星形和三角形连接的电压、电流和功率值

伟大的法拉第定律发现:当导线穿过磁场的磁力线时,导线中感应出电动势,使导线进入的电路中产生电流,这成为创造的基础带有旋转转子的发电机组 - 一块磁铁。在这种情况下,电动势在定子绕组中感应(见 - 法拉第电磁感应定律的实际应用).

产生的电压可能非常不同:这完全取决于发电机的设计、定子中的绕组数量以及它们的连接方式。但在实际电气工程中,应用最广泛的是俄国杰出工程师M.O.提出的三相正弦电流系统。 Dolivo-Dobrovolsky 于 1888 年(发现法拉第 57 年后)。

在所有多相系统中,三相系统提供最经济的长距离电能传输,并允许您创建可靠且易于使用的发电机、电动机和变压器。但是三个绕组可以以两种方式连接:“三角形”(图 1)和“星形”(图 2)。

三角接线图

米。 1个

星连接

米。 2个

相位是由一个绕组产生的电压 Uph,线性 Ul 是两个线性导体之间的电压。换句话说, 相电压 各相线与零线之间是否有电压。

对称发电机星形接法时,线电压比相电压高1.73倍,即Uk = 1.73 • Uph。这是因为 Ul 是锐角为 30° 的等腰三角形的底边: Ul = UAB = Uf2 cos 30° = 1.73 • Uph。

星形连接负载时,对应的线电流等于负载的相电流。如果三相负载是对称的,则零线中的电流将为0。在这种情况下,零线的需要就完全消失了,三相电路就变成了三线制。这种连接称为“无中性导体的星-星”。对于对称相负载,线电流比相电流高 1.73,Il = 1.73 • 3If。

当将三相发电机连接到星形时,使用两个电压,这有利地将这种连接与三角形连接区分开来。但是当负载为三角形连接时,所有相都处于相同的线电压数值下,而不管相电阻如何,这对于照明负载——白炽灯很重要。

带有中性线的三相系统用于为接收器提供相差 1.73 倍的两个电压,例如,支腿连接到相电压,电机连接到线电压。

标称电压由发电机的结构及其绕组的连接方法决定。

图 3 显示了确定星形和三角形连接交流电路功率值的关系。

确定星形和三角形连接交流电路功率值的相关性

米。 3.

从外观上看,公式是相同的,这两种电路似乎没有功率增益或功率损耗。但不要仓促下结论。

当从三角形重新连接到星形时,尽管电网电压保持不变,但每相绕组的电压降低了 1.73 倍。电压的降低导致绕组中的电流降低了相同的 1.73 倍。然而 — 当它们以三角形连接时,线电流比相电流高 1.73 倍,现在这些电流相等。结果,重新连接到星形时的线路电流减少了 1.73 x 1.73 = 3 倍。

新的力量确实是用同样的公式计算出来的,只是代入了不同的数值!

异步电机

当将电动机从三角形重新连接到星形并从同一网络为其供电时,该电动机产生的功率减少了 3 倍。当从发电机的星形绕组切换到三角形绕组或变压器的次级绕组时,网络电压降低了 1.73 倍,例如,从 380 伏降低到 220 伏。

发电机或变压器的功率保持不变,因为各相绕组中的电压和电流保持不变,即使线路中的电流增加了 1.73 倍。当将发电机绕组或变压器次级绕组从三角形切换到星形时,会出现相反的现象:网络的线电压增加了 1.73 倍,相绕组中的电流保持不变,线路中的电流减小1.73 倍。

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