Обмотки трехфазного генератора соединены звездой с чем соединен конец первой обмотки: Обмотки — трехфазный генератор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1 — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

HydroMuseum – Фазное напряжение

Фазное напряжение

Фазное напряжение – элементы трехфазной цепи

Трехфазный генератор

В настоящее время электрическая энергия переменного тока вырабатывается, передается и распределяется между отдельными токоприемниками в системе трехфазных цепей.

Системой трехфазных цепей называют такую совокупность электрических цепей, в которой токоприемники получают питание от общего трехфазного генератора.

Рис. 1. Схема трёхфазного генератора

Трехфазным называется такой генератор, который имеет обмотку, состоящую из трех частей. Каждая часть этой обмотки называется фазой. Поэтому эти генераторы и получили название трехфазных.

Следует отметить, что термин «фаза» в электротехнике имеет два значения:

в смысле определенной стадии периодического колебательного процесса;
как наименование части электрической цепи переменного тока (например, часть обмотки электрической машины).

Для уяснения принципа действия трехфазного генератора обратимся к модели, схематически изображенной на рисунке 64. Модель состоит из статора, изготовленного в виде стального кольца, и ротора — постоянного магнита. На кольце статора расположена трехфазная обмотка с одинаковым числом витков в каждой фазе. Фазы обмотки смещены в пространстве одна относительно другой на угол 120°.

Представим себе, что ротор модели генератора приведен во вращение с постоянной скоростью против движения часовой стрелки. Тогда, вследствие непрерывного движения полюсов постоянного магнита относительно проводников обмотки статора, в каждой ее фазе будет наводиться ЭДС

Применяя правило правой руки, можно убедиться, что ЭДС, наводимая в фазе обмотки северным полюсом вращающегося магнита, будет действовать в одном направлении, а наводимая южным полюсом — в другом. Следовательно, ЭДС фазы генератора будет переменной.

Крайние точки (зажимы) каждой фазы генератора всегда размечают: одну крайнюю точку фазы называют началом, а другую — концом. Начала фаз обозначают латинскими буквами A, B, C, а концы их соответственно — X, Y, Z. Наименования «начало» и «конец» фазы дают, руководствуясь следующим правилом: положительная ЭДС генератора действует в направлении от конца фазы к ее началу.

ЭДС генератора условимся считать положительной, если она наведена северным полюсом вращающегося магнита. Тогда разметка зажимов генератора для случая вращения его ротора против движения часовой стрелки должна быть такой, как показано на рисунке 1.

При постоянной скорости вращения полюсов ротора амплитуда и частота ЭДС, создаваемых в фазах обмотки статора, сохраняются неизменными. Однако в каждое мгновение величина и направление действия ЭДС одной из фаз отличаются от величины и направления действия ЭДС двух других фаз. Это объясняется пространственным смещением фаз. Все явления во второй фазе повторяют явления в первой фазе, но с опозданием. Говорят, что ЭДС второй фазы отстает во времени от ЭДС первой фазы.

Они, например, в разное время достигают своих амплитудных значений. Действительно, наибольшее значение ЭДС, – наведенной в какой-либо фазе, будет в тот момент, когда центр полюса ротора проходит середину этой фазы. В частности, для момента времени, соответствующего расположению ротора, показанному на рисунке 1, электродвижущая сила первой фазы генератора будет положительной и максимальной. Положительное максимальное значение ЭДС второй фазы наступит позже, когда ротор повернется на угол 120°. Поскольку за один оборот двухполюсного ротора генератора происходит полный цикл изменения ЭДС, то время T одного оборота является периодом изменения ЭДС Очевидно, что для поворота ротора на 120° необходимо время, равное одной трети периода (T/3).

Следовательно, все стадии изменения ЭДС второй фазы наступают позже соответствующих стадий изменения ЭДС первой фазы на одну треть периода. Такое же отставание в периодическом изменении ЭДС наблюдается в третьей фазе по отношению ко второй. Само собой разумеется, что по отношению к первой фазе периодические изменения ЭДС третьей фазы совершаются с опозданием на две трети периода (2/3 T).

Путем придания соответствующей формы полюсам магнитов можно добиться изменения ЭДС во времени по закону, близкому к синусоидальному.

Рис. 2. Кривые мгновенных значений трёхфазной системы ЭДС

Следовательно, если изменение ЭДС первой фазы генератора происходит по закону синуса

e₁ = E_мsinωt ,

то закон изменения ЭДС второй фазы может быть записан формулой

e₂ = E_м sinω (t − T/3) ,

а третьей — формулой

e₃ = E_м sinω (t − 2/3 T) ,

Сказанное иллюстрирует график рисунка 2.

Таким образом, можно сделать следующий вывод: при равномерном вращении полюсов ротора во всех трех фазах генератора наводятся переменные ЭДС одинаковой частоты и амплитуды, периодические изменения которых по отношению друг к другу совершаются с запаздыванием на 1/3 периода.

Трехфазные токоприемники

Трехфазный генератор служит источником питания как однофазных, так и трехфазных электрических устройств. Однофазные токоприемники, как известно, имеют два внешних зажима. К ним относятся, например, осветительные лампы, различные бытовые приборы, электросварочные аппараты, индукционные печи, электродвигатели с однофазной обмоткой.

Трехфазные устройства в общем случае имеют шесть внешних зажимов. Каждое такое устройство состоит из трех, обычно одинаковых, электрических цепей, которые называются фазами. Примерами трехфазных токоприемников могут служить электрические дуговые печи с тремя электродами или электродвигатели с трехфазной обмоткой.

Способы соединения фаз генератора и токоприемника

Несвязанная и связанная трехфазные цепи

Рис. 3. Схема несвязанной трёхфазной цепи

Трехфазную цепь называют несвязанной, если каждая фаза генератора независимо от других соединена двумя проводами со своим токоприемником (рис. 3). Основной недостаток несвязанной трехфазной цепи заключается в том, что для передачи энергии от генератора к приемникам нужно применять шесть проводов.

Число проводов может быть уменьшено до четырех или даже до трех, если фазы генератора и токоприемников соединить между собой соответствующим способом. В этом случае трехфазную цепь называют связанной трехфазной цепью.

На практике почти всегда применяют связанные трехфазные цепи, как более совершенные и экономичные. Существует два основных способа соединения фаз генератора и фаз приемников: соединение звездой и соединение треугольником.

При соединении фаз генератора звездой (рис. 4, а) все «концы» фазных обмоток

X, Y, Z соединяют в одну общую точку 0, называемую нейтральной или нулевой точкой генератора.

На рисунке 4, б схематически показаны три фазы генератора в виде катушек, оси которых смещены в пространстве одна относительно другой на угол 120°.

Напряжение между началом и концом каждой фазы генератора называют фазным напряжением, а между началами фаз — линейным.

Поскольку фазные напряжения изменяются во времени по синусоидальному закону, то линейные напряжения также будут изменяться по синусоидальному закону. Условимся за положительное направление действия линейных напряжений считать то направление, когда они действуют: от зажима

A первой фазы к зажиму B второй фазы; от зажима B второй фазы к зажиму C третьей фазы; от зажима C третьей фазы к зажиму A первой фазы. Эти три условно положительных направления действия линейных напряжений на рисунке 4, б показаны стрелками.

Рис. 4. Трёхфазная обмотка, соединённая звездой: а – схема соединения; б – схема обмотки.

Расчеты и измерения показывают, что действующее значение линейного напряжения генератора, три фазы которого соединены в звезду, в √3 раз больше действующего значения фазного напряжения.

Соединение фаз токоприемников звездой

Для передачи энергии от генератора, соединенного звездой, к однофазным или трехфазным токоприемникам, в общем случае нужны четыре провода. Три провода присоединяют к началам фаз генератора (A, B, C). Эти провода называют линейными проводами. Четвертый провод соединяют с нейтральной точкой (0) генератора и называют нейтральным (нулевым) проводом.

Трехфазная цепь с нейтральным проводом дает возможность использовать два напряжения генератора. Приемники в такой цепи можно включать между линейными проводами на линейное напряжение или между линейными проводами и нейтральным проводом на фазное напряжение.

Рис. 5. Четырёхпроводная трёхфазная цепь

На рисунке 5 показана схема включения токоприемников, рассчитанных на фазное напряжение генератора. В этом случае фазы токоприемников будут иметь общую точку соединения — нейтральную точку 0′, а токи в линейных проводах (линейные токи) будут равны токам в соответствующих фазах нагрузки (фазным токам).

Каждая фаза нагрузки может быть образована как одним токоприемником, так и несколькими токоприемниками, включенными между собой параллельно (рис. 6).

Если фазные токи и углы сдвига фаз этих токов по отношению к фазным напряжениям одинаковы, то такая нагрузка называется симметричной. Если хотя бы одно из указанных условий не соблюдается, то нагрузка будет несимметричной.

Симметричная нагрузка может быть создана, например, лампами накаливания одинаковой мощности. Допустим, что каждая фаза нагрузки образована тремя одинаковыми лампами (рис. 7).

Рис. 6. Схема включения однофазных токоприёмников в четырёхпроводную сеть

Рис. 7. Схема соединения симметричной нагрузки звездой

Путем непосредственных измерений можно убедиться, что при включении нагрузки звездой с нейтральным проводом напряжение на каждой фазе нагрузки U_ф будет меньше линейного напряжения U_л в √3 раз, подобно тому, как это было при включении звездой фаз обмоток генератора

U_л = √3U_ф.

На практике широкое распространение получили трехфазные цепи с нейтральными проводами при напряжениях

U_л = 380 В; U_ф = 220 В

или

U_л = 220 В; U_ф = 127 В.

Из рисунка 70 видно, что ток в линейном проводе (I_л) равен току в фазе (I_ф)

I_л = I_ф.

Величина тока в нейтральном проводе при симметричной нагрузке равна нулю, в чем можно убедиться также путем непосредственного измерения.

Но если ток в нейтральном проводе отсутствует, то зачем же нужен этот провод?

Для выяснения роли нейтрального провода проделаем следующий опыт. Допустим, что в каждой фазе нагрузки имеется по три одинаковых лампы и одному вольтметру, а в нейтральный провод включен амперметр (см. рис. 7).

Рис. 8. Схема осветительной сети жилого дома при соединении фаз нагрузки звездой

Когда в каждой фазе включены по три лампы, то все они находятся под одним и тем же напряжением и горят с одинаковым накалом, а ток в нейтральном проводе равен нулю. Изменяя число включенных ламп в каждой фазе нагрузки, мы убедимся в том, что фазные напряжения не изменяются (все лампы будут гореть с прежним наклоном), но в нейтральном проводе появится ток.

Отключим нейтральный провод от нулевой точки приемников и повторим все изменения нагрузки в фазах. Теперь мы заметим, что большее напряжение будет приходиться на ту фазу, сопротивление которой больше других, то есть, где включено меньшее количество ламп. В этой фазе лампы будут гореть с наибольшим накалом и даже могут перегореть. Это объясняется тем, что в фазах нагрузки с большим сопротивлением происходит и большее падение напряжения.

Следовательно, нейтральный провод необходим для выравнивания фазных напряжений нагрузки, когда сопротивления этих фаз различны.

Благодаря нейтральному проводу, каждая фаза нагрузки оказывается включенной на фазное напряжение генератора, которое практически не зависит от величины тока нагрузки, так как внутреннее падение напряжения в фазе генератора незначительно. Поэтому напряжение на каждой фазе нагрузки будет практически неизменным при изменениях нагрузки.

Если сопротивления фаз нагрузки будут равными по величине и однородными, то нейтральный провод не нужен (рис. 7). Примером такой нагрузки являются симметричные трехфазные токоприемники.

Обычно осветительная нагрузка не бывает симметричной, поэтому без нейтрального провода ее не соединяют звездой (рис. 8). Иначе это привело бы к неравномерному распределению напряжений на фазах нагрузки: на одних лампах напряжение было бы выше нормального и они могли бы перегореть, а другие, наоборот, находились бы под пониженным напряжением и горели бы тускло.

По этой же причине никогда не ставят предохранитель в нейтральный провод, так как перегорание предохранителя может вызвать недопустимые перенапряжения на отдельных фазах нагрузки (см. рис. 8).

Рис. 9. Трёхпроводная трёхфазная цепь

Соединение фаз токоприемников треугольником

Если три фазы нагрузки включить непосредственно между линейными проводами, то мы получим такое соединение фаз токоприемников, которое называется соединением треугольником (рис. 9). Допустим, что первая фаза нагрузки R1 включена между первым и вторым линейными проводами; вторая R2 — между вторым и третьим проводами, а третья R3 — между третьим и первым проводами. Нетрудно видеть, что каждый линейный провод соединен с двумя различными фазами нагрузки.

Рис. 10. Схема осветительной сети жилого дома при соединении фаз нагрузки треугольником

Соединять треугольником можно любые нагрузки. На рисунке 9 дана более общая схема соединения фаз нагрузки треугольником. Соединение треугольником осветительной нагрузки жилого дома показано на рисунке 10. При соединении фаз нагрузки треугольником напряжение на каждой фазе нагрузки равно линейному напряжению

U_л = U_ф.

Это соотношение сохраняется и при неравномерной нагрузке.

Линейный ток при симметричной нагрузке фаз, как показывают измерения, будет больше фазного тока в √3 раз

I_л = √3·I_ф.

Однако следует иметь в виду, что при несимметричной нагрузке фаз это соотношение между токами нарушается.

Рис. 11. Схема включения однофазных токоприёмников в трёхпроводную сеть

Принципиально можно соединять треугольником и фазы генератора, но обычно этого не делают. Дело в том, что для создания заданного линейного напряжения каждая фаза генератора при соединении треугольником должна быть рассчитана на напряжение, в √3 раз большее, чем в случае соединения звездой. Более высокое напряжение в фазе генератора требует увеличения числа витков и усиленной изоляции для обмоточного провода, что увеличивает размеры и стоимость машины. Именно поэтому фазы трехфазных генераторов почти всегда соединяют звездой.

Приемники электрической энергии независимо от способа соединения обмоток генератора могут быть включены либо звездой, либо треугольником. Выбор того или иного способа соединения определяется величиной напряжения сети и номинальным напряжением приемников.

Сообщество Экспонента

вопрос
04.12.2022

Другое

У вас на сайте была переведенная на русский документация MATLAB? Не могу найти.

1 Ответ

Отвеченный вопрос
03. 12.2022

Системы управления, Электропривод и силовая электроника

Здравствуйте! Очень нужна помощь, мне нужно многократно (раз 50) запустить схему в симулинке, меняя всего лишь один Gain на +1 или на +0,5 на каждом запуске. Вручную мне это делать надоело, но я не зн…

2 Ответа

Simulink

03.12.2022

вопрос
01.12.2022

Другое

Доброго времени суток. Решил исправить немного модель в симулинке, использовал блок Switch, обнаружил, что он работает некорректно. При подаче на него того же значения он просто выдает ноль, хотя долж…

1 Ответ

Публикация
01.12.2022

Системы связи

На вебинаре будут представлены референс дизайны протоколов профессиональной связи TETRA и DMR, которые позволят начать быструю разработку отечественного оборудования профессиональной связи.Полученное оборудование будет совместимо с оборудованием иностранного п…

Приглашаем на вебинар «Референс дизайны протоколов профессиональной радиосвязи TETRA и DMR», который пройдет 6 декабря в 10:00 по московскому времени.

MATLAB
Simulink
ЦОС
ПЛИС
МОП
Exponenta

01.12.2022

Публикация
28.11.2022

Автоматизация испытаний

Смотрите вебинар тут. А еще: если вы пропустили трансляцию любого вебинара, то посмотреть в записи можно тут.

Многие спрашивали о записи вебинара о предсказании отказов в промышленности, – отвечаем: запись есть!

вопрос
26.11.2022

Математика и статистика, Другое

Здравствуйте! Посмотрите пожалуйста код, почему не могу посчитать неизвестные a и b? очень срочно надо посчитать!! диплом горит(((

2 Ответа

Maple
математика
Программирование

26.11.2022

вопрос
23.11.2022

Изображения и видео, Встраиваемые системы, Математика и статистика, Другое

Подскажите,может кто разбирался в методу главных компонент. Занимаюсь комплексированием 2-ух изображений методом главных компонент. По порядку использую функции cov, затем получаю собственные значения. ..

комплексирование
матрица
статистика

23.11.2022

вопрос
23.11.2022

Системы связи, Цифровая обработка сигналов, Робототехника и беспилотники

Как запустить модели примеров с кнопкой ПОПРОБОВАТЬ В матлаб???

22 Ответа

вопрос
23.11.2022

Системы связи, Цифровая обработка сигналов, Другое

Какая создать модель в виде кода визуализируя спектральную эффективность в полном дуплексе?

6 Ответов

вопрос
22. 11.2022

Другое, Математика и статистика

Уважаемые форумчане, У кого есть опыт работы с функцией mesh? Написан код, посвященный решению задачи теплопроводности: рассматривается нагрев воды лазерным импульсом, решается задача теплопрово…

6 Ответов

pde
mesh

22.11.2022

Обмотка трехфазных двигателей переменного тока | Программное обеспечение серии Generator

Обмотка трехфазного двигателя переменного тока

В учебном пособии «Обмотка двигателя переменного тока» представлены основы обмоток двигателей переменного тока, а также обмотки однофазных двигателей.

В этом учебном пособии представлены обмотки трехфазных двигателей переменного тока.

Базовая конструкция обмотки трехфазного двигателя переменного тока

Хорошо известно, что как электродвижущая сила, индуцируемая в трехфазном двигателе переменного тока, так и вращающееся магнитное поле, генерируемое в трехфазном генераторе переменного тока, исходят от важной части двигателя или генератора, то есть от обмоток.
Основные требования к обмоткам трехфазных двигателей переменного тока:
Форма волны потенциала, генерируемая трехфазным двигателем переменного тока, и магнитное поле трехфазного двигателя переменного тока должны быть близки к синусоиде и достигать требуемой амплитуды.
Потенциальное или магнитное поле, создаваемое трехфазными обмотками, должно быть симметричным, а сопротивление и реактивное сопротивление каждой обмотки должны быть сбалансированы.
Медные потери обмотки малы и равны количеству меди.
Его изоляция должна быть надежной, требуется высокая механическая прочность, рассеивание тепла и простота изготовления.
Конкретные обмотки трехфазного двигателя переменного тока в основном основаны на следующих данных:

P Пары магнитных полюсов
Для двигателя с P парами магнитных полюсов количество магнитных полюсов равно 2p. Например, двигатели с одной парой магнитных полюсов создают вращающееся магнитное поле со скоростью 3000 об/мин при трехфазном переменном токе частотой 50 Гц, а двигатели с двумя парами магнитных полюсов создают вращающееся магнитное поле со скоростью 1500 об/мин.
Полюс τ
Ширина каждого полюса (измеряется по количеству пазов),
τ=Z/2p      Z — общее количество пазов статора,
Фазовый диапазон q
Ширина каждой фазы под каждым столбом (измеряется по количеству пазов),
q = Z / 2pm   m количество фаз
Например, для трехфазного двигателя с общим количеством пазов 24 и двумя парами магнитных полюсов шаг полюсов равен 6, а фазовый диапазон равен 2.
Применение фазового деления для проектирования обмоток является основным методом, который является простым и легким. Основные этапы:
1. Сначала определите количество фаз двигателя, количество полюсов двигателя и форму обмотки
2. Нарисуйте круговую диаграмму со всеми слотами
3. Рассчитайте количество слотов в каждом полюсе и фазе
. 4. Рассчитать шаг полюсов и шаг
5. Фаза дивизии
6. Соедините концы, чтобы сформировать катушку
. 7. Соедините катушки, чтобы сформировать обмотку
Для других сложных обмоток нужны какие-то другие методы. Ниже приведен пример анализа двух трехфазных двигателей методом разделения фазового диапазона.

Обмотки трехфазного двигателя переменного тока

2-полюсная 6-пазовая однослойная трехфазная обмотка

Самым простым является трехфазная обмотка с 2 полюсами и 6 пазами, которая является самым основным режимом обмотки в учебном пособии «Принципиальная модель трехфазного двигателя переменного тока». Его шаг полюсов равен 3, а ширина фазовой полосы равна 1,9.0037

Установите слоты 1, 2 и 3 как N полюса, а слоты 4, 5 и 6 как S полюса (полюса здесь не являются северным и южным полюсами определенного магнитного поля), и есть 3 фазы ленты под каждым полюсом, пазы под каждой фазовой полосой соединяются как одна катушка, и направления намотки каждой соседней фазовой полосы меняются местами. См. рисунок 1, светло-голубая катушка представляет собой одиночную обмотку фазы U, зеленая катушка представляет собой одну обмотку фазы V, а красная катушка представляет собой обмотку одной фазы W.

Рисунок 1 — 2-полюсная 6-слотовая однослойная цепочка с развернутой обмоткой

2 полюса и 12 пазов однослойная цепь трехфазная обмотка

Использование ядра 6-слотового двигателя слишком низкое и используется только для объяснения принципа. 12 пазов применим как минимум для трехфазного двигателя. Далее описывается однослойная цепная обмотка с 2 полюсами и 12 пазами трехфазного двигателя.

Простой расчет показывает, что шаг полюсов равен 6, а ширина фазового диапазона равна 2. На рис. 2 представлена круговая диаграмма трехфазного двигателя с 2 полюсами, 12 слотами, 2 полюсами и 12 слотами, где от 1 до 6 слотов указаны как N полюсов. и от 7 до 12 слотов в качестве S-полюсов.

Имеется 3 фазовых диапазона U, V и W под полюсами N и S, соедините слоты в одном и том же фазовом диапазоне под каждым полюсом N и полюсом S в катушку. Прорези 1 и 8 состоят из катушки, прорезь 1 — это первый конец, прорези 2 и 7 состоят из катушки, прорезь 2 — это первый конец, и две катушки соединены встык, образуя обмотку U-фазы, так что эффективная стороны одной и той же обмотки имеют одинаковую полярность. Направления намотки одинаковы (направление тока одинаково), а направления намотки под противоположными магнитными полюсами противоположны. Один и тот же способ подключения к обмотке V-фазы и обмотке W-фазы. я

Катушки соседних фазных полос намотаны в противоположных направлениях, см. рисунок 2.

Токопроводящие провода каждой фазной обмотки должны быть разделены электрическим углом 120°. Для 2-полюсного двигателя электрический угол такой же, как и механический, оба они равны 120°. Выберите 2 слота в качестве конца U1, выберите 10 слотов в качестве конца V1 и выберите 6 слотов в качестве конца W1; тогда 8 слотов предназначены для конца U2, 4 слота для конца V2 и 12 слотов для конца W2.

Рисунок 2 — 2 полюса и 12 пазов, однослойная цепная обмотка

На рис. 3 показан увеличенный чертеж однослойной обмотки цепи с 2 полюсами и 12 пазами. На рисунке светло-голубая катушка — это обмотка фазы U, зеленая катушка — обмотка фазы V, а красная катушка — обмотка фазы W.

0099
В учебном пособии «Модель трехфазного двигателя переменного тока» есть стереограмма 2-полюсных 12-пазовых однослойных цепных обмоток и схематическая диаграмма нисходящего процесса намотки с анимацией. Некоторые расширительные чертежи трехфазных обмоток будут представлены позже без анализа.
2-полюсная 12-пазовая однослойная концентрическая трехфазная обмотка

Рисунок 4 — 2-полюсная 12-пазовая однослойная концентрическая трехфазная обмотка
2-полюсная 18-пазовая однослойная с перекрестной трехфазной обмоткой

Рисунок 5 — 2-полюсная 18-пазовая однослойная перекрестная трехфазная обмотка
2-полюсный 18-пазовый однослойный с концентрической поперечной обмоткой

Рисунок 6 — 2-полюсная 18-пазовая однослойная концентрическая поперечная обмотка
2-полюсный 12-слотовый двухслойный пакет с обмоткой вокруг трехфазной обмотки
Для упрощения сложной графики витки в двухслойной обмотке представлены одной рамкой.

Рисунок 7 — 2-полюсная 12-слотовая двухслойная обмотка вокруг трехфазной обмотки
2-полюсный 18-слотовый двухслойный пакет с обмоткой вокруг трехфазной обмотки

Рисунок 8 — 2-полюсная 18-слотовая двухслойная обмотка вокруг трехфазной обмотки
4-х полюсная 24-х слотовая двухслойная обмотка вокруг трехфазной обмотки

	Рисунок 9 — 4-полюсная двухслойная обмотка с 24 слотами вокруг трехфазной обмотки
Соединение обмоток трехфазного двигателя переменного тока
Трехфазный двигатель переменного тока обычно вводит шесть концов, включая первую и конечную клемму трех обмоток, в распределительную коробку корпуса и подключается к шести клеммам. Они соединяются друг с другом в распределительной коробке и подключаются к внешнему трехфазному источнику питания. Звезда и треугольник являются основным способом соединения.
Соединение звездой
Соединение звездой также называется соединением Y, а левая схема на рисунке 10 представляет собой соединение звездой трех обмоток со спиральной катушкой, представляющей обмотку. На рисунке справа показана клеммная колодка в распределительной коробке. На плате есть 6 клемм, W2, U2, V2, U1, V1, W1, соедините W2, U2 и V2 закорачивающими контактами (точка соединения называется нейтральной линией N), U1, V1 и W1 соответственно подключены к трехфазный источник питания снаружи A, B и C.

