حساب الدوائر ثلاثية الطور

سلسلة ثلاث مراحل التيار المتردد يتكون من مصدر طاقة ثلاثي الطور ، ومستهلك من ثلاث مراحل وأسلاك خط اتصال بينهما.

يمكن تمثيل الإمداد المتماثل ثلاثي الطور على أنه ثلاثة إمدادات أحادية الطور تعمل على نفس التردد وبنفس الجهد وبزاوية طور في وقت قدره 120 درجة. يمكن أن تكون هذه المصادر متصلة بنجمة أو دلتا.

عند الاتصال بنجم ، يتم استخدام البداية الشرطية للمراحل لتوصيل ثلاثة موصلات خطية أ ، ب ، ج ، وتتحد نهايات المراحل عند نقطة واحدة ، تسمى النقطة المحايدة لمصدر الطاقة (مولد ثلاثي الطور أو محول). يمكن توصيل سلك محايد N بهذه النقطة ويظهر مخطط التوصيل النجمي لمصدر الطاقة في الشكل 1 ، أ.

أرز. 1. مخططات التوصيل لمراحل امدادات الطاقة: a - star؛ ب - مثلث

يسمى الجهد بين الخط والموصل المحايد بالطور ويسمى الخط بين موصلات الخط (لمزيد من التفاصيل انظر هنا - جهد الخط والمرحلة).

الخامس شكل متكامل إدخالات التعبيرات لجهود المرحلة هي:

الفولتية الخطية المقابلة عند توصيل النجمة:

هنا Uf هو معامل جهد الطور لمصدر الطاقة و Ul هو معامل جهد الخط. في نظام ثلاثي الطور متماثل ، عندما تكون أطوار المصدر متصلة بالنجوم ، توجد علاقة بين هذه الفولتية:

عندما يتم توصيل المراحل بمثلث ، يتم توصيل إمدادات طاقة الطور في سلسلة في حلقة مغلقة (الشكل 1 ، ب).

يتم إخراج ثلاثة أسلاك خطية A و B و C من نقاط الجمع بين المصادر مع بعضها البعض ، والانتقال إلى الحمل. من الشكل 1 ، ب ، يمكن ملاحظة أن مخرجات مصادر الطور متصلة بأسلاك خطية ، وبالتالي ، عندما تكون أطوار المصدر متصلة بمثلث ، فإن الفولتية الطورية تساوي الخطية. في هذه الحالة ، لا يوجد سلك محايد.

يمكن توصيل الحمل بمصدر ثلاثي الطور. من حيث الحجم والطبيعة ، يمكن أن يكون الحمل ثلاثي الطور متماثلًا وغير متماثل.

في حالة الحمل المتماثل ، تكون المقاومات المعقدة للمراحل الثلاثة هي نفسها ، وإذا كانت هذه المقاومات مختلفة ، فإن الحمل غير متوازن. يمكن توصيل مراحل التحميل ببعضها البعض بواسطة نجمة أو دلتا (الشكل 2) ، بغض النظر عن مخطط توصيل المصدر.

أرز. 2. تحميل مخططات اتصال المرحلة

يمكن أن يكون اتصال النجمة بسلك محايد أو بدونه (انظر الشكل 2 ، أ). يؤدي عدم وجود سلك محايد إلى التخلص من الاتصال الصلب لجهد الحمل بجهد الإمداد ، وفي حالة حمل الطور غير المتماثل ، فإن هذه الفولتية لا تتساوى مع بعضها البعض.لتمييزها ، اتفقنا على استخدام الأحرف الكبيرة في مؤشرات تعيين الحروف لجهود وتيارات التوريد ، والأحرف الصغيرة في المعلمات الخاصة بالحمل.

تعتمد خوارزمية تحليل الدائرة ثلاثية الطور على مخطط توصيل الحمل والمعلمات الأولية والغرض من الحساب.

