Меню

Однофазный или трехфазный генератор для частного дома



Какой генератор выбрать — однофазный или трёхфазный?

  • При отсутствии трёхфазных потребителей рациональнее применять однофазную электростанцию для более полного использования её мощности.
  • К однофазным генераторам возможно подключать только однофазные потребители.
  • Трёхфазные электростанции на 380 В применяются при необходимости подключения трёхфазных потребителей.
  • Трёхфазные способны выдавать напряжение как 220В так и 380В, а однофазные только одно из них.
  • Трёхфазные генераторы могут снабжать резервным электричеством загородные дома с трёхфазной разводкой сети.

А что же делать если у Вас трёхфазный ввод в дом, но нет трёхфазых потребителей? Это очень важный вопрос, потому что здесь есть 2 варианта:

1. Поставить трёхфазный генератор. В таком случае, нужно будет распределять всю нагрузку в доме на каждую из трёх фаз генератора. В теории это всё достаточно просто, но на деле всё запутаннее — при таком подключении нужно учитывать один крайне важный момент — на каждой из трёх фаз должна быть равномерная нагрузка. В случае, если разница в нагрузках по фазам начинает превышать 25%, то появляется опасность возникновения перекоса фаз, который приводит к выходу генератора из строя.

К примеру, если у Вас нагрузка 3 кВт, то на каждой из фаз генератора должно висеть по 1 кВт. Допустимо небольшое отклонение по каждой из фаз, но не более 25%. Таким образом, если на 1-ой фазе будет нагрузка 1 кВт, то нагрузка 1,5 кВт для 2-ой фазы и 0,5 кВт для 3-ей фазы являются не допустимыми — слишком велик риск перекоса фаз.

2. Поставить однофазный генератор. Подключение такого генератора к 3-хфазному вводу у профессионалов не вызывает никаких сложностей, поэтому мы осуществляем такие подключения регулярно. Риск перекоса фаз в случае с установкой однофазного генератора полностью исключен.

Вывод: если у Вас 3-х фазный ввод в дом, но нет трёхфазных потребителей, лучше купить однофазный генератор, это самый оптимальный вариант. Если Вы всё же склоняетесь к трёхфазной электростанции, то стоит основательно взвесить существующие плюсы такого генератора с минусам в виде потенциального риска перекоса фаз.

Источник

Генератор однофазный или трехфазный: какой лучше для дома и дачи?

Главное различие между однофазными и трехфазными генераторами заключается в величине выдаваемого напряжения. В то время как к первым можно подключать только электроприборы с напряжением 220 В, вторые при соблюдении правил подключения способны обеспечить питание устройств, рассчитанных как на 220, так и на 380 вольт.

В чем же отличие между однофазным и трехфазным генератором? В действительности все просто. Достаточно понять, для чего предназначены установки, в зависимости от количества генерируемых фаз. К примеру, однофазный генератор переменного тока предназначен для обеспечения энергией однофазных потребителей (приборов). К этой группе относятся практически все бытовые приборы, которые мы привыкли использовать у себя дома. Исключение могут составлять только мощные двигатели старого образца, тены в сауне и т.д.

Важным условием подключения приборов с 1 фазой к приборам с 3 фазами является принцип равномерного распределения фаз, т.е. величины потребляемых мощностей, приходящиеся на каждую из них, должны быть приблизительно равны. Разница не должна превышать 20%, иначе это приведет к выходу генератора из строя. Помимо этого, необходимо помнить, что суммарная нагрузка от потребителей такой сети не может превышать 1/3 номинальной мощности устройства.

Учитывая сложности подключения и контроля за распределением электрической нагрузки, в бытовых условиях и в сетях с энергопотреблением менее 20 кВт использование трехфазных электрогенераторов нецелесообразно. Большинство современных бытовых электроустройств рассчитано на напряжение 220 В, поэтому, если не планируется расширение сети с использованием более мощных приборов, однофазные электростанции в полной мере справятся с возложенной на них задачей.

ОДНОФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР: ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Принцип работы однофазной мини-электростанции состоит в следующем: мотор, который работает на топливе, осуществляет запуск генератора переменного тока, обеспечивающий подачу электроэнергии. То есть, кинетическая электроэнергия двигателя преобразовывается в электрическую. Ротор генератора при вращении образует магнитное поле, которое с помощью катушки выдает переменный ток с напряжением, равным 220В и частотой 50 Гц.