Рис. 10. Трехфазное соединение обмотки звездой
Треугольное соединение
Треугольное соединение также называется Δ-соединением. Левая схема рисунка 11 представляет собой треугольное соединение трех обмоток. На правой схеме показана клеммная колодка в распределительной коробке. На плате есть шесть клемм: W2, U2, V2, U1, V1 и W1. Соедините W2 и U1 перемычками и используйте их в качестве входной клеммы питания фазы A; соедините U2 и V1 перемычками и используйте в качестве входной клеммы питания фазы B; используйте перемычки V2 и W1, подключенные и используемые в качестве внешнего входа питания фазы C.

Рисунок 11. Треугольное соединение трехфазной обмотки
Конкретный метод подключения должен соответствовать методу подключения, указанному на паспортной табличке двигателя. В большинстве трехфазных двигателей переменного тока используется треугольное соединение, но некоторые названия двигателей помечены как «напряжение 380 В/220 В» и «соединение Y/Δ», что указывает на то, что соединение Y применяется для линейного напряжения источника питания. 380В; при линейном напряжении источника питания 220В выбрано Δ-соединение. Трехфазный асинхронный двигатель большой мощности имеет большой пусковой ток. Чтобы избежать чрезмерного воздействия на энергосистему, используется пуск «Y-Δ», Y-соединение при запуске, пусковой ток будет небольшим, так как скорость двигателя близка к номинальной скорости. Затем перейти на Δ-соединение. Трехфазные двигатели переменного тока обычно выводятся из машины через соединение звездой.

Вернуться на предыдущую страницу

электрогенератор | инструмент | Британника

электрогенератор

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:: Чарльз Протеус Стейнмец Рукс Эвелин Белл Кромптон Джон Хопкинсон Сильванус Филлипс Томпсон Эдвард Уэстон

Связанные темы:: магнитогидродинамический генератор энергии термоэмиссионный преобразователь энергии генератор переменного тока арматура правило правой руки

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

электрический генератор , также называемый динамо-машиной , любая машина, которая преобразует механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередач бытовым, коммерческим и промышленным потребителям. Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.

Механическая мощность для электрического генератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость. Механическая энергия может поступать из ряда источников: гидравлические турбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, полученный с использованием тепла от сжигания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели. Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Почти все генераторы, используемые для питания электрических сетей, генерируют переменный ток, который меняет полярность с фиксированной частотой (обычно 50 или 60 циклов или двойное изменение направления в секунду). Поскольку несколько генераторов подключены к электрической сети, они должны работать на одной частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.

Генераторы синхронные

Основная причина выбора переменного тока для силовых сетей заключается в том, что его постоянное изменение во времени позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электроэнергию любого напряжения и силы тока в высокое напряжение и малый ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд). Конкретной используемой формой переменного тока является синусоида, которая имеет форму, показанную на рисунке 1. Она была выбрана потому, что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть сложены или вычтены и имеют такая же форма возникает в результате. В идеале тогда все напряжения и токи имеют синусоидальную форму. Синхронный генератор предназначен для воспроизведения этой формы настолько точно, насколько это практически возможно. Это станет очевидным, когда основные компоненты и характеристики такого генератора будут описаны ниже.

Ротор

Простейший синхронный генератор показан в разрезе на рис. 2. Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в пазах, прорезанных на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения. Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемая в воздушном зазоре к статору, примерно синусоидально распределяется по периферии ротора. На рис. 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что приблизительно соответствует синусоидальному распределению.

Статор простейшего генератора на рис. 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего свободный путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, две стороны которой размещены в пазах в железе, а концы соединены вместе изогнутыми проводниками по периферии статора. Катушка обычно состоит из нескольких витков.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

При вращении ротора в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окружаемое катушкой, меняется со временем, т. е. скорости, с которой магнитное поле проходит две стороны катушки. Следовательно, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернется на 90° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении через 180° позже. Форма сигнала напряжения будет приблизительно синусоидальной, показанной на рисунке 1.9.0043

Конструкция ротора генератора на рис. 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь.