9. Trojfázový proud

9. Trojfázová soustava

Obsah

9. Trojfázová soustava

9.1 Časový průběh indukovaného napětí – grafické znázornění

9.2 Základní zapojení trojfázové soustavy

9.2.1 Zapojení do hvězdy

9.2.1.1 Způsoby zapojení spotřebičů na síť 3x230/400 V

9.2.1.2 Fázorový diagram pro souměrné zatížení trojfázové soustavy

9.2.1.3 Fázorový diagram pro nesouměrné zatížení trojfázové soustavy

9.2.2 Zapojení do trojúhelníku

9.3 Výkon a práce trojfázového proudu

9.4 Točivé magnetické pole

9.5 Přechodné jevy v elektrických obvodech

9.5.1 Přechodový jev RC

9.5.1.1 Nabíjení ideálního kondenzátoru

9.5.1.2 Vybíjení ideálního kondenzátoru

9.5.2 Přechodový jev RL

9.5.2.1 Vznik ustáleného proudu

9.5.2.2 Zánik ustáleného proudu

9. Trojfázová soustava

9.1 Časový průběh indukovaného napětí – grafické znázornění

Trojfázová soustava má tři stejně velká napětí sinusového průběhu stejné frekvence, vzájemně posunuté o 120°tj. o 1/3 periody.

Trojfázové napětí se vyrábí v generátorech. Stator má v drážkách uloženo vinutí, cívky jsou posunuty vzájemně o 120°. Cívka rotoru se napájí stejnosměrným proudem, polarita pólů se nemění, pólové nástavce mají tvar takový, aby magnetická indukce měla pod póly sinusový průběh.

Vznik trojfázového střídavého napětí v generátoru

Otáčí-li se rotor, otáčí se magnetické pole, tím se indukují ve statoru napětí UU, UV, UW posunuté vzájemně o 120°. Fázorový diagram se kreslí pro napětí fáze U v maximální hodnotě.

Časový průběh trojfázového střídavého napětí

Algebraický součet všech indukovaných napětí se rovná 0, proto lze spojovat trojfázové vinutí do hvězdy nebo do trojúhelníka. Je to výhodné z hlediska přenosu elektrické energie, kdy místo 6 lze použít 4 (hlavně u nízkých napětí) nebo 3 vodičů (hlavně u vysokých napětí nebo u velmi vysokých napětí).

9.2 Základní zapojení trojfázové soustavy

9.2.1 Zapojení do hvězdy

Označuje se Y. Spojují se buď začátky, nebo konce cívek (fáze) do jednoho bodu, nazývaného nulový bod a vodič z něho vyvedený jako nulový vodič N.

Začátky fází U1, V1, W1 se vyvedou na tři vodiče – fázové – L1, L2, L3. Soustava je čtyřvodičová.

Spojení fází do hvězdy – Y

Napětí mezi začátkem fáze a uzlem nebo mezi fázovým a nulovým vodičem se nazývá fázové napětí Uf = UU = UV = UW.

Napětí mezi začátky fází nebo mezi fázovými vodiči se nazývá sdružené napětí Us = U = UUV = UVW = UUW.

Kladný směr napětí je od začátku fáze k uzlu.

Velikost sdruženého napětí se určí dle druhého Kirchhoffova zákona.

Fázový diagram pro spojení fází do hvězdy – Y

UUW + UW – UU = 0 => UUW = UU – UW

= UU . cos 30° = UU

UUW = . UU

Us = U = . Uf = 1,73 Uf

9.2.1.1 Způsoby zapojení spotřebičů na síť 3x230/400 V

9.2.1.2 Fázorový diagram pro souměrné zatížení trojfázové soustavy