Trojfázová soustava

Trojfázová soustava napětí = 3 stejně velká sinusová napětí o stejné frekvenci, která mají vůči sobě vzájemný fázový posun 120° (třetinu periody). t

Soustavu tvoří tři stejné cívky, osy jejich jader svírají navzájem úhel 120°. Mezi cívkami se otáčí magnetem stálou úhlovou rychlostí. V praxi je to 50 otáček/sec, z toho plyne hodnota průmyslového kmitočtu 50 Hz. Na voltmetrech připojených k cívkám lze měřit a sledovat 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.

Tři cívky generátoru tvoří vinutí stroje = fáze stroje 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. U1 U2 V2 V1 W1 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. Vodiče L1, L2, L3 spojují tady v obou případech zdroj (výrobce) trojfázového napětí/proudu a svorek (vývodů vinutí) U1, V1, W1. Nazývají sdružené vodiče, fázové vodiče nebo síťové vodiče. L1 N L2 L3 Uf US I1 L3 L1 L2 U I1 If

Trojfázová souměrná soustava - jednotlivé fáze mají stejnou velikost, kmitočet, ale jejich sinusovky jsou časově posunuty o 120°, tj. o 2/3: Průběh okamžitých napětí a fázorový diagram t

Trojfázová souměrná soustava Algebraický součet okamžitých hodnot se v kterémkoli okamžiku rovná nule. Pro tři napětí vyrobená na trojfázovém generátoru platí, že u1(t) + u2(t) + u3(t) = 0 pro každý čas t. Realizace grafickým sečtením napětí ve fázorovém diagramu nebo algebraickým sečtením okamžitých hodnot pomocí goniometrických vzorců. t

Trojfázová souměrná soustava t Trojfázové napětí se ze třech cívek nerozvádí dále šesti vodiči (dva na každou cívku), ale vždy po jednom vodiči od každé cívky a druhé vodiče se spojí dohromady. Používají se tak čtyři vodiče (po jednom od každé ze třech cívek - fázové vodiče) a jeden společný vodič (nulovací vodič). Napětí mezi libovolným fázovým vodičem a nulovacím vodičem se nazývá fázové napětí. Napětí mezi dvěma fázovými vodiči se nazývá sdružené napětí a je 1,7krát větší (druhá odmocnina ze 3) než fázové napětí. Jednoduché venkovní vedení vodičů s elektrickým proudem na sloupech obsahuje skutečně čtyři vodiče.

Označení vodičů v trojfázové soustavě označení jednotlivých fází – L1, L2, L3 jestliže má soustava střední vodič – označení N jestliže má soustava ochranný vodič – označení PE jestliže má střední vodič pracovní a ochrannou funkci – vodič PEN Barevné značení vodičů

Otázky ke zkoušení Nakresli třífázový průběh napětí v třífázové soustavě. Nakresli fázory jednotlivých fází v třífázové soustavě. Nakresli generátor v třífázové soustavě (umístění cívek, úhel cívek). Nakresli zapojení cívek třífázové soustavy se šesti výstupními svorkami. Nakresli zapojení cívek třífázové soustavy se čtyřmi výstupními svorkami. Nakresli zapojení cívek třífázové soustavy se třemi výstupními svorkami. Jaký je algebraický součet napětí v jednotlivých časech ? Jaký je fázorový součet napětí v trojfázové soustavě ? Jak se nazývá a jaká je hodnota napětí mezi fázovým a nulovacím vodičem? Jak se nazývá a jaká je hodnota napětí mezi fázovými vodiči? t