TROJFÁZOVÁ SOUSTAVA ZÁKLADNÍ POJMY

Transkript

1 TROJFÁOÁ SOSTAA základní obrat ve výrobě a užití elektrické energie nesporné výhody při výrobě, přenosu a přeměně elektrické energie na mechanickou Trojfázová symetrická soustava napětí: tři zdroje harmonického napětí shodné amplitudy shodný kmitočet fázové posunutí 12 o Řešení obvodů: trojfázová soustava napětí... tři zdroje napětí, napájející daný obvod ÁKLADNÍ POJMY Sdružená trojfázová soustava napětí spojení zdrojů do hvězdy do trojúhelníku. vodiče od svorek,,... fázové vodiče vodič od svorky N... nulovací vodič 1

2 Pro přenos a přeměnu elektrické energie se zásadně používá symetrická (souměrná) sdružená trojfázová soustava napětí: Popis soustavy: u u u analyticky :. sin ωt 2. sin( ωt - π ) 3 2. sin( ωt + π ) 3 fázorově: - j12 j12 Časový průběh napětí u, u, u fázorový diagram napětí,, 2

3 APOJENÍ DROJŮ TROJFÁOÉHO NAPĚTÍ zapojení do hvězdy: fázové napětí - napětí mezi fázovým vodičem a nulovacím vodičem,,... obecně f sdružené napětí - napětí mezi fázovými vodiči ˆ ˆ -ˆ ˆ ˆ -ˆ ˆ ˆ -ˆ... obecně s Fázorový diagram napětí sdružená napětí,, mají stejnou velikost, jsou vzájemně posunuta o 12 o. 1 cos cos 3 3. S 3 f 3

4 zapojení do trojúhelníka: sdružené napětí - napětí mezi fázovými vodiči Abychom nemuseli rozlišovat, zda síť je zapojena do hvězdy nebo do trojúhelníku, udává se : síťové napětí - napětí mezi dvěmi fázovými vodiči síťový proud I - proud tekoucí fázovým vodičem. Běžně užívaná rozvodná síť nízkého napětí: symetrická sdružená s vyvedeným nulovacím vodičem označení: 3x4 / 23, 5 Hz síťové napětí 4 (mezi svorkami,, ) fázové napětí f 23 (mezi svorkou N a svorkami, nebo ) kmitočet 5 Hz 4

5 PŘIPOJENÍ ÁTĚŽE K TROJFÁOÉ SOSTAĚ NAPĚTÍ 5

6 ÁTĚŽ SPOJENÁ DO HĚDY Nesouměrná zátěž spojená do hvězdy ˆ ˆ ˆ Fázové napětí spotřebiče f napětí na svorkách spotřebiče Fázový proud spotřebiče I f proud tekoucí spotřebičem 6

7 Je-li obecně pak ˆ ˆ ˆ a obdobně pro Î Î ˆ, kde ˆ - I ˆ -. e Î -j j12 I - j( 12 + ϕ ) Î j Podle 1. Kirchhoffova zákona j12 N ϕ j12 I j( 12 -ϕ ) Síťové proudy a fázové proudy spotřebiče jsou shodné, pro velikosti proudů platí f, a pro velikosti napětí f(sítě) f, f(spotřebiče) f nebo I (sítě) (sítě) I 3. f(spotřebiče) f(spotřebiče) Platí Pro souměrnou zátěž spojenou do hvězdy platí: ˆ ˆ ˆ ˆ šechny proudy jsou stejně veliké, mají stejný fázový posuv vůči fázovým napětím,,. Proud nulovacím vodičem podle 1. Kirchhoffova zákona: -j12 j12 Î N Î (1+ e + e I ) Máme-li souměrnou zátěž, neprotéká nulovacím vodičem žádný proud. 7

8 ÁTĚŽ SPOJENÁ DO TROJÚHELNÍK Spotřebiče mohou vytvořit a) nesouměrnou zátěž b) souměrnou zátěž ˆ ˆ ˆ 8

9 Nesouměrná zátěž zapojená do trojúhelníku Impedance jednotlivých spotřebičů j ϕ f napětí na fázi spotřebiče f je rovné síťovému napětí napětí položme do reálné osy Fázové proudy jednotlivými spotřebiči f ˆ ˆ - I f - obdobně pro Î f a Î f, kde ˆ a ˆ f f ˆ ˆ ˆ ˆ -j12 j12 - j j12 I o f I f - j( 12 + ϕ ) o j( 12 -ϕ ) Podle 1. K platí pro síťové proudy - f + f - - f f + + f f Pro nakreslení fázorového diagramu předpokládejme, že spotřebiče jsou induktivního charakteru a kapacitního charakteru. a 9

10 Souměrná zátěž zapojená do trojúhelníku Protože platí ˆ ˆ ˆ _ I f šechny fázové proudy mají stejnou velikost a stejný fázový posuv vůči fázorům síťových napětí,,.. šechny síťové proudy mají stejnou velikost a stejný fázový posuv vůči fázorům síťových napětí,,. Mezi velikostmi síťových proudů I a fázových proudů spotřebičů I f a platí: I 3. I f 1