يتم استخدام طريقة العقدة لتحديد جهد الطور بحمل غير متوازن متصل بالنجوم بدون موصل محايد. وفقًا لهذه الطريقة ، يبدأ الحساب بتحديد جهد الأمم المتحدة بين النقاط المحايدة للإمداد والحمل ، ويسمى جهد الانحراف المحايد:

حيث ya ، yb ، yc - القيم المسموح بها لمراحل الحمل المقابلة في شكل معقد

تم العثور على الفولتية عبر مراحل الحمل غير المتوازن من التعبيرات:

في حالة خاصة من عدم اتزان الحمل ، عندما يحدث ، في حالة عدم وجود موصل محايد ، دائرة كهربائية قصيرة في إحدى مراحل الحمل ، يكون جهد التحيز المحايد مساويًا لجهد الطور لإمداد الطور الذي تكون فيه الدائرة القصيرة حصل.

الجهد على الطور المغلق للحمل هو صفر ، وفي المرحلتين الأخريين يكون مساويًا عدديًا لجهد الخط. لنفترض ، على سبيل المثال ، أن دائرة قصر تحدث في المرحلة B. جهد التحيز المحايد لهذه الحالة هو UN = UB. ثم الفولتية المرحلة على الحمل:

تيارات الطور في الحمل ، فهي أيضًا تيارات موصلة للخط لأي نوع من الحمل:

في المهام عند حساب الدوائر ثلاثية الطور ، يتم النظر في ثلاثة خيارات لتوصيل المستهلكين من ثلاث مراحل بنجم: الاتصال بسلك محايد في وجود المستهلكين على ثلاث مراحل ، الاتصال بسلك محايد في حالة عدم وجود المستهلكين في واحدة من المراحل ، والتوصيل بدون سلك محايد بمركب قصير في إحدى مراحل الحمل ...

في الإصدارين الأول والثاني ، توجد جهود المرحلة المقابلة للإمداد في مراحل التحميل ويتم تحديد تيارات الطور في الحمل بواسطة الصيغ المذكورة أعلاه.

في الإصدار الثالث ، الجهد لمراحل الحمل لا يساوي جهد الطور للإمداد ويتم تحديده باستخدام التبعيات

يتم تحديد التيارات في مرحلتين غير متفرقتين وفقًا لقانون أوم ، كجزء من تقسيم جهد الطور بمقاومة المرحلة المعنية. يتم تحديد تيار الدائرة القصيرة باستخدام معادلة تعتمد على قانون كيرشوف الأولتم تجميعها للنقطة المحايدة للحمل.

للمثال أعلاه لدائرة كهربائية قصيرة المرحلة B:

لكل نوع من أنواع الحمل ، تكون القوى النشطة والمتفاعلة ثلاثية الطور مساوية لمجموع القوى النشطة والتفاعلية للمراحل الفردية ، على التوالي. لتحديد قوى الطور هذه ، يمكنك استخدام التعبير

حيث Uf ، Azf ، هو معقد الجهد ومعقد التيارات المقترنة في مرحلة التحميل ؛ Pf ، Qf - القوة النشطة والمتفاعلة في مرحلة التحميل.

الطاقة النشطة ثلاثية الطور: P = Pa + Pb + Pc

القدرة التفاعلية ثلاثية الطور: Q = Qa + Qb + Vc

ثلاث مراحل القوة الظاهرة:

عندما يتصل المستهلكون بمثلث ، تأخذ الدائرة الشكل الموضح في الشكل 2 ، ب. في هذا الوضع ، يكون اتصال الطور لمصدر الطاقة المتوازن غير ذي صلة.

يتم الكشف عن الفولتية بين خطوط إمداد الطاقة في مراحل التحميل. يتم تحديد تيارات المرحلة في الحمل باستخدام قانون أوم لقسم من الدائرةAzf = Uf / zf ، حيث Uf - جهد الطور في الحمل (المقابل لجهد التيار الكهربائي لمصدر الطاقة) ؛ zf هي المقاومة الكلية للمرحلة المقابلة للحمل.

يتم تحديد التيارات في الموصلات الخطية بواسطة تيارات الطور بناءً على قانون كيرشوف الأول لكل عقدة (النقاط أ ، ب ، ج) من الدائرة الموضحة في الشكل 2 ، ب: