Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Trojfázová soustava OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-016

3 Trojfázovou soustavu napětí představují 3 stejně velká sinusová napětí o stejné frekvenci, která mají vůči sobě vzájemný fázový posun 120° (třetinu periody).

4 Trojfázová soustava  Tři stejné cívky položíme na desku stolu tak, aby osy jejich jader svíraly navzájem úhel 120°. Mezi cívkami otáčíme magnetem stálou úhlovou rychlostí. Na voltmetrech připojených k cívkám můžeme sledovat maximální indukované napětí.  Vzhledem k tomu, že póly magnetu při otáčení mění svoji polohu, indukuje se střídavé elektromotorické napětí postupně ve všech cívkách. V cívkách se indukují tři sinusová střídavá napětí se stejnou frekvencí a s fázovým rozdílem odpovídajícím třetině periody.  Soustava těchto tří napětí je trojfázová soustava napětí.

5 Trojfázová soustava  Tři cívky generátoru tvoří vinutí stroje = fáze stroje. V každé fázi je indukováno napětí = fázové napětí.  Začátky fází (vnější vývody vinutí fází z předních cívkových stran) se označují U1, V1, W1 a konce fází (vnitřní vývody vinutí fází ze zadních cívkových stran) se označují U2, V2, W2.  Sdružením (elektrickým spojením) cívek je možno omezit počet vodičů potřebných pro přenos elektrické energie z šesti na čtyři (L 1, L2, L3, N), nebo jen na tři sdružené vodiče (L 1, L2, L3) a vznikne tak sdružená trojfázová soustava.

6 Trojfázová soustava  Vodiče L1, L2, L3 spojují tady v obou případech zdroj (výrobce) trojfázového napětí/proudu a svorek (vývodů vinutí) U1, V1, W1.  Nazývají se sdružené vodiče, fázové vodiče nebo síťové vodiče.

7 Trojfázová soustava  Sdružená napětí jsou stejná, fázová napětí jsou také stejná, ale menší než napětí sdružená (= fázová, síťová).  Součet okamžitých hodnot napětí se v jakémkoli okamžiku rovná nule.  Tady je vysvětlení: V čase t 1 je napětí ve fázi U kladné a maximální, napětí ve fázích V, W mají stejnou velikost (polovinu maximální hodnoty), ale opačné znaménko a jejich součet je nula.

8 Trojfázová soustava budeme magnetem otáčet konstantní rychlostí, ručky všech tří přístrojů se během jedné otáčky magnetu vychýlí jednou vlevo a jednou vpravo. Když ke každé z cívek připojíme stejnosměrný voltmetr s nulou uprostřed stupnice a

9 Trojfázová soustava  Střídavý elektrický proud se vyrábí pomocí synchronních generátorů (alternátorů), které obsahují tři cívky navzájem otočené o 120 stupňů. Střídavé napětí, vznikající v takovém generátoru se nazývá trojfázové napětí.  Cívky generátoru mohou být zapojeny do hvězdy nebo trojúhelníka, takže generátor má pak tři vývody, které nazýváme fáze. Každá ze tří fází má průběh napětí proti sousedním fázím fázově posunut o 120 stupňů.  Všechny alternátory veřejné elektrické sítě pracují navzájem synchronně s jmenovitou frekvencí 50 Hz v Evropě nebo 60 Hz v USA.

10 Trojfázová soustava  Spojení trojfázového vinutí do hvězdy (Y) => čtyřvodičová soustava

11 Trojfázová soustava  Začátky všech tří cívek alternátoru spojíme do jednoho uzlu, tedy nulového bodu z něhož vyvedeme střední vodič (= nulový vodič, neutrální vodič) "N". (= nulový vodič, neutrální vodič) "N".  Nulovým vodičem prochází proud.  V praxi není tento proud nulový, ale má vždy menší hodnotu než proud ve fázovém vodiči.  Konce cívek spojíme s fázovými vodiči L1 - L3 následovně:

12 Trojfázová soustava   Ve čtyřvodičové soustavě jsou dva druhy napětí: 1) mezi nulovým vodičem a druhou svorkou cívky se nazývá napětí fázové "U f „ 2) mezi libovolnými fázovými vodiči je napětí sdružené (=síťové, mezifázové) „Us" (Us = U)  Při tomto spojení prochází fázovými vodiči i cívkami zdroje stejný fázový proud I f = I

13  V ČR je normalizované napětí 3x 230/400V.  Na fázové napětí 230V připojujeme drobné spotřebiče jako např. žárovky televize atd.  Na sdružené napětí 400V připojujeme trojfázové spotřebiče např. elektromotory, akumulační kamna. Trojfázová soustava

14 Spojení trojfázového vinutí do trojúhelníku => třívodičová soustava Spojíme-li fázová vinutí sériově, tj. konec jednoho vinutí se začátkem dalšího vinutí (konec jedné cívky spojíme se začátkem cívky druhé), např. U2 - V1, V2 - W1, W2 - U1, vznikne zapojení do trojúhelníku, označované Δ, nebo D. Spojíme-li fázová vinutí sériově, tj. konec jednoho vinutí se začátkem dalšího vinutí (konec jedné cívky spojíme se začátkem cívky druhé), např. U2 - V1, V2 - W1, W2 - U1, vznikne zapojení do trojúhelníku, označované Δ, nebo D. Rozvodná síť nemá střední vodič. Rozvodná síť nemá střední vodič.

15 Trojfázová soustava V třívodičové soustavě je: V třívodičové soustavě je: - jeden druh napětí: - jeden druh napětí: mezi libovolnými vodiči je fázové napětí (= napětí jedné fáze). mezi libovolnými vodiči je fázové napětí (= napětí jedné fáze). - dva proudy: - dva proudy: 1) fázový proud protékající fázemi při zatížení 1) fázový proud protékající fázemi při zatížení 2) sdružený (síťový) proud - prochází fázovými vodiči sítě 2) sdružený (síťový) proud - prochází fázovými vodiči sítě - je přibližně 1,73 * větší než fázový - je přibližně 1,73 * větší než fázový

16 Trojfázová soustava Souměrná a nesouměrná trojfázová soustava Souměrná a nesouměrná trojfázová soustava a)souměrná a)souměrná - všechna napětí jednotlivých fází jsou stejně velká, - mají stejný kmitočet - mají stejný kmitočet - jsou posunutá navzájem o stejný úhel - jsou posunutá navzájem o stejný úhel b) nesouměrná - nesouměrnost soustavy může být trojí: - nesouměrnost soustavy může být trojí: a)b) c)

17 Trojfázová soustava Velkou výhodou třífázové soustavy je, že při lineární a symetrické (tj. ve všech třech fázích stejné) zátěži je z generátoru v každém okamžiku periody odebírán konstantní výkon, takže na něm nevznikají momentové rázy.

18 Trojfázová soustava Elektrický výkon trojfázové soustavy a) činný výkon celé soustavy: - činný výkon trojfázové soustavy je roven součtu výkonů jednotlivých fází: - činný výkon trojfázové soustavy je roven součtu výkonů jednotlivých fází: P = P U + P V + P W - při souměrném zatížení je činný výkon ve všech fázích stejný: P = 3 * U f * I f * cos φ cos φ… účiník spotřebiče cos φ… účiník spotřebiče cos φ = P * S -1 S = * U * I [VA]

19 Trojfázová soustava - činný výkon trojfázové soustavy počítáme zejména pomocí sdružených napětí a proudů: P = 1,73* U * I * cos φ b) činný výkon jedné fáze: P U = U f * I f * cos φ Práce v trojfázové soustavě W = P * t = 1,73 * U * I * cos φ * t [Ws]

20 Trojfázová soustava  Soustava využívající 3 cívky je nejoptimálnější.  Při použití 2 cívek by se mohl rotor elektromotoru zastavit v tzv. „mrtvé poloze“; tj. v takové poloze, z níž by se nebyl schopen bez zásahu zvenčí dostat. V této poloze se síly působící na rotor navzájem kompenzují a nejsou schopné jej uvést do pohybu.  Při použití 4, 5, … by byl chod elektromotorů sice pravidelnější, ale vzrostly by náklady na provoz elektrorozvodné sítě (místo čtyř vodičů by bylo nutné mít 5, 6, …) vodičů.

21  Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

22 Literatura  J. Kubrycht, R. Musil, L. Voženílek: Elektrotechnika pro 1. ročník učebních oborů elektrotechnických, SNTL Praha 1980  A. Blahovec: Elektrotechnika II, Informatorium Praha 2005


Stáhnout ppt "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."

Podobné prezentace


Reklamy Google