Однофазные генераторы в основном используют для обеспечения подачи электричества в бытовых условиях, а также в офисах и на предприятиях, где нет электроприборов на 380 Вольт. Генераторы на одну фазу хорошо работают как в качестве резерва, так и в качестве постоянного источника электричества.

Электростанции, питающие однофазных потребителей тока, используются в таких местах:

На дачах и в частных домах. Способность питать только однофазные приборы никоим образом не отражается на мощности генератора. Мощность генераторов с одной фазой находится в широком диапазоне. Для дома в основном берут однофазные модели до 3кВт мощности, для большего числа электроприборов – до 5 кВт. Однофазные модели генераторов с AVR способны следить за стабильностью и за подачей напряжения и при любых сбоях автоматически включаются. Функция AVR отлично работает на однофазных генераторах, о ней следует позаботиться, если в доме есть газовый котел и компьютерная техника.

В офисах, фирмах, школах, клиниках — для обеспечения электричеством всех однофазных потребителей. Хватает обычной небольшой однофазной электростанции до 5 или до 7 кВт, которая легко обеспечит подачу нужного заряда электричества на время, когда будет отключена электроэнергия в основной сети. Есть однофазные устройства с мощностью выше 9-10 кВт за час, это позволит одновременно работать компьютерам, холодильникам, обогревателям помещения, бойлеру, телевизору и освещению в комнатах.

На строительных площадках, в цехах, на предприятиях. Большинство мощного электрического оборудования тоже требует только 220 Вольт. Нужно только не ошибиться с мощностью при покупке, так как работающий строительный электроинструмент достаточно требователен к такому компоненту.

Преимущества 1-фазных генераторов:

— Экономичность потребления топлива.

Задающий генератор регулятора частоты для трёхфазного асинхронного двигателя

Трёхфазные асинхронные двигатели находят широкое применение в промышленности и в быту благодаря своей простоте и надёжности. Отсутствие искрящего и греющегося коллекторнощёточного узла, а также простая конструкция ротора обуславливают долгий срок их эксплуатации, упрощают профилактику и обслуживание. Однако при необходимости регулировать частоту вращения вала такого двигателя возникают сложности. Для этого обычно применяют специальные преобразователи, называемые частотными регуляторами, изменяющие частоту питающего двигатель напряжения. Такие регуляторы нередко позволяют питать трёхфазный двигатель от однофазной сети, что особенно актуально при их применении в быту.

Частотным регуляторам посвящено довольно много статей, например, [1-3]. К сожалению, большинство описанных конструкций не очень подходят для повторения, поскольку они либо слишком сложны [1], либо (как регулятор, описанный в [2]) построены из дорогих деталей, стоимость которых достигает половины стоимости регулятора промышленного изготовления. Дополнительные функции регулятора [2] необходимы далеко не всегда. Поэтому для многих простых применений такой регулятор невыгоден. Устройство, описанное в [3], несложно по схеме, но организовать плавное регулирование частоты вращения с его помощью затруднительно.

Читайте также:  Из за ремня плохо работал генератор

Оптимальным для повторения можно считать устройство, описанное в [1], если его немного упростить. Оно построено на дешёвых широко распространённых микросхемах, поэтому нет нужды покупать дорогостоящие микроконтроллеры или специализированные модули. В описываемом в настоящей статье устройстве из [1] оставлен только формирователь импульсов управления. Остальное изменено с целью упрощения.

Как известно, при уменьшении частоты питающего двигатель напряжения необходимо пропорционально снижать и его амплитуду. Проще всего это делать с помощью широтно-импульсной модуляции формируемого напряжения. В [1] для этого использованы отдельный генератор и пять микросхем. Это не очень удобно, поскольку требует применять для управления двигателем сдвоенный переменный резистор и налаживать два генератора, да и число микросхем можно сократить.

Я использовал другой способ реализации широтно-импульсной модуляции, позволяющий упростить устройство и его налаживание. Теперь оно состоит из регулируемого по частоте генератора импульсов постоянной длительности, счётчика-делителя частоты следования импульсов генератора на три, формирователя импульсов управления и оптронов, управляющих силовыми ключами инвертора постоянного напряжения в трёхфазное переменное.

Формирователь импульсов управления делит частоту поступающих на него импульсов на шесть. Излучающие диоды оптронов включены так, что ток через них течёт только в отрезки времени, когда на выходе генератора установлен высокий логический уровень напряжения, а на соответствующем выходе формирователя импульсов управления — низкий. Поэтому каждый полу-период напряжения, подаваемого на обмотку двигателя, состоит из девяти импульсов постоянной длительности, но с регулируемыми паузами между ними. При этом снижение эффективного значения напряжения, подаваемого на обмотки, происходит автоматически по нужному закону за счёт увеличения скважности при понижении его частоты.

Принципиальная схема задающего генератора частотного регулятора, использующего такой принцип, изображена на рис. 1. Он разработан для системы питания осевого вентилятора с трёхфазным двигателем мощностью 0,37 кВт. На триггере Шмитта DD3.4 и транзисторе VT1 построен генератор импульсов. Рассмотрим его работу с момента, когда конденсатор C9 разряжен и на выходе триггера DD3.4 установлен высокий логический уровень, а на выходах параллельно соединённых триггеров DD3.5 и DD3.6 — низкий.

Рис. 1. Принципиальная схема задающего генератора частотного регулятора

Конденсатор C9 начинает заряжаться через резистор R12 и сопротивление сток-исток транзистора VT1, зависящее от напряжения на его затворе. В некоторый момент времени напряжение на конденсаторе превысит верхний порог переключения триггера, уровень на выходе которого станет низким. Далее начнётся разрядка конденсатора C9. После того как напряжение на конденсаторе достигнет нижнего порога переключения триггера, всё повторится сначала.

Длительность импульса низкого уровня на выходе триггера DD3.4 и высокого уровня на выходах триггеров DD3.5 и DD3.6 неизменна и определяется постоянной времени цепи C9R13. А продолжительность пауз между импульсами зависит от напряжения на затворе полевого транзистора VT1, которое устанавливают переменным резистором R3. Чем оно выше, тем меньше сопротивление сток-исток транзистора, следовательно, короче паузы между импульсами и выше частота их следования. При максимальной частоте паузы между импульсами минимальны, поэтому напряжение, подаваемое на обмотки двигателя, близко к напряжению силовых ключей.

При понижении частоты длительность пауз увеличивается, что ведёт к уменьшению среднего значения напряжения на обмотке двигателя.

Переменным резистором R3 и регулируют частоту вращения двигателя, а подстроечным резистором R4 устанавливают её минимальное значение. Резистор R12 определяет минимальную длительность пауз между импульсами.

Такой генератор сложнее, чем в [1], но применён по нескольким причинам. Во-первых, он позволяет получить широкий интервал регулирования частоты при небольшом сопротивлении переменного резистора R3. У большинства переменных резисторов при переходе подвижного контакта с металлического контакта на резистивное покрытие (или наоборот) происходит резкое изменение сопротивления. Причём, чем больше номинальное сопротивление резистора, тем ярче это свойство проявляется. А в обычном генераторе для получения широкого интервала регулирования требуются именно высокоомные переменные резисторы. На практике этот эффект проявляется как резкий рывок вала двигателя и бросок потребляемого им тока при приближении движка переменного резистора к крайнему положению.

Во-вторых, стало возможным реализовать плавный запуск двигателя без существенного усложнения устройства. Это актуально для вентиляторов, особенно центробежных, поскольку момент инерции рабочего колеса у них, как правило, довольно велик, что способствует длительной работе двигателя в пусковом режиме со значительным превышением номинального потребляемого тока.

В-третьих, благодаря тому что частотой генератора управляют изменением постоянного напряжения, при необходимости легко организовать дистанционное регулирование частоты вращения вала двигателя.

Для реализации плавного пуска служат элементы C2, R1, R2, VD1, а также реле K2. В момент включения питания цепь обмотки реле K2 разорвана, излучающие диоды оптронов U1-U6 отключены от генератора импульсов, конденсатор C2 разряжен. В этом состоянии подстроечным резистором R2 устанавливают минимальную частоту следования импульсов генератора, с которой начнётся запуск двигателя. Следует отметить, что минимальная частота зависит в некоторой степени и от положения движка переменного резистора R3.

При нажатии на кнопку SB1 «Пуск» реле K2 своими контактами K2.2 подключит оптроны к генератору. Конденсатор C2 начнёт заряжаться в основном через резистор R2. Напряжение на затворе транзистора, а следовательно, и частота генератора плавно увеличиваются. Подбирая ёмкость конденсатора C2, можно изменять скорость разгона двигателя. Когда частота генератора достигнет значения, установленного переменным резистором R3, диод VD1 закроется. Конденсатор C2, заряжаясь до напряжения питания через резистор R2, на дальнейшую работу генератора не влияет.

При нажатии на кнопку SB2 «Стоп» реле K2 отключает оптроны, а контактами K2.1 разряжает конденсатор C2. Реле K1 управляет узел токовой защиты частотного регулятора. При перегрузке оно размыкает цепь питания обмотки реле K2. Для дополнительной защиты частотный регулятор подключён к сети через автоматический выключатель с током отключения 3 А.

Если плавный пуск и управление частотным регулятором с помощью кнопок не требуются, все элементы, находящиеся на схеме внутри штрих-пунктирной рамки, можно не устанавливать. Вместо участка сток-исток транзистора VT1 следует включить по схеме реостата переменный резистор сопротивлением 100 кОм. Ёмкость конденсатора C9 лучше увеличить до 470 нФ, а сопротивление резисторов R12 и R13 выбрать соответственно 200 Ом и 1,6 кОм. Аноды излучающих диодов оптронов U1-U6 следует соединить с выходами триггеров DD3.5 и DD3.6 напрямую.

Читайте также:  Что ремонтируют в генераторе автомобиля

С выхода триггера DD3.4 импульсы поступают на вход счётчика DD4, коэффициент деления которого установлен равным трём. Формирователь импульсов управления построен на счётчике DD1, элементах 3ИЛИ-НЕ микросхемы DD2 и триггерах Шмитта DD3.1-DD3.3. Его работа достаточно подробно описана в [1] и [2].

Работу узла управления поясняют временные диаграммы сигналов в некоторых его точках, показанные на рис. 2. В качестве выходных сигналов фазы А показаны токи, протекающие через излучающие диоды оптронов U1 и U4. Поскольку, в отличие от [1], в рассматриваемом устройстве все процессы синхронизированы с частотой генератора, так называемое мёртвое время At между открытыми состояниями разных силовых ключей, равное по длительности паузе между импульсами генератора, обеспечивается автоматически. При указанных на схеме номиналах резистора R12 и конденсатора C9 и максимальной частоте импульсов её длительность — не менее 30 мкс.

Рис. 2. Временные диаграммы сигналов

Полевой транзистор КП501А можно заменить на BSN304 или серии КП505. Вместо микросхемы 74НСТ14 лучше установить один из её функциональных аналогов КР1554ТЛ2, 74АС14, отличающихся повышенной нагрузочной способностью. Применять здесь микросхемы серии К561, а тем более К176 не следует.

1. Нарыжный В. Источник питания трёхфазного электродвигателя от однофазной сети с регулировкой частоты вращения. — Радио, 2003, № 12, с. 35-37.

2. Галичанин А. Система частотного управления асинхронным двигателем. — Радио, 2020, № 6, с. 35-41.

3. Хиценко В. Три фазы из одной. — Радио, 2020, № 9, с. 42, 43.

Автор: Е. Герасимов, станица Выселки Краснодарского края

ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ПРИ ВЫБОРЕ ATS ДЛЯ ОДНОФАЗНОГО И ТРЕХФАЗНОГО ГЕНЕРАТОРА?

Как писалось выше, при трёхфазных приборах лучше приобрести и аналогичную электростанцию, только необходимо учитывать нюансы подсоединения ATS (автоматического ввода резерва). Создаётся достаточно трудная схема при питании дома тремя фазами, а потребители напряжения принимают 220 В, но три линии находятся в разных участках дома.

Можно всё решить двумя методами:

Можно применить трёхфазную автоматику с такой же электростанцией. Тщательно рассчитать все линии питания (особое внимание уделить «перекосу фаз») и заново протянуть. Процесс очень сложный.

Второй вариант доступнее и проще. Нужно применить трёхфазную автоматику с однофазным генератором. АВР будет отслеживать все линии. Как только где-то исчезнет ток, то вся нагрузка автоматически перейдёт на генератор. При всех однофазных приборах, три фазы состыкуются среди генератора и АВР, и идёт подпитка сразу трёх линий. Здесь не надо заново вести проводку и можно забыть о «перекосе» (только если в доме нет приборов с потреблением 380 В).

Подключение блока автоматического ввода резерва к генератору

§ 62. Трехфазные генераторы

Выше были рассмотрены свойства однофазного переменного тока. Однако однофазная система неэкономична вследствие несовершенства однофазных электрических машин. Так, например, при одинаковых габаритах, весах активных материалов (стали и меди) и потерях энергии мощность однофазной машины в 1,5 раза меньше мощности трехфазной машины. Поэтому для электрификации используются трехфазные системы переменного тока. Двигатели трехфазного тока весьма просты по устройству, дешевы и надежны, а, кроме того, применение трехфазного тока вместо однофазного дает значительную экономию металла для линейных проводов. Многофазной системой

называется цепь переменного тока, в которой действуют две или более э. д. с. одинаковой частоты, но взаимно смещенные по фазе на определенные углы. Отдельные цепи, составляющие многофазную систему, называются фазами. Наиболее широкое распространение получила система трехфазного переменного тока. Впервые в мире передача трехфазного тока была осуществлена русским ученым М. О. Доливо-Добровольским в 1891 г.
Трехфазная система
состоит из трех электрических цепей, э. д. с. источников энергии в которых имеют одинаковую частоту, но сдвинуты по фазе друг относительно друга на 1/3 периода.
Если э. д. с. во всех трех фазах имеют одинаковую амплитуду, то такая трехфазная система называется симметричной
. На рис. 66 показана схема простейшего двухполюсного трехфазного генератора. Он состоит из статора (неподвижной части (от латинского слова — стоящий) и ротора — вращающейся части (от латинского слова — вращающийся). В стальном сердечнике статора имеются впадины — пазы. В пазах статора уложены три катушки
А — X
,
В — Y
и
C — Z
, оси которых сдвинуты в пространстве на 1/3 окружности (120°). Эти катушки являются тремя фазными обмотками генератора.

Внутри статора помещается ротор (вращающаяся часть машины), представляющий собой двухполюсный электромагнит, по обмотке которого протекает постоянный ток, возбуждающий магнитное поле. Ротор приводится во вращение каким-либо первичным двигателем, например паровой или гидравлической турбиной. Магнитное поле, вращаясь вместе с ротором, пересекает проводники катушек, заложенных в пазах статора, и индуктирует в этих катушках э. д. с., изменяющиеся синусоидально. При этом э. д. с., индуктированные в катушках АХ

,
ВY
и
СZ
, будут сдвинуты по фазе одна по отношению к другой на 1/3 периода (рис. 67).

Действительно, пусть положительный максимум э. д. с. Еm

в катушке
А — X
наступает в момент, когда сторона
А
окажется против центра северного полюса, а сторона
X
— против центра южного полюса. Положительный максимум э. д. с.
Еm
в катушке
В — Y
наступит в тот момент, когда центр северного полюса окажется под проводником
В
, а центр южного полюса — под проводником
Y
. Для этого ротор должен повернуться на 1/3 окружности (120°), что соответствует промежутку времени, равному 1/3 периода. Положительный максимум э. д. с.
Еm
в катушке
С — Z
наступит через 1/3 периода после такого же максимума в катушке
В — Y
, что соответствует дальнейшему повороту ротора на 1/3 окружности. При нагрузке генератора в обмотках (в катушках) статора
АХ
,
ВY
и
СZ
протекают токи и на зажимах катушек устанавливаются напряжения, называемые
фазными
. При отсутствии нагрузки (при холостом ходе) фазные напряжения равны э. д. с., индуктируемым в фазных обмотках статора.
предыдущая страница

оглавление следующая страница

КАКОЙ ГЕНЕРАТОР ЛУЧШЕ КУПИТЬ ДЛЯ ДОМА?

Если вы хорошо вникли в понятия распределения мощности и перекоса фаз в трехфазном генераторе, то понимаете, что для ваших бытовых однофазных приборов экономнее и рациональнее купить однофазный генератор с нужной мощностью.

В случае, если наши расчеты и объяснения, для вас немного сложны, то постараемся дать ценные указания, генератор на сколько фаз лучше брать для дома. Итак, простым и понятным языком:

  • При одних однофазных приборах в доме.
Читайте также:  Максимальное давление в ацетиленовым генераторам

Если в доме все приборы однофазные, то следует приобретать и генератор однофазный. В таком случае обеспечите долгий и продолжительный срок службы бытовых электроприборов и генератора. Такие аппараты значительно дешевле трёхфазных, топливо при работе будет распределяться рационально и плюс, простота в подключении.

  • Когда в доме есть трёхфазные приборы

В тех случаях, когда у вас есть и трёхфазные электрические приборы (требующие напряжения 380В), тогда необходимо приобрести трёхфазный генератор. Цена трехфазной электростанции выше, но для трехфазного электрического оборудования она необходима. При подключении электроприборов, работающих от трех фаз, вам гарантирована надёжность и высокое качество подачи напряжения, рациональность в расходе топлива, не будет «перекоса фаз» и как следствие, все приборы и генератор будут долго эксплуатироваться.

Начиная с 2020 года, компании Konner&Sohnen и Hyundai начали выпуск на рынок уникальных генераторов, которые работают сразу в двух режимах: и однофазном (220В), и трехфазном (380В). На данный момент аналогов таких генераторов не существует. Новинка стала приятным сюрпризом для малых и средних предприятий, производство которых оснащено однофазным и трехфазным оборудованием. Теперь владельцам не нужно тратиться на покупку двух генераторов, достаточно купить универсальную электростанцию, таким образом значительно сэкономив бюджет, а так же можно быть уверенным, что в дальнейшем, при подключении однофазных приборов, их мощность останется на том же уровне (потеря мощности исключена).

Популярные модели универсальных генераторов (220В/380В):

Код: 916011
2 отзыва

Бензиновый генератор Hyundai HHY 9020FE-T (универсальный 220/380В)

Код: 916014

Бензиновый генератор Hyundai HHY 10000FE-T (универсальный 220/380В)

Код: 123865

Дизельный генератор Konner&Sohnen KS 9200HDES-1/3 ATSR (EURO V)

Код: 123863

Дизельный генератор Konner&Sohnen KS 8100HDE-1/3 ATSR (EURO V)

Код: 123864

Дизельный генератор Konner&Sohnen KS 9100HDE-1/3 ATSR (EURO V)

Электрогенераторы

Однофазный и трехфазный генератор — разные устройства. Трехфазная электростанция создана для того, чтобы обеспечивать электроэнергией трехфазные потребители, а не для того, чтобы питать однофазные устройства, разделенные на три части. Трехфазный генератор мощностью 9 кВт выдает 3 раза по 3 кВт. Он не сможет запитать однофазную нагрузку в 4 кВт. При этом генераторные электростанции большой мощности (свыше 30 кВА), не имеют проблемы с распределением нагрузки пофазно при использовании в быту. Главной особенностью эксплуатации трехфазной электростанции является обязательное равномерное распределение нагрузки между фазами. Разница в нагрузке между тремя фазами не должна превышать 25%.

Варианты подключения обмоток трехфазных генераторов

При работе 3-х фазного генератора в каждой его обмотке создается ЭДС в форме синусоидального колебания. Все вектора разнесены по углу вращения на 120° и могут быть описаны формулами:

eА=Еmsinωt, EА=Ефej0°; eВ=Еmsin(ωt-120°), EВ=Ефe-j120°; eС=Еmsin(ωt-240°)=Еmsin(ωt+120°), EС=Ефej120°.

Для подключения обмоток генератора в связанную систему применяется одна из двух схем:

— “звезда” (Y); — “треугольник” (Δ).

. Для схемы “звезды” все выходы обмоток фаз статора подключают к единой общей точке
N
, именуемую нейтральной либо нулевой точкой. Входа (начала) обмоток каждой фазы
А, В и С
подключают к линейным выводам генератора.

. Для этой схемы соединения формируют выходные фазы:

подключением выхода обмотки
А
ко входу обмотки
C
;-
“В”
подключением выхода обмотки
В
ко входу обмотки
А
;-
“С”
подключением выхода обмотки
С
ко входу обмотки
В
.

Точки подключения А, В и С

используются как линейные выводы у генератора.

. У работающего генератора, обмотки которого соединены по схеме “звезда” диаграмма векторов напряжений имеет форму равностороннего треугольника с центром в начале координат и расположенного симметрично относительно оси ординат.

Его стороны представлены векторами линейных напряжений с направлением вращения противоположным ходу часовой стрелки. Вектора фазных напряжений соединяют центр треугольника с вершинами по направлению от начала координат.

Под термином фазного напряжения понимают разность потенциалов между общим выводом N и линейным А, В

или
С
и маркируют:
UA, UB, UC
. Напряжения в фазах генератора равны ЭДС обмоток:
ЕА=UА, ЕВ=UВ, ЕС=UС
.

Линейное напряжение генератора измеряется между двумя любыми его выводами и обозначается по наименованию выбранных фаз: UAВ, UBС, UCА

. Величина вектора линейного напряжения определяется геометрической разностью векторов соответствующих фаз:

UAВ=UA-UВ; UBС=UВ-UС; UCА =UС-UA.

У генератора с обмотками соединенными по схеме “треугольник” диаграмма векторов напряжений тоже имеет форму равностороннего треугольника, но он относительно центра координат провернут на 30° по направлению движения часовой стрелки.

Соотношения линейных и фазных напряжений для генератора, собранного по схеме “треугольника”, остаются теми же, что и для генератора, работающего по схеме “звезда”.

Расчеты параметров трехфазных сетей проводятся математическими способами (например, комплексный метод) и способами геометрических сложений.

Для этого выбирают один из векторов в качестве начального, ориентируют его в комплексной плоскости с учетом направления и величины. Остальные вектора достраивают по углам сдвига их фаз относительно выбранного начального вектора с учетом их величин.

Обычные расчеты для схемы соединения “звезда” проще начинать с определения напряжения вектора фазы А

, который в данной системе выходит из начала координат комплексной плоскости в направлении на север. Выражения фазных напряжений в комплексной форме для такого расчета описываются формулами:

UА=Uфej0°; UВ=Uфe-j120°; UС=Uфej120°

Формулы для линейных векторов имеют следующий вид:

UАВ=Uлej30°; UВС=Uлe-j90°; UСА=Uлej150°.

Для схем “треугольник” за начальный отсчет принимают вектор линейного напряжения UАВ

. Формулы вычисления фазных векторов напряжений принимают выражения:

UА=Uфe-j30°; UВ=Uфe-j150°; UС=Uфej90°.

Вектора линейных напряжений описываются формулами:

UАВ=Uлej0°; UВС=Uлe-j120°; UСА=Uлej120°.

Проведя геометрические вычисления не сложно определить линейную величину вектора по значению фазной:

Схема соединения обмоток “треугольник” для генератора практически не пригодна для реального использования, поэтому ее запрещено применять.

В фазах схемы “треугольник” образуется общий контур, у которого возникает суммарная ЭДС Σe=eAB+eBC+eCA

. Значения полных сопротивлений в обмотках маленькие и даже небольшая величина суммарной ЭДС
Σe>0
вызывает в магистралях “треугольника” уравнительные токи, которые сопоставимы с номинальным значением тока в генераторе. Это создает большие потери энергии и значительно уменьшает КПД генератора.

У энергетиков существует определение номинального напряжения для 3-х фазной системы. Им называют линейные напряжения, которые выражаются в киловольтах (кВ, kV). Их представляют значениями 0,4; 1,1; 3,5; 6,3; 10,5; 22; 35; 63; 110; 220; 330; 500; 750.

Для потребителей электроэнергии номинальную величину 3-х фазного напряжения допускается указывать соотношениями линейных и фазных напряжений UЛ/UФ

. Для электросети 0,4 кВ оно будет иметь вид: 380/220 вольт.

Источник

Техническое оборудование © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.