двигателем, трехфазный асинхронный двигатель имеет более высокий коэффициент мощности и более высокий КПД. Трехфазные двигатели очень надежны, относительно дешевы, обычно меньше по размеру, обладают самозапускающимися свойствами, обеспечивают более стабильную мощность и не требуют значительного обслуживания по сравнению с однофазными двигателями.

Как выглядит трехфазная вилка?

Трехфазное питание - это как если бы трое равных по силе мужчин толкали одну и ту же машину на один холм.Три провода под напряжением в трехфазной цепи окрашены в черный, синий и красный цвета; белый провод - нейтраль, а зеленый провод - заземление.

Можно ли 3 фазы работать дома?

Домашние любители и владельцы небольших магазинов часто сталкиваются с проблемой трехфазного оборудования без трехфазного обслуживания. Преобразователи статической фазы: преобразователь статической фазы - это просто способ запуска трехфазных двигателей. Трехфазный двигатель не может запуститься от однофазного источника питания, но может работать от него после запуска.

3 фазы лучше, чем однофазные?

Трехфазный источник питания обеспечивает постоянную подачу питания. трехфазное питание, трехфазные источники питания более эффективны. Трехфазный источник питания может передавать в три раза больше мощности, чем однофазный источник питания, при этом требуется только один дополнительный провод (то есть три провода вместо двух).

Можете ли вы запустить трехфазную машину на однофазной?

Управлять трехфазным двигателем от однофазной сети очень просто.По сути, все, что вам нужно сделать, это подключить однофазное питание ко входу преобразователя частоты, а затем подключить трехфазное питание двигателя к выходной секции преобразователя. Вот и все!

Можно ли перейти с однофазного на трехфазный?

Фазовое преобразование - это процесс преобразования однофазной мощности в трехфазную. «Фазовый преобразователь» создает третью линию напряжения (третью синусоидальную волну), позволяя использовать трехфазное питание в однофазной среде.

Сколько ампер в трехфазном?

Если доступно трехфазное питание, то 24 000 ватт делятся на 3, что означает, что на каждую фазу используется 8000 ватт. Теперь ток на фазу также снизился до трети от того, что было бы при однофазном питании (около 30 ампер на фазу, а не 100).

Можно ли запустить 3-фазный двигатель на 220?

Если вы не хотите повышать напряжение, блок питания 220В тоже может это использовать. Поскольку исходная трехфазная обмотка напряжения питания 380 В теперь используется для источника питания 220 В, напряжение слишком низкое, поэтому крутящий момент слишком низкий.

Сколько стоит переход на трехфазное питание?

Стоимость модернизации однофазной сети до трехфазной в настоящее время составляет от 7 до 10 долларов за погонный фут от ближайшей существующей трехфазной линии электропередачи по соседству. Установка может быть дорогой и, как правило, оплачивается домовладельцем.

Почему мы используем трехфазное питание?

Трехфазная цепь обеспечивает большую удельную мощность, чем однофазная, при той же силе тока, что позволяет сократить размер проводки и снизить затраты.Кроме того, трехфазное питание упрощает балансировку нагрузок, сводит к минимуму токи гармоник и необходимость в больших нейтральных проводах.

Что такое 3-фазная 4-проводная распределительная система?

В симметричной трехфазной четырехпроводной системе звезда, три фазных провода имеют одинаковое напряжение относительно нейтрали системы. Напряжение между линейными проводниками в √3 раз больше напряжения между фазным проводом и нейтралью: все токи, возвращающиеся из помещения потребителя к трансформатору питания, делятся на нейтральный провод.

Что нужно для трехфазного питания?

Учтите, что в обоих случаях вам потребуются нейтральный провод и заземляющий провод в дополнение к одному токоведущему проводнику для каждого выхода напряжения. Это означает, что вам потребуется три провода для однофазной системы и пять проводов для трехфазной системы.

Что означает 3 фазы?

Трехфазная система может быть расположена в треугольник (∆) или звезду (Y) (в некоторых местах также обозначается звездой). Система "звезда" позволяет использовать два разных напряжения от всех трех фаз, например, система 230/400 В, которая обеспечивает 230 В между нейтралью (центральный узел) и любой из фаз и 400 В между любыми двумя фазами.

Есть ли у 3-х фаз нейтраль?

Трехфазные системы могут иметь или не иметь нейтральный провод. Нейтральный провод позволяет трехфазной системе использовать более высокое напряжение, поддерживая при этом однофазные приборы с более низким напряжением. Три - это самый низкий фазовый порядок, демонстрирующий все эти свойства. Большинство бытовых нагрузок однофазные.

Что такое Ø в машиностроении?

В технических чертежах этот символ используется для обозначения диаметра окружностей в любых единицах длины чертежа (обычно дюймах или миллиметрах). Форма Википедия: Символ диаметра [править]

Что это за знак Ø?

Ø (или минускул: ø) - гласная и буква, используемая в датском, норвежском, фарерском и южносаамском языках.Название этой буквы такое же, как и звук, который она представляет (см. Использование). Хотя это и не родное название, среди англоязычных типографов этот символ может называться «О с косой чертой» или «О с чертой».

Ö такое же, как Ø?

Во многих языках буква «ö» или «o», модифицированная умляутом, используется для обозначения незамкнутых передних округлых гласных [ø] или [œ]. В языках без таких гласных иероглиф известен как «о с диэрезисом» и обозначает разрыв слога, при этом его произношение остается неизменным [о].

Как вы набираете специальные символы?

Используйте сенсорную клавиатуру

  1. Нажмите «Показать кнопку сенсорной клавиатуры»
  2. Выберите нужный специальный символ, и он появится в вашем документе.
  3. Клавиатура эмодзи также позволяет использовать специальные символы.
  4. Карта символов позволяет получить доступ к большому количеству специальных символов.

Как набрать ноль, пересекая его чертой?

Добавить ноль с косой чертой в Word

  1. Щелкните курсор в том месте, где должен появиться ноль с косой чертой.
  2. Нажмите Ctrl + F9. Вы увидите скобки.
  3. Введите следующее (или скопируйте и вставьте его из этого сообщения): eq o (0, /)
  4. Нажмите Shift + F9. Код должен преобразоваться в ноль с косой чертой.

Вы ставите черту через ноль или O?

Косая черта нулевого символа часто используется, чтобы отличить цифру «ноль» («0») от буквы «O» латинского алфавита везде, где это различие требует особого внимания, особенно в системах кодирования, научных и инженерных приложениях, компьютерном программировании (например, разработка программного обеспечения) и телекоммуникации.

как работает симистор Симистор запускается в проводимость в обоих направлениях стробирующим сигналом, подобным тому, который имеет тиристор. Светодиодные лампы Lotus мощностью 20, 30 и 40 Вт имеют встроенный драйвер 120 В переменного тока с системой затемнения на основе симистора Светодиодные лампы Lotus мощностью 60, 80 и 100 Вт имеют внешний драйвер 100-277 В переменного тока с системой затемнения 0-10 В постоянного тока (см. Рисунок ниже). 7 мая. , 2020 · Коллекция офисных осветительных приборов коммерческого уровня, светильников для конференц-залов, светодиодных светильников, линейных подвесных светильников, архитектурных подвесных светильников и больших современных коммерческих люстр от Alcon Lighting рассчитана на длительный срок службы и доступна с поддержкой Bluetooth Mesh и Wi-Fi.2. Этот крошечный симистор имеет затвор, который чувствителен к свету, а не к напряжению, и подключен к затвору на большом симисторе, несущем нагрузку, и включает и выключает его. Он всегда должен быть включен почти на 100%. Поэтому в работе нужна осторожность. 21 февраля 2018 г. · Симистор - это наиболее часто используемое полупроводниковое устройство для переключения и управления мощностью систем переменного тока, поскольку симистор можно включить либо положительным, либо отрицательным импульсом затвора, независимо от полярности источника переменного тока в то время. . TRIAC похож на DIAC с выводом ворот.Он выполняет ту же функцию, что и напряжение постоянного тока, питающее электромагнит в реле. Работа этой схемы Преимущества TRIAC. СТ - Лавинный диод. Он имеет очень высокий уровень. Используя обычную теорию дырочного потока, я показываю поток дырок через сверхпростую схему с симистором. У меня есть низковольтная цепь, управляющая переключающим триаком через оптопару, я хотел, чтобы в то время они были оснащены тензометрическим датчиком, совмещенным с симисторным переключателем. 19 июля 2011 г. · Рисунок 1. Обозначение схемы симистора.Таким образом, все эти диммеры являются «симисторными диммерами». Общая характеристика переключения TRIAC аналогична характеристике двух тиристоров в обратно-параллельной конфигурации. Рис. После срабатывания схемы она будет проводить электричество до тех пор, пока ток не упадет ниже расчетного порогового значения. 3 апреля 2019 г. · TRIAC - это трехконтактный компонент, который используется для управления током. На рисунке показаны диапазоны L и H на порту S. МТ1 и МТ2 промаркированы задом наперед. 10 сен 2021 · Как работает симисторный блок питания? Сен.В конфигурации контура последовательного резонанса LC два резонанса X C и X L компенсируют друг друга. Он имеет пару тиристоров с фазовым регулированием, подключенных обратно параллельно к одной микросхеме. Затем LM3450 декодирует угол затемнения, фильтрует его и преобразует линию в форму волны импульсной модуляции с частотой 500 Гц, способной правильно регулировать яркость светодиода. Симистор можно сравнить с реле с фиксацией. Это сравнение дуплексера и дуплексера поможет использовать их в соответствии с их функциональными возможностями в беспроводной системе.Смотрите полный список на electronicshub. Это эквивалент двух тиристоров, соединенных обратно-параллельно с затворами, соединенными друг с другом. 11 февраля 2011 г. · Как работает TRIAC TRIAC запускается положительным или отрицательным напряжением, приложенным к его электроду затвора. SM - симистор. Это приводит к контролируемой подаче мощности на нагрузку. SQ - светодиод. Opto Triac получает напряжение от резистора, подключенного к одной стороне большого симистора. Форма волны напряжения носит синусоидальный характер.Когда TRIAC запускается под углом 30 градусов, он позволяет проходить через него только форме волны после 30 градусов как в положительном, так и в отрицательном полупериоде. Он имеет более высокие номиналы усиления, частоты и напряжения. Симистор - это управляемый полупроводниковый переключатель мощности переменного тока средней и высокой мощности с фиксатором. Большинство практических схем показывают два набора значений компонентов для использования с обычным домашним / коммерческим переменным током 50 Гц или 60 Гц 27 сентября 2020 г. · 1. Силовая электроника - это применение твердотельной электроники для управления и преобразования электроэнергии.Следовательно, симистор может проводить и управлять как во время положительных, так и на отрицательных полупериодов сигнала сети. Симисторы выдерживают более быстрый рабочий цикл и служат дольше, чем реле, при условии, что они не перегружены. Таким образом, можно понять основные концепции более простого устройства, а затем применить их к более сложному симистору. Если есть какой-либо суффикс, то для этого суффикса всегда проверяйте таблицу, потому что она представляет различные вещи. В результате спецификации симистора должны учитывать это, и часто спецификации симистора включают количество квадрантов, в которых они работают.Это двунаправленное устройство, что означает, что оно может проводить ток в обоих направлениях. เครื่อง ซัก ผ้า ไตร แอก ทำงาน อย่างไร SAMSUNG Triac Как это работает Стиральная машина. В этой статье, состоящей из двух частей, объясняются его основные операции и показаны различные способы их использования. Светодиодные ленты используются для линейного низкопрофильного освещения или в условиях ограниченного пространства. 16 октября 2009 г. · Как работает симистор? Прежде чем посмотреть, как работает симистор, полезно понять, как работает тиристор. 10 апр.2021 г. · Как работает симисторный диммер? Декодер диммера TRIAC, согласно National Semiconductor, определяет угол затемнения выпрямленного переменного тока.SR - выпрямитель. 10,2021 Большинство светодиодов являются низковольтными, что означает, что им нужны симисторные драйверы с регулируемой яркостью, чтобы преобразовывать переменный ток в постоянный и поддерживать напряжение на протяжении всего процесса освещения. Что означает симистор? Ключевой электронный компонент диммера, делающий возможным прерывание волны, называется «симистор». 4 октября 2020 г. · Изучены простые схемы управления фазой симистора. ТРИАК. español. com 22 сен 2019 · Как работает симистор переменного тока? TRIAC - это двунаправленный трехэлектродный переключатель переменного тока, который позволяет электронам течь в любом направлении.Символ и вывод TRIAC показаны ниже. SV - Варикап. Это делает симистор идеальным для управления лампой или нагрузкой двигателя переменного тока с помощью очень простой схемы переключения симистора, представленной ниже. TRIAC может помочь авторам подробно объяснить свои идеи. Эти компоненты можно найти только в определенной схеме регулятора освещенности, где они позволяют использовать обе половины цикла переменного тока. TRIAC - это полупроводниковый триод с двумя выводами и затвором. Потому что симистор включится очень скоро после того, как синусоида пересечет ноль.Согласно этой ошибочной логике, не существует такого понятия, как преобразователь постоянного тока с повышением частоты, потому что нет способа поддерживать чистый непрерывный постоянный ток и выдавать выходной сигнал, превышающий входной. Обратите внимание, что вращатель азимута должен быть изменен с помощью этой процедуры модификации, чтобы удалить стопорные штифты на 360 градусов. В то время как другие силовые электронные переключатели, такие как MOSFET, IGBT и т. Д., Используются для переключения / управления мощностью постоянного тока, TRIAC используется для управления мощностью переменного тока, потому что после включения TRIAC может проводить в обоих направлениях, позволяя напряжению переменного тока полностью проходить как в положительном, так и в положительном направлении. отрицательный цикл.При таком подключении он будет работать правильно. 16 июня 2017 г. · ТРИАК имеет три вывода: затвор, главный вывод 2 и главный вывод 1. SS - сигнальный диод. Это твердотельное устройство, контролирующее токи до 1 А. Симистор представляет собой двунаправленный тиристор, аналогичный по работе двум тиристорам, соединенным в обратную параллель, но использующим общее соединение затвора. Типичный SCR имеет четыре слоя чередующихся полупроводниковых материалов P-типа и N-типа. «Реле», встроенные в электрические изделия, работают аналогичным образом; они получают электрический сигнал и отправляют сигнал другому оборудованию, включая и выключая переключатель.В реальных, а не в идеальных компонентах протеканию тока препятствует, как правило, сопротивление обмоток катушки. 3. 3 августа 2015 г. · Как работает автоматический выключатель постоянного тока. Я могу объяснить это, если оптопара включает симистор в соответствии с яркостью светодиода на входе. LEDSupply предлагает уникальные полосы от очень коротких до очень длинных, с беспроводным подключением, настенным креплением и дистанционным регулированием яркости. Разборка и ремонт производятся в следующем порядке: Разобрать корпус кнопки.Как показано на рисунке, диплексер выполняет мультиплексирование и демультиплексирование широких полос частот с очень подходящей разницей. В схеме управления фазой симистора симистор включается только для определенных частей полупериодов переменного тока, заставляя нагрузку работать только в течение этого периода формы волны переменного тока. +86 1348 9577 737 +86 (595) 2725 6889 [электронная почта] Английский. Он имеет 5 слоев полупроводника. Отраслевых стандартов нет. 15 апреля 2019 г. · Преимуществами симисторного регулирования яркости являются высокая эффективность и стабильная работа.Например, 2N2222A - это улучшенная версия 2N2222. 6. 17 марта 2020 г. · Симисторы - рабочие и прикладные схемы. Очистите пластик водой с мылом или, при необходимости, чистящим растворителем, например, метилэтилкетоном. Устаревшие диммеры не предназначены для светодиодных нагрузок. 0-10V Затемнение. TRICA может быть включен с помощью импульса, или ток затвора не требует прямого прерывания перенапряжения для проведения, как это делает DIAC. По сути, TRIAC можно представить просто как две спецификации симистора SCR, а характеристики тиристоров имеют много общего, как и следовало ожидать. , но одно из основных отличий состоит в том, что симисторы работают на обеих половинах цикла сигнала переменного тока.При неисправностях обычно выходит из строя симистор. используется с существующими симисторами или диммерами с отсечкой по фазе. Входной сигнал для TRIAC - это угол, называемый углом стрельбы. Мы обсудим три основные причины проблем совместимости с димерами. Функция TRIAC либо положительным, либо отрицательным управляющим напряжением затвора. Это имело бы смысл. 16 апреля 2012 г. · Опубликовано 16 апреля 2012 г. Этот товар очень дешевый. Схема должна работать: (Рисунок ниже) Если вентиль переключен на MT1, эта схема не работает.Симисторного диммера достаточно только для подключения L (LIVE). Он использует Aptinex, 4-канальную, оптоизолированную, симисторную плату драйвера. Показанная схема тестирования симистора неверна и не будет работать, как показано. Симистор обеспечивает функцию реле без каких-либо движущихся частей. См. Полный список примечаний по электронике. Он обеспечивает переключение переменного тока для различных приложений электрических систем, таких как TRIACS и тиристоры. français. Следующая схема показывает схему переключения TRIAC. Выходы симистора могут допускать небольшое количество утечки тока, обычно менее 50 мА.Абзацы TRIAC (или последовательности абзацев) содержат следующие элементы: Тема. TRIAC - это трехконтактное устройство. Диммирование 0-10 В, также известное как диммирование сигнала 0-10 В, представляет собой аналоговый диммер, который отличается от источника питания симистора добавлением двух дополнительных интерфейсов 0-10 В (+10 В и -10 В) к 0-10 В источник питания. Это трехконтактное переключающее устройство, подобное тиристору (тиристору), но оно может работать в обоих направлениях, поскольку оно создается путем объединения двух тиристоров в антипараллельном состоянии.К каждой стороне соединения P-N должен быть подключен действующий источник питания переменного тока. Термин TRIAC расшифровывается как TRI ode для альтернативного тока. 20 июля 2018 г. · Знакомство с TRIAC. Типичный релейный выход выдерживает от 100 000 до 500 000 циклов при номинальном токе или ниже. Но вы не можете запустить вентиль, подключив его к тому же потенциалу, что и MT1. СЗ - стабилитрон. Работает на тиристоре. При открытии корпуса некоторые детали могут просто выпасть и потеряться. Это означает, что на границе системы вы подаете постоянный ток («привод»).Однако, если эта схема будет построена, обнаружится, что она не работает! Нагрузка не получит питания, симистор вообще не сработает, независимо от того, насколько низкое или высокое значение сопротивления установлено на управляющем резисторе. Хотя сварка пластика не испускает вредного света, рекомендуется носить сварочный козырек, который может быть прозрачным. Это эффективно «крадет» немного напряжения (~ 5 В?), Которое иначе появилось бы на лампочке. В основном это минусы. TRIAC может управлять как положительными, так и отрицательными полупериодами входного сигнала переменного тока.13 ноября, 2016 · В одном периоде синусоидального сигнала переменного тока содержится около 133 импульсов ШИМ-сигнала. Симисторы широко используются в качестве твердотельной замены реле. Работайте в хорошо вентилируемом помещении и используйте термостойкие перчатки и одежду с длинными рукавами для защиты. 06.06.2018 · Ремонт кнопки - довольно сложный процесс, требующий определенных навыков. Двигатель постоянного тока не означает, что внутри двигателя только постоянный ток. Сегодня твердотельные датчики давления очень популярны и имеют: цифровые дисплеи, цифровые и аналоговые выходы, полную программируемость и от одной до четырех точек переключения.Например, когда вы нажимаете кнопку на пульте дистанционного управления телевизором, чтобы смотреть телевизор, он посылает электрический сигнал на «реле» внутри телевизора, включая основное питание. TRIAC может вести в обоих направлениях; Таким образом, его можно описать как двунаправленное устройство. 10 января 2019 г. · ТРИАК: симистор - это электронный компонент, приблизительно эквивалентный двум выпрямителям с кремниевым управлением, соединенным в обратную параллель (параллельно, но с обратной полярностью), и их затворы соединены вместе. В TRIAC будет проводимость управления одним затвором в обоих направлениях.К симистору должно быть приложено небольшое постоянное напряжение, которое называется напряжением затвора. TRIAC - это 5-слойное силовое полупроводниковое устройство с 3 выводами. TRICA может быть включен с помощью импульса, или ток затвора не требует прямого прерывания перенапряжения для проведения, как это делает DIAC. По сути, TRIAC может представлять собой просто два SCR 30 ноября 2020 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *