- Диодный мост Delta, Диодный мост Star
- Преимущества двух схем
- 7.3. Соединение в треугольник. Схема, определения
- Как прозвонить диодный мост, чтобы узнать треугольник он или звезда?
- Трансформация напряжений при помощи комбинаций звезда и треугольник
- (Короче, если первый и шестой прозваниваются, то треугольник, если не прозваниваются, то звезда)
- Диодный мост, своими внутренними соединениями соединяет выводы обмотки статора в звезду или в треугольник. Посмотрим схему
- Подключение обмотки к диодному мосту Треугольником — Диодный мост Delta
- Подключение обмотки к диодному мосту Звездой — Диодный мост Star
- Сечение нулевого провода в четырехпроводных сетях
- Соединение звездой и треугольником генераторных обмоток :
- Что собой представляет трёхфазная система электроснабжения?
- Схема звезды
- Треугольник
- Виды
- Виды
- Заземление нейтрали и безопасность
- Схемы групп соединения обмоток 3ф. 2обм трансформаторов
- 12 группа (Y/Y-12, Д/Д-12)
- 11 группа (Y/Д-11, Д/Y-11)
- 10 группа (Д/Д-10, Y/Y-10)
- 9 группа (Y/Д-9, Д/Y-9)
- 8 группа (Y/Y-8, Д/Д-8)
- 7 группа (Y/Д-7, Д/Y-7)
- 6 группа (Y/Y-6, Д/Д-6)
- 5 группа (Y/Д-5, Д/Y-5)
- 4 группа (Y/Y-4, Д/Д-4)
- 3 группа (Y/Д-3, Д/Y-3)
- 2 группа (Y/Y-2, Д/Д-2)
- 1 группа (Y/Д-1, Д/Y-1)
- Подключение обмоток электродвигателя по схеме «треугольник»
- Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа
- Схемы
- Схема звезды
- Схема треугольника
- Фазные и линейные величины
- Особенности схем
- Для этого можно применить некоторые методы:
- Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:
- Процессы, происходящие при изменении схемы звезда и треугольник в разных случаях
- Обмотки генератора и трансформатора
- Временные диаграммы работы схемы “Звезда-Треугольник”
- Прозвонка диодного моста, если нужно определить треугольник он или звезда
Диодный мост Delta, Диодный мост Star
Преимущества двух схем
Звездная расстановка имеет достаточно серьезные преимущества:
- плавный пуск электродвигателя;
- его номинальная мощность будет соответствовать паспортным данным;
- двигатель будет нормально работать как при кратковременных высоких нагрузках, так и при длительных небольших перегрузках;
- во время работы корпус двигателя не перегревается.
Что касается треугольной схемы, то ее основным преимуществом является достижение электродвигателем максимальной мощности при работе. Но при этом рекомендуется строго соблюдать условия эксплуатации, описанные в паспорте двигателя.
Испытания электродвигателей, подключенных по схеме треугольник, показали, что мощность в три раза больше, чем у подключенных по схеме звезда.
Если говорить о генераторах, подающих питание в питающую сеть, то схемы соединения звезда и треугольник совершенно одинаковы по своим техническим параметрам. То есть выходное напряжение треугольника будет больше, но не в три раза, а не менее чем в 1,73 раза.
На деле получается, что напряжение генератора со звездой, равное 220 вольт, преобразуется в 380 вольт, если переключаться с одного варианта на другой. Но следует отметить, что мощность самого устройства остается неизменной, ведь все подчиняется закону Ома, где напряжение и сила тока обратно пропорциональны. То есть увеличение напряжения в 1,73 раза уменьшает ток ровно на столько же.
Отсюда вывод: если все шесть концов обмоток поместить в клеммную коробку генератора, то можно будет получить напряжение двух разрядов, отличающихся друг от друга в 1,73 раза.
7.3. Соединение в треугольник. Схема, определения
Если конец каждой фазы обмотки подключить генератор к началу следующей фазы, образуется соединение в треугольник. К точкам соединения обмоток подключаются три линейных провода, приводит к загрузке.
Трехфазная цепь, соединенная треугольником. В трехфазной схеме треугольник, фаза и линейные напряжения одинаковы.
Ул = Уф
ИА, ИБ,
IC — линейные токи;
IAB, IBC,
Ica — фазные токи.
Линейные и фазные токи нагрузки связаны первым законом Кирхгофа для узлов a, b, c.
Линейный ток аналогичен геометрическому различия в соответствующих фазных токах.
Трехфазная цепь, соединенная в треугольник с симметричной нагрузкой.
Нагрузка симметрична, если сопротивления фаз одинаковы. Векторы фазные токи совпадают по направлению с векторами соответствующей фазы напряжения, так как нагрузка состоит из активных резисторов.
На векторной диаграмме видно какие,
Iл = √3
Если при симметричной нагрузке.
Трехфазные цепи, соединенные звездой, получили больше распространены по сравнению с трехфазными схемами, соединенными треугольником. Это объясняется то, что, во-первых, в схеме, соединенной звездой, можно получить два напряжения: линейные и фазовые. Во-вторых, если фазы обмотки электрической машины, соединены треугольником, находятся в разных пропорциях, в обмотке есть дополнительные токи, которые его нагружают.
Нет таких потоков в фазах электрической машины, соединенных по схеме «звезда». Поэтому на на практике избегают соединения обмоток трехфазных электрических машин треугольником.
Как прозвонить диодный мост, чтобы узнать треугольник он или звезда?
Трансформация напряжений при помощи комбинаций звезда и треугольник
При мощности генератора электростанции 500 МВт и напряжении 10 кВ ток в проводах составит 50 тысяч ампер. При передаче на большие расстояния провода, как и нагрузка, имеют значительное сопротивление. Следовательно, большая часть тока будет уходить на нагрев проводов. Для минимизации потерь при транспортировке электроэнергии единственным эффективным способом является повышение напряжения, что приведет к снижению силы тока. А без распределительных трансформаторов (повышающих и понижающих) этого не сделать.
Сейчас мы не будем подробно останавливаться на принципе работы трансформатора. Нас больше интересует особенность соединения обмоток звездой или треугольником.
Моделировать будем в программе Multisim. И начнем рисовать схему от трехфазного генератора, обмотки которого соединены в звезду. Заземлите точки соединения обмоток. На этом этапе отметим, что несмотря на то, что генераторы на электростанциях вырабатывают напряжение в тысячи вольт и преобразуют его, увеличивая и уменьшая его все время, мы возьмем генератор, выдающий 220 вольт, понятный нам. Также не стоит сравнивать показанные здесь схемы с реальной системой, так как путь от силовой установки до потребителя намного сложнее.
Теперь добавим трансформатор. Точнее, соберем его из трех трансформаторов таким образом, чтобы первичная обмотка была соединена в звезду, а вторичная в треугольник. Не будем повышать напряжение, а посмотрим, какое преобразование произошло при соединении обмоток трансформатора по схеме звезда-треугольник.
При переходе со звезды на треугольник обмотки генераторов или вторичных обмоток трансформаторов происходит следующее:
- Напряжение в сети снижается в 1,73 раза. В нашем случае напряжение в сети падает с 380 до 220 вольт.
- Мощность генератора и трансформатора остается прежней. А все потому, что напряжение каждой фазной обмотки остается прежним и ток в каждой фазной обмотке одинаков, хотя ток в линейных проводах увеличивается в 1,73 раза. Мы покажем это чуть позже, когда будем замыкать цепь через потребителей. Но сначала добавим в нашу схему еще один трансформатор «треугольник-звезда» и подключим к нему нагрузку.
При замене обмоток генераторов или вторичных обмоток трансформаторов с треугольника на звезду происходят обратные явления:
- Линейное напряжение в сети увеличивается в 1,73 раза. В нашем случае от 220 до 380 вольт.
- Токи в фазных обмотках остаются прежними, токи в линейных проводах уменьшаются в 1,73 раза.
Теперь давайте рассмотрим причины преобразований простыми словами без использования векторов. Для этого рассмотрим движение свободных электронов в цепи и проанализируем потенциалы в определенный момент времени. Вы, вероятно, нигде не увидите такого объяснения, но оно может быть самым простым для понимания.
Первым в нашей цепочке является генератор. Упрощенно он имеет три обмотки статора, смещенные друг относительно друга на 120°. При вращении ротора в обмотках статора возникает периодически меняющаяся ЭДС с амплитудой примерно 312 вольт. Это амплитудное значение напряжения и мы не будем переходить от него к току. В момент, когда напряжение на одном из выходов генератора +312 вольт, на двух других -156 вольт. На этом остановимся и перейдем к напряжениям обмоток трансформатора.
Напряжения в соответствующий момент как на первичной обмотке, так и на вторичной обмотке соответствуют выделенным выше +312, -156, -156 вольт. Так почему же токи в линейных проводах, отходящих от обмоток треугольника, увеличиваются в корень из трех раз, а линейное напряжение уменьшается во столько же раз? Весь секрет заключается в особенностях соединения обмоток в треугольник, а далее мы это наглядно продемонстрируем, перейдя к более упрощенной схеме.
Так как при соединении треугольником начало одной фазной обмотки соединяется с концом следующей, то напряжение обмотки +312 вольт будет распределяться между обмоткой с напряжением -156 вольт и выходом. В результате на выходе обмотки с напряжением +312 вольт будет +156 вольт, а на выходе обмотки с напряжением -156 вольт будет 0 вольт. У нас осталась третья обмотка с напряжением -156 вольт, и на выходе у нее все равно будет -156 вольт. В итоге получаем выходное напряжение на рассматриваемый нами момент +156, -156, 0 Вольт (а было +312, -156, -156 Вольт).
Результирующее линейное напряжение составляет +156-(-156) = +312 Вольт (это значение амплитуды). После перевода на текущее значение получаем 220 вольт. Почему 0 вольт не считается? Вы должны понимать, что частота 50 Герц никуда не исчезла, а где ноль, в один момент будет +156, в другой момент -156. И это изменение будет постоянным.
Но вернемся к рассматриваемому моменту. С падением напряжения в сети с 380 до 220 вольт разобрались. Теперь объясним, почему произошло увеличение силы тока. На самом деле все просто. Уменьшая напряжение для передачи исходной мощности, мы должны пропорционально увеличивать силу тока.
При переходе от треугольника к звезде происходит обратное преобразование. Чтобы увидеть это на схеме, нужно найти напряжение обмоток второго трансформатора, включенного по схеме треугольник-звезда. Рассчитав разность потенциалов между началом и концом обмоток, вернемся к исходным +312, -156, -156 вольт.
Чтобы подтвердить наши расчеты и визуально увидеть фазовый сдвиг, вернемся в программу Multisim и подключим к фазам осциллограф.
К клемме А осциллографа xsc1 подключена одна фаза, которая идет от генератора со звездообразными обмотками. Остальные три выхода этого осциллографа подключены к фазам после преобразования звезда-треугольник. Как видно, после преобразования фаза сдвинула синусоиду на 30°. А если подвести курсор к амплитудному значению ≈ +310 вольт канала А, то на остальных каналах, относящихся к фазам, после преобразования будет примерно +155, -155 и 0 вольт. То есть то же самое, что мы рассчитали ранее, показал осциллограф.
Для анализа обратного преобразования мы подключили эту же фазу от генератора к выводу А осциллографа xsc2, а остальные выводы соединили с фазами после трансформатора по схеме треугольник-звезда. В результате сдвиг исчез и фазовые синусоиды вернулись к своим амплитудам 312 вольт. Правда, если учесть синусоиды фаз после преобразования, то они были зеркальны по отношению к синусоидам фаз после генератора. Для обратного отражения достаточно переключить выводы обмоток по схеме звезда.
Как видно, используя различные комбинации «звезда» и «треугольник» при одинаковой индуктивности первичной и вторичной обмоток, можно переключаться с одного напряжения на другое. А чтобы все это наглядно увидеть, достаточно воспользоваться программой моделирования цифровых и аналоговых электронных схем. В нашем случае моделирование проводилось в программной среде Multisim.
(Короче, если первый и шестой прозваниваются, то треугольник, если не прозваниваются, то звезда)
Генератор автомобиля выполнен трехфазным. Его можно сделать однофазным, но с конца 19 века известно, что трехфазные генераторы лучше однофазных — они меньше, мощнее и форма выходного выпрямленного напряжения лучше — ближе к постоянному напряжению.
Трехфазная система достигается за счет использования трех отдельных обмоток на статоре.
Каждая обмотка имеет два вывода — начало и конец. Получается, что при намотке образуется шесть концов. Обмотки объединены в трехфазную систему, для этого они соединены друг с другом. Получается соединение звездой или треугольником.
Ни треугольник, ни звезда не имеют очевидных преимуществ для автомобильного генератора, поэтому используются обе схемы подключения. Схема выбрана при расчете данного типа генератора.
Треугольник позволяет использовать тонкий провод, но требует большего количества витков в обмотке, звезда требует меньшего количества витков, но толщина провода должна быть больше, поэтому вес и объем обмотки примерно одинаков.
Обмотка генератора уже может быть соединена в треугольник (например, генератор 161.3701) или в звезду (например, генератор 372.3701). В обоих случаях от обмотки оставляют только три монтажных вывода для подключения к диодному мосту генератора (у некоторых обмоток четвертый вывод делают из центра звезды звездой).
У многих современных генераторов в обмотке не формируется соединение треугольником или звездой, то есть все шесть концов идут от статора и они припаяны к диодному мосту.
В этом случае в конструкции диодного моста предусмотрено соединение треугольником или звездой.
Например, все современные генераторы BOSCH, или наши генераторы 5102.3771 (ВАЗ 2110-12) со звездой, 9402.3701-06 (Калиновский) с треугольником.
Диодный мост, своими внутренними соединениями соединяет выводы обмотки статора в звезду или в треугольник. Посмотрим схему
Подключение обмотки к диодному мосту Треугольником — Диодный мост Delta
Подключение обмотки к диодному мосту Звездой — Диодный мост Star
С практической точки зрения в ремонтной отрасли это не имеет значения, если вы используете диодный мост именно так, как нужно для этого генератора.
Однако бывают случаи, когда внешне одинаковые диодные мосты могут иметь разные внутренние соединения — один в треугольник, а другой в звезду, тогда путаница приводит к некорректной работе генератора. Обмотка, рассчитанная на включение звездой, соединена в треугольник, получается, что от нее требуется больший ток, и она перегревается и может сгореть. Обмотка, рассчитанная на включение треугольником, соединена в звезду, ЭДС генератора резко возрастает, что может привести к выходу из строя регулятора напряжения.
Чтобы избежать такой путаницы, необходимо точно определить номер генератора (номер обмотки) и использовать только диодный мост, предназначенный для этого генератора.
Фиат Добло
Что делать, если номер сменного диодного моста неизвестен? Потом нужно прозвонить старый неисправный диодный мост который был на этом генераторе и узнать треугольник он он или звезда и прозвонить новый диодный мост, если прозвонка в норме то диодный мост можно ставить (хотя там есть риск того, что диодный мост не соответствует максимальному току и конечному напряжению).
Сечение нулевого провода в четырехпроводных сетях
Обычно меньше сечения фазных проводов. Поэтому в кабелях для четырехпроводных сетей три жилы толще, а одна, предназначенная для нулевого провода, тоньше. Например, такой кабель обозначается так: 3×16 + 1×10 (три жилы сечением 16 мм² и одна сечением 10 мм²). Однако на практике часто приходится увеличивать сечение нулевого провода. Рассмотрим два примера.
На рис. 7 показаны три группы I, II, III аварийных светильников, питаемых в штатном режиме от вторичной обмотки трансформатора Т (контактор К включен). При пропадании напряжения переменного тока контактор отключается и лампы автоматически переключаются на батарею AB.
При этом к проводу 1 (который раньше был нулевым) подключается «минус», а к трем проводам 2, 3 и 4 (который раньше был фазой) подключается «плюс». При питании ламп от трансформатора в проводе 1 протекал небольшой ток, равный геометрической сумме токов в проводах 2, 3 и 4.
При переключении ламп на батарею ток в проводе 1 стал равным к арифметической сумме токов, то есть превышал ток в проводе 2, 3 или 4 примерно в 3 раза. Это означает, что сечение провода 1 должно быть не меньше, а намного больше сечения провода 2, 3 или 4.
Рисунок 7. Сечение нулевого провода в цепи аварийного освещения, переключаемой с переменного тока на постоянный, должно быть больше сечения фазного провода.
Пример, показанный на рис. 7, относится к относительно небольшому количеству специальных электроустановок (например, освещение театров и концертных залов).
Следующий пример очень распространен. Речь идет о блоке питания для люминесцентных ламп по четырехпроводной системе. В этих условиях даже при идеально ровной фазной нагрузке через нулевой провод проходят токи высших гармоник, в основном ток третьей гармоники. Этот ток настолько значителен, что сечения четвертой жилы обычного четырехжильного кабеля недостаточно. Рассмотрим этот вопрос подробнее.
На рис. 8, а показан синусоидальный ток (кривая 1) в фазе А. Такой ток будет при ее нагрузке лампами накаливания. При нагрузке люминесцентными лампами возникает дополнительная третья гармоника тока (кривая 2). Сложение кривых 1 и 2 дает кривую 3, которая показывает, что ток в фазе А не является синусоидальным. На рис. 8, б и в приведены кривые для фаз В и С.
Сравнивая кривую 2 на рис. 8, а, б и в, видим, что токи третьей гармоники совпадают по фазе. Поэтому в нулевом проводе они арифметически суммируются, образуя кривую 4 с утроенной частотой 150 Гц (рис. 8, г).
Рис. 8. В нулевом проводе четырехпроводной трехфазной сети, питающей люминесцентные лампы, токи третьей гармоники всех трех фаз складываются алгебраически, поэтому сечение нулевого провода необходимо увеличить.
В зависимости от схемы включения люминесцентных ламп, их типа, способа компенсации индуктивности балластных дросселей и тому подобного ток в нулевом проводе имеет большее или меньшее значение, но в любом случае он велик и может даже превышать ток в фазном проводе.
Соединение звездой и треугольником генераторных обмоток :
При создании устройства важно не только подобрать необходимые детали, но и правильно их все соединить. И в рамках этой статьи мы поговорим о связи со звездой и треугольником. Где это применимо? Как выглядит это действие? На эти и другие вопросы ответим в статье.
Что собой представляет трёхфазная система электроснабжения?
Это частный случай многофазных систем для построения электрических цепей переменного тока. В них действуют синусоидальные ЭДС, созданные с помощью общего источника энергии, имеющие одинаковую частоту. Но при этом они смещены друг относительно друга на определенную величину фазового угла. В трехфазной системе он равен 120 градусам.
Шестипроводную (часто также называемую многопроводной) схему для переменного тока изобрел в свое время Никола Тесла.
Существенный вклад в разработку внес и Доливо-Добровольский, который первым предложил создавать трех- и четырехпроводные системы. Он также обнаружил ряд преимуществ, которыми обладают трехфазные конструкции. Что такое схемы включения?
Читайте также: Что поражает и убивает: ток или напряжение, и почему это происходит?
Схема звезды
Так называется соединение, при котором концы фаз обмоток генератора соединяются в общую точку. Его называют нейтральным. Концы фаз обмоток потребителей также соединяются в одну общую точку. Теперь к проводам, которые их соединяют. Если она находится между началом фазы потребителя и генератора, она называется линейной. Провод, соединяющий нейтрали, называется нейтральным проводом. От этого зависит и название цепочки. При наличии нейтрали цепь называется четырехпроводной. В противном случае это будет три проводника.
Треугольник
Это тип соединения, при котором начало (H) и конец (K) цепи находятся в одной точке. Таким образом, K в первой фазе соединяется с H во второй. Ее K соединяется с H третьего. И конец связан с началом первого. Такое расположение можно назвать кругом, если не функцией сборки, когда размещение в виде треугольника более эргономично. Чтобы узнать все особенности подключения, ознакомьтесь с типами подключений ниже.
Но перед этим еще немного информации. В чем разница между соединениями звезда и треугольник? Отличие между ними в том, что фазы подключаются по-разному. Есть также некоторые отличия в эргономике.
Виды
Как можно понять из рисунков, вариантов реализации включения деталей довольно много. Сопротивления, возникающие в таких случаях, называются фазами нагрузки. Существует пять типов соединений, через которые генератор может быть подключен к нагрузке. Это:
- Звезда есть звезда. Другой используется с нейтральным проводом.
- Звезда-звезда. Другой используется без нулевого провода.
- Треугольник-треугольник.
- Звездный треугольник.
- Треугольная звезда.
А что это за оговорки в первом и втором абзаце? Если вы уже задавались этим вопросом, прочтите информацию, прилагаемую к звездной карте: ответ есть. Но тут хочу сделать небольшое дополнение: начало фаз генераторов указано прописными буквами, а нагрузки указаны прописными. Это что касается формы. Теперь по опыту использования: при выборе направления тока в линейных проводах делают так, чтобы он был направлен от генератора к нагрузке. Нули делают прямо противоположное.
Посмотрите, как выглядит соединение звезда-треугольник. На чертежах очень хорошо показано, как и что должно быть. Схема соединения обмотки звезда/треугольник представлена с разных ракурсов и сложностей в их понимании возникнуть не должно.
Виды
Как можно понять из рисунков, вариантов реализации включения деталей довольно много. Сопротивления, возникающие в таких случаях, называются фазами нагрузки. Существует пять типов соединений, через которые генератор может быть подключен к нагрузке. Это:
- Звезда есть звезда. Другой используется с нейтральным проводом.
- Звезда-звезда. Другой используется без нулевого провода.
- Треугольник-треугольник.
- Звездный треугольник.
- Треугольная звезда.
А что это за оговорки в первом и втором абзаце? Если вы уже задавались этим вопросом, прочтите информацию, прилагаемую к звездной карте: ответ есть. Но тут хочу сделать небольшое дополнение: начало фаз генераторов указано прописными буквами, а нагрузки указаны прописными. Это что касается формы.
Теперь по опыту использования: при выборе направления тока в линейных проводах делают так, чтобы он был направлен от генератора к нагрузке. Нули делают прямо противоположное. Посмотрите, как выглядит соединение звезда-треугольник. На чертежах очень хорошо показано, как и что должно быть. Схема соединения обмотки звезда/треугольник представлена с разных ракурсов и сложностей в их понимании возникнуть не должно.
Заземление нейтрали и безопасность
Кратко объясним, почему нейтраль заземляют в сетях до 1000 В, по каким причинам иногда предпочитают изолированную нейтраль, для чего применяют плавкие предохранители.
На рис. 10, а показаны вторичные обмотки трансформатора Т, питающего четырехпроводную сеть напряжением 380/220 В, нейтраль которой изолирована. Пусть изоляция будет вполне пригодна для использования в данный момент. Однако на рисунке показаны три резистора r, соединенные в звезду.
Его нейтраль — земля. Эти сопротивления условно показывают несовершенство изоляции проводов, которые в какой-то мере еще проводят ток. На этом же рисунке показаны три конденсатора С, соединенные звездой. Земля также действует как его нейтраль. Конденсаторы условно показывают электрическую емкость проводов относительно земли, что очень важно в электроустановках переменного тока, так как емкость проводит ток.
Рисунок 10. Нейтральный потенциал. Заземление в трехфазных сетях.
Какие напряжения имеются в действующей электроустановке? Между линейными проводами 380В, между каждым линейным проводом и нейтралью трансформатора 220В, между каждым линейным проводом и землей 220В. Почему? Потому что земля оказалась нейтралью звезды с тремя равными сопротивлениями r и тремя равными емкостями С. И если линейный провод имеет такое же напряжение по отношению к нейтрали трансформатора, как и по отношению к земле, то ясно, что напряжение между нейтралью трансформатора и землей равно нулю 3.
Прикосновение стоящего на земле человека к одному из проводов линии небезопасно, так как ток проходит через несовершенную изоляцию, емкости линии и тело человека. В одном из моментов направление показано на рисунке 10, б.Сила тока, а значит, и степень опасности, определяется значениями сопротивлений, емкостей и фазного напряжения. Другими словами, в этом случае человек находится под напряжением 220 В.
Но что произойдет, если один из линейных проводов заземлен, а человек, стоящий на земле, коснется другого линейного провода? Из рисунка 10в видно, что человек теперь будет находиться под фазным напряжением 380 В, но под линейным напряжением, что гораздо опаснее.
В сетях с глухозаземленной нейтралью человек, стоящий на земле и касающийся линейного провода, попадает под фазное напряжение (рис. 10, г). Если при этом заземлить другой линейный провод (рис. 10, д), предохранитель сработает, но повышения напряжения от фазного к линейному не произойдет (как в сетях с изолированной нейтралью.
Это означает, что как в сети 380/220 В с глухозаземленной нейтралью, так и в сети 220/127 В с изолированной нейтралью человек, прикоснувшийся к оголенному проводу, может оказаться под напряжением 220 В. А вот сеть 380/220 В- выгоднее сети 220/127 В, так как для передачи той же мощности при 380/220 В нужны провода меньшего сечения.
Предупреждение. Для обеспечения безопасности при заземлении необходимо строго соблюдать ряд требований. Данному спецвыпуску уделяется особое внимание в ПУЭ, посвящен ряд книг, в том числе книги М. Р. Найфельда «Заземление и другие меры защиты» и П. А. Долина «Влияние электрического тока на организм человека и первая помощь пострадавшему».
Схемы групп соединения обмоток 3ф. 2обм трансформаторов
Существует большое разнообразие схем соединения обмоток, некоторые из которых образуют группы соединений трансформатора. Рассмотрим некоторые из них, а именно схемы со звездой и треугольником с группами от 1 до 12.
Также схематически представим обозначения вводов на крышке трансформатора и векторных диаграммах.
12 группа (Y/Y-12, Д/Д-12)
Рисунок 1 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей 12 группы
11 группа (Y/Д-11, Д/Y-11)
Рисунок 2 – Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей 11 группы
10 группа (Д/Д-10, Y/Y-10)
Рисунок 3 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей 10 группы
9 группа (Y/Д-9, Д/Y-9)
Рисунок 4 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей группы 9
8 группа (Y/Y-8, Д/Д-8)
Рисунок 5 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей группы 8
7 группа (Y/Д-7, Д/Y-7)
Рисунок 6 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей группы 7
6 группа (Y/Y-6, Д/Д-6)
Рисунок 7 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей группы 6
5 группа (Y/Д-5, Д/Y-5)
Рисунок 8 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей группы 5
4 группа (Y/Y-4, Д/Д-4)
Рисунок 9 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей 4 группы
3 группа (Y/Д-3, Д/Y-3)
Рисунок 10 – Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей группы 3
2 группа (Y/Y-2, Д/Д-2)
Рисунок 11 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей группы 2
1 группа (Y/Д-1, Д/Y-1)
Рисунок 12 — Схема соединения обмоток, векторная диаграмма и цоколевка на крышке трансформатора для цепей группы 1
Укажем некоторые особенности отдельных схем:
Цепь Y0/Y-12 получается из цепи Y/Y-12 путем соединения входа нейтрали трансформатора с нейтралью звезды;
Форма Д/Д-12 — обе обмотки выполнены слева, но если одну из обмоток сделать справа, то получится схема Д/Д-6.
Форма Д/Д-10 — обе обмотки оставлены, при правильном выполнении одной из обмоток получится форма Д/Д-4;
Схему Д/Д-8 можно получить, если правильно выполнить одну из обмоток в схеме Д/Д-2.
Схему Y/D-5 можно получить, если в схеме Y/D-11 одну из обмоток сделать справа, а другую слева.
Не все представленные схемы широко распространены, но их знание не будет лишним.
Подключение обмоток электродвигателя по схеме «треугольник»
При схеме «треугольник» концы обмоток соединены друг с другом последовательно. Получается своего рода круг, но в литературе принято название «треугольник» из-за часто используемого стиля. Нулевой провод в этом варианте подключать некуда.
Напряжения, подаваемые на каждую обмотку, конечно, будут линейными (380 вольт на обмотку).
Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа
Для увеличения мощности передачи без увеличения сетевого напряжения, для уменьшения пульсаций напряжения в источниках питания, для уменьшения количества проводов при подключении нагрузки к источнику питания используются различные схемы подключения обмоток к источникам питания и потребителям (звезда и дельта) используются).
Схемы
Обмотки генераторов и приемников при работе с 3-х фазными сетями можно соединять по двум схемам: звезда и треугольник. Такие схемы имеют между собой несколько отличий, они также отличаются токовой нагрузкой. Поэтому перед подключением электрических машин необходимо выяснить разницу этих двух схем — звезда и треугольник.
Схема звезды
Соединение разных обмоток по схеме звезда предполагает их соединение в одной точке, которая называется нулевой (нейтральной), и имеет на схемах обозначение «О», или х, у, z.
Нейтральная точка может иметь соединение с нейтралью источника питания, но не во всех случаях такое соединение возможно.
Если такое соединение есть, то такая система считается 4-х проводной, а если такого соединения нет, то 3-х проводной.
Схема треугольника
При этой схеме концы обмоток не совмещены в одной точке, а соединены с другой обмоткой. То есть получается схема, имеющая вид треугольника, и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом. Следует отметить, что отличие от схемы «звезда» в том, что в схеме «треугольник» система только 3-х проводная, так как нет общей точки.
В схеме треугольник с отключенной нагрузкой и симметричной ЭДС равна 0.
Фазные и линейные величины
В 3-х фазных электрических сетях бывает два вида тока и напряжения — это фазное и линейное. Фазное напряжение – это значение между концом и началом фазы приемника. Фазный ток протекает в одной фазе приемника.
При использовании схемы «звезда» фазные напряжения Ua, Ub, Uc, а фазные токи I a, I b, I c При использовании схемы «треугольник» для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения Uab, Ubc, Uca , фазные токи равны I ac, I bc , Для о.
Значения линейного напряжения измеряют между началом фаз или между линейными проводниками. Линейный ток протекает в проводниках между источником питания и нагрузкой.
В случае схемы звезда линейные токи равны фазным токам, а линейные напряжения равны Uаб, Uбк, Uок. В схеме треугольник все наоборот — фазное и линейное напряжения равны, а линейные токи равны I а, I б, I в.
Большое значение придается направлению ЭДС напряжений и токов при анализе и расчете 3-х фазных цепей, так как направление влияет на соотношение между векторами на схеме.
Особенности схем
Между этими схемами есть существенная разница. Давайте разберемся, почему в разных электроустановках используются разные схемы и каковы их функции.
Во время пуска электродвигателя пусковой ток имеет повышенное значение, в несколько раз превышающее его номинальное значение. Если это маломощный механизм, защита может не сработать.
При включении мощного электродвигателя обязательно сработает защита, отключите питание, что вызовет падение напряжения и перегорание предохранителей на какое-то время, или отключите электрические машины.
Электродвигатель будет работать на низкой скорости, которая ниже номинальной скорости.
Видно, что есть много проблем, возникающих из-за большого пускового тока. Его надо как-то уменьшить.
Для этого можно применить некоторые методы:
- Подключите реостат, дроссель или трансформатор, чтобы запустить электродвигатель.
- Изменить тип соединения обмоток ротора с электродвигателем.
В промышленности в основном используется второй способ, как наиболее простой и обеспечивающий высокую эффективность.
Здесь работает принцип включения обмоток электродвигателя в схемы типа звезда и треугольник. То есть при пуске двигателя обмотки имеют соединение «звезда», после набора рабочих оборотов схема соединения меняется на «треугольник».
Этот процесс коммутации в промышленных условиях научились автоматизировать.
В электродвигателях целесообразно использовать одновременно две схемы — звезда и треугольник. Необходимо подключить нейтраль источника тока к нулевой точке, так как при использовании таких схем повышена вероятность искажения фазовой амплитуды. Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, возникающую из-за различных индуктивных сопротивлений обмоток статора.
Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:
- Плавный пуск электродвигателя.
- Позволяет электродвигателю работать на заданной номинальной мощности, соответствующей пропуску.
- Электродвигатель будет иметь нормальный режим работы в разных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
- Во время работы корпус двигателя не перегревается.
Самым большим преимуществом схемы треугольника является получение максимально возможной мощности от электродвигателя. Рекомендуется выдерживать режимы работы по паспорту двигателя.
При исследовании электродвигателей со схемой треугольник установлено, что мощность увеличивается в 3 раза по сравнению со схемой звезда.
При рассмотрении генераторов схемы звезда и треугольник по параметрам аналогичны работе электродвигателей. Выходное напряжение генератора будет выше в схеме треугольника, чем в схеме звезды. Но при увеличении напряжения ток уменьшается, так как по закону Ома эти параметры обратно пропорциональны друг другу.
Следовательно, можно сделать вывод, что при разном соединении концов обмоток генератора можно получить два разных номинала напряжения. В современных мощных электродвигателях при запуске цепи звезда и треугольник переключаются автоматически, так как это снижает токовую нагрузку, возникающую при запуске двигателя.
Процессы, происходящие при изменении схемы звезда и треугольник в разных случаях
Здесь под изменением схемы понимается включение щитов и в распределительных коробках электроприборов при условии наличия обмоточных проводов.
Обмотки генератора и трансформатора
При переходе от звезды к треугольнику напряжение падает с 380 до 220 вольт, мощность остается прежней, так как фазное напряжение не меняется, хотя линейный ток увеличивается в 1,73 раза.
При обратном переключении происходят обратные явления: линейное напряжение увеличивается с 220 до 380 вольт, при этом фазные токи не изменяются, а линейные токи уменьшаются в 1,73 раза. Следовательно, можно сделать вывод, что при наличии вывода всех концов обмоток вторичные обмотки трансформатора и генераторов можно использовать на два вида напряжения, различающихся в 1,73 раза.
Временные диаграммы работы схемы “Звезда-Треугольник”
Со ссылкой на мою схему управления, схемы подключения контакторов:
Временные диаграммы звезда-треугольник
Вроде бы тут все понятно, но есть важное замечание. Опять таки. Между зеленой и красной областями требуется небольшой промежуток (пауза). Он может отсутствовать (пауза = 0), но эти диапазоны могут перекрываться, если используются контакторы с катушкой постоянного тока (=24 В постоянного тока). Тем более при использовании перевернутого диода (а это обязательно!), время отключения может быть в 7-10 раз больше времени зажигания!
Это я к тому, что когда заморачивался с такой схемой, то периодически выбивал в ней автомат внедрения. Поставили специальное реле с обрывом, проблема решилась!
Прозвонка диодного моста, если нужно определить треугольник он или звезда
На рисунках показаны перемычки, соединяющие выводы диодного моста для пайки обмотки
Этих перемычек на самом деле не видно, они внутри конструкции диодного моста.
Если диодный мост представляет собой треугольник, его точки 2 и 3 называются, точки 4 и 5, точки 1 и 6.
Если диодный мост звезда, то 1, 3 и 5 называются точками