Trojfazová soustava

6. TROJFÁZOVÁ SOUSTAVA

- trojfázový proud vzniká v alternátoru, který se skládá ze tří cívek navzájem otočených o 120°. Každý vinutí cívek dodává el. proud.

Princip vzniku trojfázového proudu

Rotor alternátoru se otáčí v magnetickém poli, které je tvořeno statorem. Jedná se o nepohyblivou část rotoru tvořenou většinou permanentními magnety nebo budícími cívkami. Pohyblivá část obvodu se nazývá rotor, na kterém jsou cívky vinutí tří fází U, V, W. U skutečných alternátorů jsou cívky na statoru a rotor je permanentní magnet.

Při otáčení rotoru se v cívkách indikují napětí, které mají stejnou frekvenci, amplitudu a jsou navzájem otočeny o 120°.

Časový průběh indukovaného trojfázového napětí

Okamžité hodnoty indukovaných napětí:

UU = Umax sin ωt

UV = Umax sin ( ωt – 120°)

UV = Umax sin ( ωt – 240°)

Fázorový diagram trojfázového napětí Souměrná a nesouměrná trojfázová soustava SOUMĚRNÁ NESOUMĚRNÁ - všechna napětí jednotlivých fází jsou stejně velká, mají stejný kmitočet a jsou posunutá navzájem o stejný úhel. - nesouměrnost soustavy může být trojí: Zapojení do hvězdy

Konec vinutí U2, V2, W2 jsou spojeny do jednoho uzlu N (nulový bod), který bývá vyveden jako střední vodič N. Začátky vinutí U1, V1, W1 jsou vyvedeny jako fázové vodiče L1, L2, L3.

Mezi uzlem N a svorkami jednotlivých fází U, V, W je napětí fázové UU, UV, UW, pro které používáme označení Uf a jeho velikost je 230V.

Mezi svorkami jednotlivých fází je napětí sdružené označené jako US (UUV, UVW, UWU ) o velikosti 400V.

US =

a) b) c)

Zapojení do trojúhelníka

Konec každé fáze je spojen se začátkem následující fáze. Zapojení do trojúhelníka tvoří uzavřený obvod, čili nemá střední vodič.

Obvod má jen fázové napětí, které se rovná sdruženému.

Uf = Us = UUV + UVW + UWU

Proud se odebírá vždy ze spoje dvou fází, takže se jedná o proud sdružený. Je dán rozdílem fázorů dvou proudů.

Is =

Měření výkonů

• elektrodynamická měřící soustava

• princip je založen na průchodu proudu nepohyblivou a pohyblivou cívkou.

SS VÝKON - P = U . I [ W ]

STŘÍDAVÝ VÝKON

- Činný výkon - P = U . I . cos ϕ [ W ]

- Jalový výkon - Q = U . I . sin ϕ [ VAr ]

- Zdánlivý výkon - S = U . I [ VA ]

3 vodičová soustava 4 vodičová soustava - velké výkony - měření činného výkonu

UU

UV

UW

Z

Á

T

Ě

Ž

L1

L2

L3

N

L1

L2

L3

N

Z

Á

T

Ě

Ž