Генератор трехфазного тока: Трехфазный генератор переменного тока

Трехфазный генератор переменного тока

Автор Aluarius На чтение 4 мин. Просмотров 2.6k. Опубликовано 27.01.2016

Тот, кто незнаком с генераторами, объясняем, что это агрегат, в котором из одного вида энергии получается другая. А, точнее, из механической электрическая. При этом эти приборы могут генерировать как ток постоянный, так и ток переменный. До середины двадцатого века использовались в основном генераторы постоянного тока. Это были аппараты больших размеров, которые работали не очень хорошо. Появление на рынке диодов полупроводникового типа позволило изобрести трехфазный генератор переменного тока. Именно диоды позволяют выпрямить переменный ток.

Принцип работы

В основе работы трехфазного генератора лежит закон Фарадея – закон электромагнитной индукции, который гласит, что электродвижущая сила будет обязательно индуцироваться во вращающейся прямоугольной рамке, которая установлена между двумя магнитами. При этом делается оговорка, что магниты будут создавать вращающееся магнитное поле. Направление вращения и рамки, и магнитного поля обязательно совпадают. Но электродвижущая сила будет возникать и в том случае, если рамка останется неподвижной, а внутри нее вращать магнит.

Чтобы разобраться, как работает генератор, обратите внимание на рисунок ниже. Это простейшая схема его работы.

Здесь хорошо видны магниты с разными полюсами, рамка, вал и токосъемные кольца, с помощью которых производится отвод тока.

Конечно, это просто схема, хотя лабораторные генераторы так и создавались. На практике же обычные магниты заменяют электромагнитами. Последние – это медная обмотка или катушки индуктивности. Когда по ним проходит электрический ток, образуется необходимое магнитное поле. Такие генераторы установлены во всех автомобилях (это для примера), чтобы их запустить, под капотом устанавливается аккумулятор, то есть, источник постоянного тока. Некоторые модели генераторов запускаются по принципу самовозбуждения или при помощи маломощных генераторов.

Схемa генерaторa переменного токa

Разновидности

В основе классификации заложен принцип действия, поэтому эти агрегаты переменного тока делятся на два класса:

• Асинхронные. Это самые надежные в работе, небольших размеров и веса, простых по конструкции генераторы. Они прекрасно справляются с перегрузками и коротким замыканием. Правда, необходимо учитывать, что данный вид сразу же выходит из строя, если на него будет действовать большая перегрузка. К примеру, пусковой ток электрооборудования. Поэтому стоит учитывать этот факт, для чего придется приобретать генератор мощностью большей раза в три или четыре, чем потребляемая мощность оборудования при запуске.
• Синхронные. А вот этот вид легко справляется с краткосрочными нагрузками. Такой генератор может выдержать перегруз раз в пять или шесть. Правда, высокой надежностью он не отличается по сравнению с асинхронным вариантов, к тому же он является обладателем больших размеров и массы.

Конечно, в данном разделении лежит принцип работы агрегата. Но есть и другие критерии.

• Однофазный.
• Двухфазный.
• Трехфазный.
• Многофазный (обычно шесть фаз).
• Сварочный.
• Линейный.
• Индукционный.
• Стационарный.
• Переносной.

Устройство трехфазного генератора

В принципе, устройство трехфазного генератора переменного тока достаточно простое. Это корпус с двумя крышками с противоположных сторон. В каждой из них проделаны отверстия для вентиляции. В крышках устроены ниши под подшипники, в которых вращается вал. На передний конец вала устанавливается передаточный элемент. К примеру, на автомобильном генераторе установлен шкив, с помощью которого вращение передается от двигателя внутреннего сгорания на генератор. На противоположном конце вала производится передача электрического тока, ведь вал в этом случае выступает как электромагнит с одной обмоткой.

Передача производится через графитовые щетки и токосъемные кольца (они из меди). Щетки соединены с электрорегулятором (по сути, это обычное реле), который регулирует подачу напряжение 12 вольт с требуемыми отклонениями. Самое важное, что реле не повышает и не понижает напряжение в зависимости от скорости вращения самого вала.

Так вот если говорить о трехфазных генераторах переменного тока, то это три вот таких однофазных. Только трехфазный агрегат имеет обмотку не на роторе (валу), а в статоре. И таких обмоток три, которые сдвинуты относительно друг друга по фазе. Вал, как и в первой конструкции, выполняет функции электромагнита, который питается через контакты скользящего типа постоянным током.

Вращение вала создает в обмотках магнитное поле. Электродвижущая сила начинает индуцироваться, когда происходит пересечение магнитного поля обмоток с ротором. А так как обмотки располагаются на статоре симметрично, то есть, через каждые 120º, то соответственно и электродвижущая сила будет иметь одинаковое амплитудное значение.

устройство, принцип работы, подборка лучших в Москве

Люди все чаще задумываются о том, чтобы приобрести себе мини-электростанцию. Такие небольшие, компактные устройства способны обеспечить электричеством целый загородный дом или квартиру. Но, решая купить прибор, у многих возникает вопрос, какой именно агрегат выбрать. Ведь на рынке существует огромное количество оборудования, а хочется взять прибор и пользоваться им в свое удовольствие.

Трехфазный генератор занимает особое место среди разнообразия, его особенностью является возможность выдавать напряжение двух видов, а именно 220 В и 380 В. 

Такие устройства могут прекрасно работать на дизеле и бензине, но их самая маленькая мощность 5–6 кВт, ведь такие приборы больше относятся к профессиональным моделям. Правда, для бытового использования его тоже часто покупают, особенно, если в доме есть трехфазные потребители.

Данное устройство имеет неподвижный статор и ротор (вал), что вращается и создает в обмотках универсальное магнитное поле. В трехфазном агрегате обмотка размещается не на роторе, а на статоре. Только следует сказать, что подобных отмоток на статоре целых три, и они сдвинуты по отношению друг к другу. Когда ротор оборачивается, он начинает пересекаться с магнитным полем обмоток, в результате чего начинает вырабатываться электродвижущая сила. Благодаря тому, что эти обмотки размещаются на одинаковом расстоянии друг от друга, электродвижущая сила имеет одинаковую амплитуду.

Особенности трехфазных агрегатов

1. Благодаря уникальному строению, есть возможность подключать к нему несколько приборов одновременно.




2. Он работает по принципу распределения мощности напряжения. Это значит, что такой агрегат не сможет потянуть мощную технику. Ведь, если агрегат на 6 кВт, то это не значит, что к нему можно подключать технику такой мощности. Он просто не потянет, ведь прибор равномерно распределяет напряжение на три фазы. Поэтому максимальная мощность потребителя не должна быть 2 кВт. Зато таких однофазных приборов можно подсоединить сразу три штуки.




3. Часто люди могут ошибочно рассчитывать необходимую мощность технику и приобретать трехфазный агрегат для однофазных потребителей. В таком случае вы сможете подключить один прибор на 2 кВт, а сама электростанция будет работать на всю мощность (6–8 кВт) и потреблять огромное количество топлива. Если у вас только однофазные потребители, то рациональнее будет приобрести однофазный агрегат такой же мощностью. Он стоит намного дешевле, и расход топлива будет в несколько раз меньше.




4. Такие устройства достаточно капризны в подключении однофазных потребителей. Но это не единственная их особенность. Ведь эта проблема решаема, если подключать три прибора одновременно. Но вот проблема перекоса фаз, которая встречается при использовании модели в домашних условиях, более существенна. Если объяснить по-простому, то нельзя, чтобы хоть одна фаза имела порог мощности больше 25% по сравнению с другими. То есть, если вы подключили телевизор или холодильник на 0,7–0,8 кВт, то на другую фазу вы сможете включить прибор мощностью не больше 1 кВт (+25% к первому показателю). Если включить пылесос, который имеет 2–2,5 кВт, то произойдет перекос фаз и аппарат отключится.




5. Каждый трехфазный образец имеет две розетки, одна с напряжением 220 Вольт, а другая 380 Вольт.

Такие устройства стоят намного дороже обычных однофазных моделей. При этом обычному человеку достаточно сложно понять схему подключения потребителей. А высокое потребление топлива делают их не выгодными для домашнего или бытового использования. 

Если в доме есть трехфазные приборы, которые требуют напряжение в 380 Вольт, лучше покупать трехфазный образец. При подключении таких потребителей перечисленных выше проблем не будет, генератор и техника прослужат вам длительное время.  

ТОП-8 лучших моделей с автозапуском, технические характеристики и рекомендации по выбору устройства

Трехфазные генераторы способны выдавать напряжение на 380 и 220 В, обеспечивать электроэнергией широкий круг пользователей.

Активно используются в быту, промышленности, строительстве, на различных объектах с регулярными перебоями в электроснабжении.

Обычно они представляют собой профессиональное оборудование на базе выносливых двигателей с увеличенными моторесурсами.

В статье представлен обзор лучших трехфазных генераторов по мнению их владельцев.

Содержание статьи

Как выбрать и на что обратить внимание?

1. Определиться с типом генератора — бензиновый или дизельный. Здесь покупатель должен отталкиваться от личных потребностей, финансовых возможностей. Оба типа имеют положительные отзывы, множество преимуществ, способность справляться с поставленными задачами. Но различаются ценником топлива.
2. Обратить внимание на выдаваемую мощность. Для бытовых нужд оптимальным вариантом считается модель с мощностью от 5 кВт.
3. На наличие системы защиты от перегрузок. Такая возможность увеличит срок службы прибора, защитит подключаемые устройства от случайной порчи.
4. Инверторную технологию. Необходима для подсоединения устройств, чувствительных к скачкам напряжения в общей электрической сети.
5. Изучить функциональные возможности. Это может быть дистанционное управление, автоматический запуск, многофункциональный дисплей, дополнительные выходы и так далее. Все зависит от желаний будущего владельца агрегата.

Рейтинг ТОП-8 лучших моделей

Лучшие трехфазные генераторы

Huter DY8000LX-3

Бензиновый, синхронный генератор на базе Huter 420JF (1 цилиндр, 4 такта, воздушное охлаждение) разработан для создания резервного и основного источника электричества в любом помещении, чаще на строительных площадках.

Запуск происходит вручную или электростартером. Контролировать систему зажигания можно трехпозиционным выключателем. Помимо бензина АИ-92 можно использовать газ.

Пользователи оценили удобное расположение люка топливного бака, который позволяет осуществить быструю дозаправку топлива и контролировать его уровень.

Панель управления отображает рабочие параметры, оснащена вольтметром, индикаторами, несколькими розетками.

Характеристики:

• мощность двигателя — 15 л. с.;
• удельный расход топлива — 374 г/ч;
• объем бака — 25 л;
• активная мощность — 6.5 кВт, максимальная — 7 кВт;
• уровень шума — 81 дБ;
• есть колеса, глушитель, защита от перегрузок;
• розетки — 3 по 220 В, 1 на 380 В;
• размеры — 81.5х56х54.5 см;
• вес — 73.2 кг.

Достоинства:

• отличный бензогенератор для стабильной подачи тока;
• эффективная защита от перегрузок;
• сменные воздушный фильтр и глушитель;
• умные датчики для контроля уровня масла и аварий;
• низкая шумность;
• стальной каркас;
• стабильное напряжение на выходе;
• 4 розетки.

Недостатки:

• вес;
• расход топлива.

Daewoo Power Products GDA 7500DPE-3

Профессиональный бензиновый генератор на двигательной системе Daewoo Series 420 (1 цилиндр, 4 такта, воздушное охлаждение).

Наделен ручным и электрическим запуском. Но возможно подключение к ATS — автоматическому запуску. Снабжен AVR, умной защитой от перегрузок, датчиками уровня масла.

Многофункциональный дисплей отображает точные текущие параметры работы.

Агрегат установлен на прочную металлическую раму, которая дополнительно служит защитой от случайных механических воздействий. Топливный бак из металла отличается хорошей вместительностью, что увеличивает время автономной работы.

Характеристики:

• объем двигателя — 420 куб. см, мощность — 15 л. с.;
• марка бензина — АИ-92;
• объем бака — 30 л;
• активная мощность — 6 кВт, макс. — 6.5 кВт, полная — 8.1 кВт;
• есть глушитель, вольтметр, счетчик моточасов;
• розетки — 2 по 220 В, 1 на 380 В;
• размеры — 68х54х52 см;
• вес — 86.9 кг.

Достоинства:

• профессиональный движок с увеличенным моторесурсом;
• быстрый запуск в любое время года;
• AVR (электронный блок) гарантирует подачу чистого тока;
• исключен перегрев мотора при длительном использовании;
• медный альтернатор с изменяемой фазностью;
• не теряет мощности при переключении фаз;
• высокие показатели производительности.

Недостатки:

• вес;
• неудобный залив топлива;
• нет колес.

DDE DPG10553E

Синхронный бензиновый генератор на двигателе DDE192FB (1 цилиндр, 4 такта, воздушное охлаждение) с классом защиты IP21.

Наделен электрическим и ручным запуском, которые не осложняют его эксплуатацию. Модель разработана для подключения бытовой техники и профессионального оборудования на строительных площадках, производственных объектах, торговых точках, в домашних условиях.

Двигатель защищен от повышенной влажности и пыли, оснащен металлической рамой с дополнительными ребрами жесткости.

Генератор комплектуется транспортировочными колесами для лучшей мобильности.

Характеристики:

• объем двигателя — 460 куб. см, мощность — 16 л. с.;
• бензин — марка АИ-92;
• расход топлива — 3.1 л/ч;
• объем бака — 25 л;
• активная мощность — 7.5 кВт, макс. — 8.5 кВт, полная — 9.38 кВт;
• уровень шума — 92 дБ;
• есть глушитель, защита от перегрузок, вольтметр, счетчик моточасов;
• розетки — 1 на 220 В, 1 на 380 В;
• вес — 96 кг.

Достоинства:

• двойная изоляция контактов и проводов;
• каждая розетка имеет свой автомат защиты;
• вместительный топливный бак;
• экономичный расход топлива;
• 8 часов автономной работы;
• воздушный фильтр большой площади;
• индикаторы напряжения и частоты тока;
• бесперебойный электростартер.

Daewoo Power Products GDA 7500E-3

Бензиновый генератор с электрическим запуском, двигателем Daewoo Series 420 (1 цилиндр, 4 такта, воздушное охлаждение) предназначен для создания основного или резервного источника электричества на необходимой площади.

Оригинальный двигатель имеет уникальный серийный номер, гарантирующий контроль качества на каждой стадии его производства.

Передняя панель оснащена дисплеем.

Он отображает рабочие параметры в режиме реального времени. Модель можно совместить с блоком автоматического ввода резерва ATS, поскольку имеет соответствующий разъем.

Характеристики:

• объем двигателя — 420 куб. см, мощность — 15 л. с.;
• бензин — марка АИ-92;
• объем бака — 30 л;
• активная мощность — 6 кВт, макс. — 6.5 кВт, полная — 8.1 кВт;
• уровень шума — 77.1 дБ;
• есть глушитель, защита от перегрузок, вольтметр, счетчик моточасов;
• розетки — 1 на 220 В, 1 на 380 В;
• размеры — 68х54х52 см;
• вес — 81.7 кг.

Достоинства:

• автономный режим до 18 ч при 50% нагрузке;
• стабильное напряжение на выходе;
• быстрый запуск от ключа;
• умная защита всей системы;
• датчик уровня масла;
• низкий уровень шума;
• прочная опорная рама.

Недостатки:

• не комплектуется транспортировочными колесами.

Hyundai HHY 10000FE-3 ATS

Эта модель предназначена для снабжения электричества потребителей с высокими пусковыми токами. Отличительная черта — четырехтактный двигатель Hyundai IC460 с воздушным охлаждением.

Бензиновый генератор наделен электрическим, ручным и автоматическим запуском, что позволяет выбрать для себя наиболее оптимальный старт.

Генератор расположен на прочной металлической раме, а его передняя панель оснащена многофункциональным дисплеем.

Пользователь может оценить рабочие параметры в режиме реального времени, а счетчик моточасов укажет период необходимости технического обслуживания.

Характеристики:

• объем двигателя — 460 куб. см, мощность — 18 л. с.;
• объем бака — 25 л;
• активная мощность — 7.5 кВт, макс. — 8 кВт, полная — 9.38 кВт;
• уровень шума — 74 дБ;
• есть глушитель, защита от перегрузок, вольтметр, счетчик моточасов;
• розетки — 1 на 220 В, 1 на 380 В, 1 на 12 В;
• размеры — 75х62х59 см;
• вес — 89.5 кг.

Достоинства:

• стабильный ток;
• высокая производительность;
• средние показатели шума;
• быстрый старт;
• удобная эксплуатация;
• отображение точных параметров;
• аварийное отключение при недостаточном количестве масла;
• вместительный топливный бак.

Лучшие трехфазные генераторы с автозапуском

Hyundai HHY 10000FE-3 ATS

Бензиновый генератор разработан для создания основного или резервного источника электроэнергии в аварийных ситуациях.

Создан на базе четырехтактного двигателя Hyundai IC460 с воздушным охлаждением. Модель наделена электрическим, ручным и автоматическим запуском.

Передняя панель оснащена многофункциональным дисплеем. Основные рабочие параметры отражены в режиме реального времени.

Чтобы узнать о необходимости технического обслуживания, достаточно обратиться к счетчику моточасов.

Характеристики:

• объем двигателя — 460 куб. см, мощность — 18 л. с.;
• объем бака — 25 л;
• активная мощность — 7.5 кВт, макс. — 8 кВт, полная — 9.38 кВт;
• уровень шума — 74 дБ;
• есть глушитель, защита от перегрузок, вольтметр, счетчик моточасов;
• розетки — 1 на 220 В, 1 на 380 В, 1 на 12 В;
• размеры — 75х62х59 см;
• вес — 89.5 кг.

Достоинства:

• стабильное напряжение;
• тихая работа
• быстрый старт;
• надежный автоматический запуск;
• удобная эксплуатация;
• отображение точных параметров;
• система аварийного отключения;
• вместительный топливный бак.

Daewoo Power Products GDA 8500E-3

Бензиновый генератор на базе двигательной системы Daewoo series 440 с автоматическим запуском. Выступит в роли надежной электростанции для частных домов, небольших участков.

Благодаря серийному номеру на моторе, пользователь может проверить оригинальность устройства.

Дополнительным плюсом станет система AVR, которая помогает поддерживать напряжение на заданном уровне. Эффективная защита исключит перегрев или случайное замыкание агрегата, а также подключаемых приборов.

Характеристики:

• объем двигателя — 445 куб. см, мощность — 18 л. с.;
• объем бака — 30 л;
• активная мощность — 7 кВт, макс. — 7.5 кВт, полная — 9.3 кВт;
• есть колеса, глушитель, вольтметр, счетчик моточасов;
• розетки — 1 на 220 В, 1 на 380 В;
• размеры — 68х54х52 см;
• вес — 94.1 кг.

Достоинства:

• блок автоматического запуска;
• удобная транспортировка;
• стабильное выходное напряжение;
• датчик уровня масла;
• автоматическое отключение;
• вместительный топливный бак;
• легкий старт всей системы.

Hyundai HY12000LE-3

Этот бензиновый генератор станет надежным и мощным агрегатом для создания резервного источника электроэнергии. Отлично подходит для обеспечения током строительных площадок, частных и загородных домов, крупных предприятий.

Благодаря высокой и стабильной мощности на выходе, его используют для подключения оборудования с высокими пусковыми точками.

Оснащен автоматическим запуском, пультом дистанционного управления.

Четырехтактный, двухцилиндровый двигатель Hyundai IC680 с воздушным охлаждением отлично показал себя в экстремальных условиях эксплуатации.

Характеристики:

• объем двигателя — 678 куб. см, мощность — 22 л. с.;
• объем бака — 28 л;
• активная мощность — 9 кВт, макс. — 10 кВт;
• уровень шума — 72 дБ;
• есть колеса, глушитель, вольтметр, счетчик моточасов;
• розетки — 2 по 220 В, 1 на 380 В, 1 на 12 В;
• размеры — 106х73х84 см;
• вес — 170 кг.

Достоинства:

• множество розеток;
• система защиты от перегрузки;
• LED дисплей с отображением точных показателей;
• антивибрационная система;
• экономичный расход топлива;
• индикаторы уровня топлива и масла;
• действие пульта на расстоянии 50 м от общей станции;
• щеточный трехфазный альтернатор;
• удобные колеса.

Полезное видео

Из видео вы ознакомитесь с обзором трехфазного генератора:

Трехфазный генератор | Формулы и расчеты онлайн

В трехфазном генераторе имеются три одинаковые обмотки, расположенные под углом 120° друг к другу. В обмотках возникают сдвинутые на 120° переменные напряжения. Это — трехфазный ток.

Из соотношения

\[ U_{m}[\sin(ωt) + sin(ωt + 120°) + sin(ωt — 120°)] = 0 \]

следует:

Трехфазный ток (напряжение) — алгебраическая сумма трех токов (напряжений) в каждый момент времени равна нулю.

трехфазный генератор — трехфазный ток

Чтобы сократить число проводов, необходимых для передачи трехфазного тока, обмотки генератора (их называют фазными обмотками) соединяют особым образом.

Соединение треугольником в трехфазном генераторе

Три фазных обмотки соединяются последовательно, так что образуется замкнутый контур.

Соединение треугольником в трехфазном генераторе

Для напряжения между обмотками (линейного напряжения) и тока в проводниках справедливы соотношения

Линейное напряжение:

\[ U_{12} = U_{13} = U_{23} = Фазное напряжение генератора \]

Линейный ток:

\[ I_{1} = I_{2} = I_{3} = \sqrt{3} · (Фазный ток) \]

Соединение звездой в трехфазном генераторе

При соединении звездой все три фазные обмотки соединяются в одной точке — центре звезды. Эта точка заземляется, и провод, соединяющий центр звезды с землей, служит четвертым, так называемым нулевым проводником.

Соединение звездой в трехфазном генераторе

При соединении звездой напряжения и токи связаны следующими соотношениями:

Линейное напряжение:

\[ U_{12} = U_{13} = U_{23}= \sqrt{3} · (Фазное напряжение генератора) \]

Фазное напряжение:

\[ U_{10} = U_{20} = U_{30} \]

и

Линейный ток:

\[ I_{1} = I_{2} = I_{3} = (Фазный ток) \]

Ток в нулевом проводнике:

\[ I_{0} = 0 \]

В осветительной сети фaзное напряжение равно 220 В, линейное напряжение равно

\[ \sqrt{3} · 220 (В) = 380 (В) \]

Самодельный трехфазный генератор

В статье представлены различные варианты трехфазных генераторов, которые сделаны своими руками

Генератор из постоянных магнитов И. Белецкого

Генератор из асинхронного двигателя своими руками: 3 схемы

Электрики давно научились извлекать пользу из принципа обратимости электрических машин: когда попадает в руки вроде бы ненужный трехфазный движок, то его можно раскрутить от бытовой сети или вырабатывать бесплатную электрическую энергию.
Эта статья рассказывает, как можно просто и надежно сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками по одной из трех доступных схем, а в ее конце приведен видеоролик, автор которого воплотил в железе эту идею.
Однако там есть ошибочные выводы. Не повторяйте их.

Секреты подбора электродвигателя

Асинхронная машина может работать в режиме:
1. двигателя, когда на нее подается электрическое напряжение;
2. или генератора, если вращать ее ротор с определенной величиной крутящего момента от дополнительного источника. Им может быть любой двигатель внутреннего сгорания, водяная турбина, ветряное колесо или другой источник энергии.
Отработавшие на производстве трехфазные электродвигатели часто списывают. Они попадают в руки домашнего мастера практически бесплатно или по символической цене.
Ими не сложно воспользоваться для решения бытовых или хозяйственных задач. Потребуется только оценить конструкцию: возможности по выработке электроэнергии определенного напряжения и мощности от источника энергии с конкретным числом оборотов.
Для этого следует изучить характеристики статора и ротора.

Коротко о статоре

Конструкция статора асинхронного двигателя представлена:
· тремя обмотками, по которым проходит электрический ток;
· магнитопроводом из пластин электротехнического железа, созданному для передачи магнитного потока.

Соединение концов обмоток может выполняться схемой звезды либо треугольника. Каждый вариант имеет свои особенности. Их надо учитывать для различных условий эксплуатации.

Что надо знать о роторе

Он имеет три обмотки из изолированного провода. по которым протекают наводимые токи и формируют суммарный крутящий момент магнитного поля.
Эти обмотки могут быть:
1. выведены на внешние клеммы статора через контактные вращающиеся кольца с щеточным механизмом. Его называют ротором с фазной обмоткой;
2. короткозамкнуты встроенным алюминиевым кольцом — «беличье колесо».
Выглядят они следующим образом.

Для бытовых целей предпочтительнее использовать электродвигатель у которого работает короткозамкнутый ротор. О нем идет речь дальше.
Однако, если попалась в руки модель с фазным ротором, то ее легко переделать в короткозамкнутую: достаточно просто зашунтировать выходные контакты между собой.

Важные электрические характеристики

Чтобы сделать генератор из асинхронного двигателя стоит учесть:
· поперечное сечение провода обмотки. Оно ограничивается тепловым воздействием от протекающих суммарных токов, формируемых как от активной нагрузки, так и реактивных составляющих;
· число оборотов, на которые рассчитан электродвигатель. Это оптимальная величина, котрой следует придерживаться при выборе подключения к источнику энергии;
· КПД, cos φ;
· схему подключения обмоток.
Эти величины указываются на табличке корпуса или рассчитываются косвенными методами.

Как работает двигатель в режиме генератора
При раскрутке ротора необходимо возбудить электромагнитное поле. Его добиваются за счет параллельного подключения к обмоткам емкостной нагрузки от батареи конденсаторов разными методами. Рассмотрим их.

Две схемы звезды

Типовое подключение выглядит следующим образом.

Упрощенный вариант схемы показан ниже.

Здесь применяют рабочий и пусковой конденсаторы, которые коммутируются собственными переключателями.

Схема треугольника

Она позволяет вырабатывать 220 вольт линейного напряжения.

Как подобрать конденсаторы
Емкость конденсатора для возбуждения генератора можно подсчитать по формуле, исходя из реактивной мощности, частоты и напряжения.
С=Q/2π∙f∙U2.
Следует учитывать, что они по разному влияют на нагрев обмоток в различных режимах. Поэтому для холостого хода и работы генератора используют ступенчатое переключение.
Рекомендуемые расчеты представлены таблицей.

Конденсаторную батарею рекомендую набирать из бумажных моделей на 500 вольт. Пользоваться электрическими конструкциями не рекомендую даже при включении каждой полугармоники через диод.
Электролит при нагревании может закипеть, что приведет к взрыву корпуса.

Особенности эксплуатации

Для безопасной работы необходимо:
· правильно подобать измерительные приборы;
· включить в схему защиты автоматический выключатель и УЗО;
· смонтировать схему резервного питания;
· правильно выбрать систему напряжения;
· избегать перегрузок за счет эффективного подключения потребителей;
· контролировать рабочую частоту на выходе.
Ее хорошо дополняет видеоролик Ильи Петровича. Обязательно посмотрите и ознакомьтесь с комментариями. Он допустил несколько характерных ошибок, а люди в своих комментариях указали на них. Надеюсь, что эта информация будет полезной для вас.
zen.yandex.ru

3-фазный генератор Марк 7

Видео канала GorillaGlass Live channel, который представил зрителям просто монстра – трехфазный генератор mark 7. Он сделан своими руками, но поразил с первого тестирования. Дело в том, что подключил сразу только 3 катушки. То есть подключил один трехфазный генератор из восьми, вывел трехфазный диодный мост. Проверка устройства проводится на велосипеде.

Самодельный трехфазный генератор односторонний.
Имеет 32 магнита 10х10.
24 катушки провод эмаль медь 0.8, сопротивление одной катушки 0.3 ома.
Материалы: сталь, алюминий, фанера, припой (пос 60), эпоксидная смола, лак паркетный износостойкий.
Инструменты: напильники, надфили, ножовка, циркуль, паяльник (100W), накирка, чертилка, линейка, молоток, рашпили, ручная дрель, сверла.
Посмотрим некоторые тесты. Сначала под напряжением, но большого не будет, потому что нужно по-другому делать не много, и будет хорошее напряжение. Немного покрутим. Слышите – он как самолет. Но 7 вольт, что разогнал – всего лишь работает 1 трехфазный генератор из восьми.
Почему один из трех? Статор состоит из 24 катушек, а ротот из 32 магнитов.
Давайте посмотрим на mark 5. Тот генератор был сделан на основе этого. У нас – вы знаете – 16 магнитов, 12 катушек, провод 0.4. Тут 32 магнита, 34 катушки – соединять можно как угодно. Видите, вывел все выводы – это большой плюс.
Что поразило в данном трехфазном генераторе – ток замыкания всего лишь трех катушек, и при том, что при этих 3.5 амперах катушки не греются.
Поставим. Ротор конечно надо будет балансировать – как ни крути – так как он бьет. Нужно заняться балансировкой – снимем ротор, магниты, напаяем, где надо, и будем стачивать.
Давайте покрутим – уже, видите, 1 ампер там. Слышите, он шумит, как самолет. С нормальной скоростью крутим 3.5 ампера. Посидим 30 секунд, покрутим, и потрогаем катушки. Они были не нагретые нисколько. То есть, если сделаем 8 выводов – 8 плюсов и 8 минусов получится – и соединим все в параллель, то ток короткого замыкания без нагрева будет примерно 24 ампера. Представляете?
О динамо-машине статья.

Трехфазный ток — Знаешь как

ПОЛУЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

Система трехфазного тока получила повсеместное применение, как обеспечивающая наиболее выгодную передачу энергии и позволяющая применять простые и падежные в работе трехфазные электродвигатели, генераторы и трансформаторы.

Основоположником трехфазного тока М. О. Доливо-Добровольским создан трехфазный генератор, трехфазный электродвигатель, трехфазный трансформатор и выполнена первая в мире передача энергии трехфазного тока. Трехфазной системой называется совокупность трех электрических цепей, э. д. с. которых имеют одинаковую частоту и сдвинуты по фазе одна от другой на ¹/₃ периода. При равенстве амплитуд э. д. с. трехфазная система называется симметричной.

Простейший генератор трехфазного тока (рис. 6-1) отличается от однофазного, что на якорь наложены три обмотки — катушки, сдвинутые друг относительно друга по окружности цилиндра на углы 120°. Обмотки генератора называются фазами.

При вращении якоря с неизменной скоростью в обмотках наводятся э. д. с. одной частоты и с одинаковыми амплитудами. За один оборот якоря э.д.с. каждой из обмоток пройдет полный цикл изменений, что соответствует периоду (Т) э. д. с. Вследствие сдвига обмоток в пространстве на углы 120°э. д. с., наведенные в них, сдвинуты по  фазе друг относительно друга

на ¹/₃ периода или на угол ²/₃π. Если начало отсчета времени совпадает с началом периода э. д. с. первой фазы e_A то ее можно выразить уравнением, 

е_А = Е_м sin ωt

Рис 6-1. Простейший генератор трехфазного тока.

Электродвижущая сила второй фазы генератора е_В, отстающая от э. д. с. е_А на ¹/₃ периода, запишется:

е_В = Е_м sin(ωt — (2/3)π)

Электродвижущая сила третьей фазы генератора е_c, отстающая от э. д. с. е_B на ¹/₃ периода или опережающая на ¹/₃ периода э. д. с. первой фазы е_А, выразится уравнением

е_с = Е_м sin (ωt — (⁴/₃)π) = Е_м sin (ωt + (²/₃)π)

Графики этих э. д. с. показаны на рис. 6-2, а векторная диаграмма — на рис. 6-3.

Направления э. д. с. в обмотках генератора от концов фаз (зажимы X, У, Z) к началам их (зажимы А, В, С) примем за положительные.

Каждая обмотка трехфазного генератора может замыкаться на свою внеш

Рис. 6-2. График симметричных э. д. с. трехфазной системы.

Рис. 6-3. Векторная диаграмма симметричных э. д. с.

нюю цепь. В этом случае получится несвязанная трехфазная шести проводная система. На практике обычно обмотки трехфазного генератора соединяются звездой или треугольником. В этом случае вместо шести проводов применяют три или четыре провода, что экономичней.

Статья на тему Трехфазный ток

генератор переменного тока, график, зачем он нужен

Несмотря на столь широкое применение, немногие знают, что собой представляет трехфазный ток. И это простительно, поскольку не все получали высшее профильное образование по профессии электрика. Поэтому цель этой статьи — рассказать в общих чертах о переменном трехфазном электрическом токе. Людям, не связанным с техническим науками, а также начинающим специалистам, будет интересно узнать, что это такое, где применяется, в том числе о его положительных и отрицательных сторонах.

Что такое трехфазный ток

Электрической цепью с трехфазной системой называют схему подключения, к которой подводят три жилы кабеля. В каждой действуют переменные электродвижущие силы одинаковых частот, но сдвинутых по фазе на одну треть периода относительно друг друга. На языке физике сдвиг выглядит как alpha = 2*pi/3. Каждую отдельную цепь всей схемы в целом называют фазой. А поскольку их три, то и вся схема получила соответствующее название.

Принцип действия трехфазного генератора

Практически все генераторы электрических станций вырабатывают трехфазный ток. Они совмещают в себе конструкцию одновременной инициации возбуждения сдвинутых относительно друг друга электродвижущих сил. В его устройство входят три независимых якоря, расположенных на статоре установки и удаленных друг от друга на одну треть окружности. В центре размещается элемент индукции, представленный как постоянный магнит.

На рисунке видно отличие трехфазного тока от однофазного. На схеме показаны три катушки, которые сами по себе являются независимыми генераторами напряжения. Если включить каждую из них в отдельную сеть со своей нагрузкой, то они способны питать электричеством любые приборы.

Однако продолжая логику схематического подключения проводки, для общего электроснабжения оборудования-приемника потребуется шесть кабелей. С точки зрения рациональности, такая цепь будет громоздкой и не экономной. Поэтому катушки соединяют таким образом, чтобы обойтись всего тремя или четырьмя кабелями. Такую систему называют трех- и четырехжильной, одна из которых нулевая, то есть не находится под токовым напряжением.

Подключение звездой

Зачем нужен трехфазный ток

Однофазный и трехфазный переменный ток широко применяются в промышленной и бытовой сфере. Однако в последнее время все больше потребителей предпочитают отказываться от первого и склоняются к последнему.

И дело даже не в увеличении мощности и включении большего количества электрического оборудования. Порой разница между силовой нагрузкой даже не заметна, а при определенных параметрах сети входная мощность для обоих цепей может быть одинаковой.

Основным потребителем является трехфазное оборудование. В эту группу входит:

• асинхронные электроприводы;
• нагревательные установки;
• промышленное оборудование.

Наиболее частым потребителем трехфазного тока является асинхронный двигатель. Именно в составе этой сети они показывают наилучшие рабочие параметры, высокое КПД при относительно низких энергозатратах.

Асинхронный двигатель

К тому же, приводы, обогреватели, котлы, электрические печи, обогреватели не перекашивают фазы. Для чувствительного оборудования такое проседание — тема очень щекотливая.

Обратите внимание! В реальности обеспечить одинаковую нагрузку на всех трех фазах невозможно. Соответственно, напряжение всегда будет неодинаковым.

Поскольку в помещении присутствует еще несколько потребителей, необходима дополнительная система, которая сможет распределять нагрузку равномерно по всем приемникам. Для этого нужна трехкабельная цепь. Включение нагрузки в сеть трехфазного тока происходит к той цепи, на которую приходится меньше всего потребителей.

Схема подключения трехфазного тока

Однако распределительные системы для цепей трехфазного тока получаются очень громоздкими и занимают много места. Оно требует дополнительных систем безопасности, так как напряжение таких сетей составляет 380 В. При коротком замыкании ток будет в разы больше, чем при привычных нам 220 В.

Преимущества и недостатки

Как и все материальное, трехфазный ток имеет свои плюсы и минусы. К положительным моментам применения систем с тремя или четырьмя проводами относится:

• экономичность. Для передачи электроэнергии на большие расстояния используют жилы из цветных металлов, имеющих небольшие удельные сопротивления. Вольтаж делят пропорционально количеству кабелей. За счет распределения нагрузок инженеры могут уменьшить количество проводов и их сечение, что при стоимости редких материалов дает заметную экономию;
• эффективность. Параметры мощности трехфазных трансформаторов на порядок выше однофазных при меньших размерах магнитопровода;

Трансформатор 3-фазного тока

• простота. При одновременном подключении потребителей к трехфазной системе генерируется дополнительное электромагнитное поле. Эффект сдвига фаз позволил создать простые и надежные бесколлекторные электродвигатели, ротор которых выполнен по принципу обычной болванки и устанавливается на шариковые подшипники. Асинхронные электроприводы с короткозамкнутым ротором широко применяются в качестве силовых агрегатов. Главным преимуществом таких моторов является возможность менять направления вращения оси путем переключения на разные фазные провода;
• вариативность. В цепях с несколькими фазами существует возможность получать разные напряжения. Пользователь сможет менять мощность нагревателя или сервопривода, переключившись с одного кабеля на другой;
• уменьшение стробоскопического эффекта. Он достигается за счет независимого подключения разных ламп к отдельным фазам.

Наравне с достоинствами трехфазный ток имеет свои недостатки. Они включают в себя:

• сложность подключения. Для подведения трехфазной сети к частному или промышленному зданию необходимо получить специальное разрешение и технические условия от локальной компании по энергосбыту. Это мероприятие достаточно затратное и хлопотное. Даже при выполнении всех условий положительный результат не всегда гарантирован;
• применения усиленных систем безопасности. В трехфазной сети подается напряжение 380 В, поэтому необходимы дополнительные устройства защиты от поражения электрическим током и короткого замыкания, которое может привести к пожару. В таких случая на входе ставят еще один трехполюсный автоматический выключатель с большими номинальными характеристиками. Он поможет избежать возгорания в случае замыкания цепи;
• необходимость монтажа вспомогательных модулей для ограничения перенапряжения в распределительном щите. Он необходим на случай обрыва нулевого кабеля, что приведет к увеличению напряжения в одной из фаз.

Переход на трехфазный ток целесообразен для владельцев помещений, площадь которых больше 100 кв. метров. Это относится к частным домам и к производственным зданиям. Такая схема подключения позволит перераспределять равномерно нагрузку по всем потребителям и избежать скачков напряжения.

Чем отличается трехфазный ток от однофазного

Основное отличие однофазной цепи от трехфазной:

• однофазный ток подается потребителям через один проводник, трехфазный — через три;
• для завершения сети необходим нулевой кабель, поэтому в цепях с одной фазой их два, а в трех — четыре;
• мощность повышается с увеличением количества фаз;
• простота сетевой конструкции;
• в однофазной цепи появляются перепады напряжения с увеличением количества потребителей электроэнергии;
• при отключении одной жилы в трехфазном, ток продолжает течь в оставшихся двух проводах. В однофазном напряжение полностью пропадает.

Обратите внимание! Трехфазная система позволяет использовать разные номиналы напряжений при питании оборудования с разными параметрами мощности.

Почему обычно три фазы, а не четыре

Таким вопросом задаются практически все начинающие электрики. По сути, количество фаз не ограничено. Их может быть 1, 2, 3, 4 и даже 10. Однако широкое применение получили трехфазные системы. Это связано с тем, что такой цепи достаточно для решения большинства задач.

Такие системы в большей степени используют для силовых установок на производстве. Вращение ротора составляет 360 градусов, а сдвиг по фазам составляет 120 градусов. Его вполне достаточно, чтобы раскрутить якорь до нужных оборотов и получить с двигателя нужную мощность. Увеличение количества фаз лишь повысит стоимость самой установки, поскольку потребует установки дополнительных катушек и подведения лишних кабелей.

Важно! Добавление фаз к существующим трем не повышает КПД агрегата, не увеличивает его мощность. С точки зрения рациональности, это лишь добавляет стоимость установок при сохранении прежних параметров работы.

График трехфазного тока

Ниже представлен график трехфазного тока.

График трехфазного тока

На рисунке видно, что каждая ветка имеет одинаковую частоту, но в каждой цепи периода прохождения тока через проводник сдвинуты по фазе на одну треть.

Система подключения

Существует два вида подключения катушек в электрогенераторе:

• звездой. Суть системы заключается в соединении всех концов катушек в одну точку, которая является нейтральной. Нулевой провод и остальные три провода подключаются к потребителю;
• треугольником. При таком способе каждый вывод обмотки соединяется со следующим. В результате они образуют замкнутый на отдельных контактах треугольник, а линейные кабели соединяются с оборудованием.

Схема подключения «Звезда» и «Треугольник»

На рисунке показано схематическое подключение катушек в электрогенераторе.

Трехфазная система подачи тока потребителям приобрела широкую популярность благодаря эффективности и экономичности. Также она позволяет повышать коэффициент полезного действия силового оборудования, его мощность, упрощая при этом его конструкцию.

Схема генератора трехфазных сигналов

с использованием операционного усилителя

Часто мы считаем важным и удобным обладать истинным трехфазным сигналом для оценки множества различных электронных конфигураций, таких как трехфазные инверторы, трехфазные двигатели, преобразователи и т. Д.

Поскольку это не так. настолько легко включить однофазное преобразование в трехфазное, быстро мы находим эту конкретную реализацию трудной для приобретения и применения. Предлагаемая схема позволяет сгенерировать описанные выше хорошо рассчитанные разнесенные и позиционированные выходные синусоидальные волны из одного основного входного источника.

Работа схемы

Функционирование схемы трехфазного генератора сигналов можно понять с помощью следующего пояснения:

Образец синусоидального входного сигнала подается через точку «вход» и землю схемы. Этот входной сигнал инвертируется и буферизуется операционным усилителем A1 с единичным усилением. Этот инвертированный и буферизованный сигнал, полученный на выходе A1, теперь становится новым главным сигналом для предстоящей обработки.

Вышеупомянутый буферизованный мастер-сигнал снова инвертируется и буферизуется следующим операционным усилителем A2 с единичным усилением, создавая выход с нулевой начальной фазой в точках «Phase1»

Одновременно с этим главный сигнал с выхода A1 сдвигается по фазе на 60 градусов через RC-цепь R1, C1 и поступает на вход A4.

A4 настроен как неинвертирующий операционный усилитель с коэффициентом усиления 2, чтобы компенсировать потерю сигнала в конфигурации RC.

Из-за того, что основной сигнал сдвинут по фазе на 180 градусов относительно входного сигнала и дополнительно сдвинут на дополнительные 60 градусов цепью RC, окончательная форма выходного сигнала сдвигается на 240 градусов и составляет «Фазу 3». сигнал.

Теперь следующий усилитель с единичным усилением A3 суммирует выход A1 (0 градусов) с выходом A4 (240 градусов), создавая сигнал со сдвигом фазы на 300 градусов на его выводе № 9, который, в свою очередь, соответствующим образом инвертируется, сдвигая фазу. на дополнительные 180 градусов, создавая на выходе предполагаемый фазовый сигнал 120 градусов, обозначенный как «Phase2».6) / (6,28 x F x C1)

где:
R1 в кОм
C1 в мкФ

Схема соединений

Список деталей

Все R = 10 кОм
A1 — A4 = LM324
Питание = +/- 12 В постоянного тока

Вышеупомянутая конструкция была исследована г-ном Абу-Хафссом и должным образом исправлена ​​для получения законных ответов от схемы, следующие изображения предоставляют подробную информацию о том же:

Отзыв от г-на Абу -Hafss:

Мне нужен был трехфазный источник питания 15 В переменного тока для тестирования трехфазных выпрямителей. На днях я смоделировал эту схему, но не смог получить должных результатов. Сегодня я заставил это работать.

IC A2 и резисторы, подключенные к выводу 6, можно исключить.Резистор между контактами 7 и 9 может быть подключен между основным входом и контактом 9. Выход фазы 1 может быть получен от исходного входа переменного тока. Фазу 2 и 3 можно собрать так, как указано на схеме.

Однако мое фактическое требование не могло быть выполнено. Когда эти 3 фазы подключены к трехфазному выпрямителю, форма волны фазы 2 и 3 нарушается. Я пробовал использовать оригинальную схему, в этом случае нарушаются все три фазы.

Наконец-то нашелся решение! Конденсатор емкостью 100 нФ, подключенный последовательно к каждой фазе, и выпрямитель в значительной степени решили проблему.

Хотя выпрямленный выходной сигнал непостоянен, но вполне приемлем

Обновление: На следующем изображении показана гораздо более простая альтернатива для генерации трехфазных сигналов с точностью и без сложных настроек:

О Swagatam

I Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Генерировать трехфазный сигнал с программируемым изменением во времени
амплитуды, фазы, частоты и гармоник

.

Генерировать трехфазный симметричный сигнал, амплитуду, фазу,
и частота регулируется входами блока

Генерировать трехфазный симметричный сигнал, амплитуду, фазу,
и частота регулируется входами блока

Библиотека

Simscape / Электрооборудование / Специализированные системы питания / Управление и измерения / Импульсный и
Генераторы сигналов

Simscape / Электрооборудование / Специализированные энергосистемы / Основные блоки / Электроэнергия
Электроника / генераторы импульсов и сигналов

Описание

Используйте блок Three-Phase Sine Generator для генерации трехфазного
симметричный синусоидальный сигнал (прямая последовательность).Этот векторизованный сигнал
обычно представляет собой набор трехфазных напряжений или токов. Три
входы позволяют управлять амплитудой, фазой и частотой
трехфазный выходной сигнал.

Параметры

Время выборки

Укажите время выборки блока в секундах. Установить 0 на
реализовать непрерывный блок. По умолчанию 0 .

Входы и выходы

mag u

Укажите амплитуду трехфазного выходного сигнала.

угол u

Укажите угол в градусах трехфазного выходного сигнала.

Freq

Укажите частоту в герцах трехфазного выходного сигнала.

abc

Возвращает трехфазный сигнал.

wt

Угол (рад), изменяющийся от 0 до 2 * пи, синхронизированный по нулю
пересечения основной гармоники (положительной последовательности) фазы A.

Характеристики

Примеры

PowerSine 900hase powerSine
показывает использование блока Three-Phase Sine Generator.

Начальный трехфазный сигнал установлен на 1 о.е., 60 Гц, 90 град.
Следующие вариации применяются к амплитуде и частоте, пока
фаза остается постоянной:

• От 0.От 1 до 0,4 с, частота увеличивается с 60 Гц
  до 63 Гц.

• От 0,2 до 0,4 с, амплитуда синусоидально модулируется
  амплитудой 0,4 о.е. и частотой 5 Гц.

Измеренные амплитуда и частота сравниваются с заданными
ценности.

Время выборки модели параметрируется переменной Ts (по умолчанию
значение Ts = 50e-6). Для имитации непрерывного трехфазного программируемого
Блок генератора, укажите Ts = 0 в командном окне.

Введено в R2013a

.

Трехфазный ток — простой расчет

Расчет тока в трехфазной системе был поднят на нашем сайте отзывов, и это обсуждение, в которое я, кажется, время от времени участвую. Хотя некоторые коллеги предпочитают запоминать формулы или коэффициенты, я предпочитаю решать проблему шаг за шагом, используя базовые принципы. Я подумал, что неплохо было бы написать, как я делаю эти вычисления. Надеюсь, это может оказаться полезным для кого-то еще.

Трехфазное питание и ток

Мощность, потребляемая цепью (одно- или трехфазной), измеряется в ваттах Вт (или кВт).Произведение напряжения и тока является полной мощностью и измеряется в ВА (или кВА). Соотношение между кВА и кВт — это коэффициент мощности (pf):

что также может быть выражено как:

Однофазная система — с этим проще всего иметь дело. Учитывая кВт и коэффициент мощности, можно легко рассчитать кВА. Сила тока — это просто кВА, деленная на напряжение. В качестве примера рассмотрим нагрузку, потребляющую 23 кВт мощности при 230 В и коэффициенте мощности 0.86:

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. Чтобы преобразовать ВА в кВА, просто разделите на 1000.

Трехфазная система — Основное различие между трехфазной системой и однофазной системой — это напряжение. В трехфазной системе у нас есть линейное напряжение (V _LL ) и фазное напряжение (V _LN ), связанные следующим образом:

или как вариант:

чтобы лучше понять это или получить больше информации, вы можете прочитать статью

Введение в трехфазную электрическую мощность

Для меня самый простой способ решить трехфазные проблемы — это преобразовать их в однофазную.Возьмем трехфазный двигатель (с тремя одинаковыми обмотками), потребляющий заданную кВт. Мощность в кВт на обмотку (однофазная) должна быть разделена на 3. Точно так же трансформатор (с тремя обмотками, каждая из которых идентична), питающий данную кВА, будет иметь каждую обмотку, обеспечивающую треть общей мощности. Чтобы преобразовать трехфазную задачу в однофазную, возьмите общую мощность в кВт (или кВА) и разделите ее на три.

В качестве примера рассмотрим сбалансированную трехфазную нагрузку, потребляющую 36 кВт при коэффициенте мощности 0.86 и линейное напряжение 400 В ( _{В, LL} ):

линия к нейтрали (фаза) напряжение В _LN = 400 / √3 = 230 В
трехфазная мощность 36 кВт, однофазная мощность = 36/3 = 12 кВт
теперь просто следуйте описанному выше однофазному методу

Достаточно просто. Чтобы найти мощность при заданном токе, умножьте его на напряжение, а затем на коэффициент мощности, чтобы преобразовать его в W. Для трехфазной системы умножьте на три, чтобы получить общую мощность.

Личная записка по методу

Как правило, я запоминаю метод (а не формулы) и переделываю его каждый раз, когда делаю расчет. Когда я пытаюсь запомнить формулы, я всегда быстро их забываю или неуверен, правильно ли я их запоминаю. Я бы посоветовал всегда стараться запоминать метод, а не просто запоминать формулы. Конечно, если у вас есть суперспособность запоминать формулы, вы всегда можете придерживаться этого подхода.

Использование формул

Вывод формулы — пример

Сбалансированная трехфазная система с общей мощностью P (Вт), коэффициентом мощности pf и линейным напряжением В _LL

Преобразование в однофазную проблему:
P1ph = P3

Полная мощность одной фазы S _{1 фаза} (ВА):
S1ph = P1phpf = P3 × pf

Фазный ток I (A) — полная однофазная мощность, деленная на напряжение между фазой и нейтралью (и дано В _LN = В _LL / √3):
I = S1phVLN = P3 × pf3VLL

Упрощение (и с 3 = √3 x √3):
I = P3 × pf × VLL

Вышеупомянутый метод основан на запоминании нескольких простых принципов и манипулировании проблемой, чтобы дать ответ.

Для получения того же результата можно использовать более традиционные формулы. Их можно легко получить из вышеприведенного, например:

I = W3 × pf × VLL, дюйм A

Несбалансированные трехфазные системы

Вышеупомянутое относится к сбалансированным трехфазным системам. То есть ток в каждой фазе одинаковый, и каждая фаза обеспечивает или потребляет одинаковое количество энергии. Это типично для систем передачи энергии, электродвигателей и аналогичного оборудования.

Часто, когда задействованы однофазные нагрузки, например, в жилых и коммерческих помещениях, система может быть несбалансированной, так как каждая фаза имеет разный ток и доставляет или потребляет разное количество энергии.

Сбалансированные напряжения

К счастью, на практике напряжения имеют тенденцию быть фиксированными или очень небольшими. В этой ситуации, немного подумав, можно распространить вышеупомянутый тип расчета на трехфазные системы с несимметричным током.Ключом к этому является то, что сумма мощности в каждой фазе равна общей мощности системы.

Например, возьмем трехфазную систему 400 В (V _LL ) со следующими нагрузками: фаза 1 = 80 A, фаза 2 = 70 A, фаза 3 = 82 A

линия к нейтрали (фаза) напряжение В _LN = 400 / √3 = 230 В
Полная мощность фазы 1 = 80 x 230 = 18400 ВА = 18,4 кВА
Полная мощность фазы 2 = 70 x 230 = 16100 ВА = 16,1 кВА
Полная мощность фазы 3 = 82 x 230 = 18 860 ВА = 18.86 кВА
Общая трехфазная мощность = 18,4 + 16,1 + 18,86 = 53,36 кВА

Аналогичным образом, учитывая мощность в каждой фазе, вы можете легко найти фазные токи. Если вам также известен коэффициент мощности, вы можете преобразовать его из кВА в кВт, как показано ранее.

Несимметричные напряжения

Если напряжения становятся несимметричными или есть другие соображения (например, несбалансированный фазовый сдвиг), то необходимо вернуться к более традиционному анализу сети.Системные напряжения и токи можно найти, подробно изобразив схему и используя законы Кирхгофа и другие сетевые теоремы.

Сетевой анализ не является целью данной заметки. Если вас интересует введение, вы можете просмотреть наш пост: Теория сети — Введение и обзор

КПД и реактивная мощность

Другие факторы, которые следует учитывать при проведении расчетов, могут включать эффективность оборудования.Зная, что эффективность энергопотребляющего оборудования — это выходная мощность, деленная на входную, опять же, это легко подсчитать. Реактивная мощность не обсуждается в статье, а более подробную информацию можно найти в других заметках (просто воспользуйтесь поиском на сайте).

Сводка

Помня, что трехфазная мощность (кВт или кВА) просто в три раза больше однофазной мощности, любую трехфазную задачу можно упростить. Разделите кВт на коэффициент мощности, чтобы получить кВА. ВА — это просто ток, умноженный на напряжение, поэтому знание этого и напряжения может дать ток.При вычислении тока используйте фазное напряжение, которое связано с линейным напряжением квадратным корнем из трех. Используя эти правила, можно решить любую трехфазную задачу без необходимости запоминать и / или прибегать к формулам.

.