Studiind această temă vei fi capabil:
să definești noțiunea de curent electric trifazat
să numești elementele unui circuit trifazat
să explici modalitatea de obținere a curentului trifazat
Definiție: Sistemul care are trei faze, adică, curentul va trece prin cele trei fire și va exista un fir neutru pentru trecerea curentului de defect la pământ este cunoscut ca sistemul de trei faze.
Cu alte cuvinte, sistemul care utilizează trei fire pentru generare, transmisie și distribuție este cunoscut ca sistemul trifazic. Sistemul cu trei faze este de asemenea utilizat ca sistem cu o singură fază dacă una din faza sa și firul neutru sunt scoase din el. Comparativ cu sistemul monofazat, cel trifazat prezintă o serie de avantaje:
a. o transmisie de energie mai ieftină, costul liniei de transport fiind mai mic la aceeași putere tranzitată;
b. posibilitatea de a dispune la consumator de două tensiuni diferite (de fază sau de linie);
c. posibilitatea funcționării în regim de avarie în cazul întreruperii unei faze, chiar două.
Sistemul cu trei faze induce în generatorul care dă tensiunea de trei faze de mărime și frecvență egale. Acesta oferă o putere neîntreruptibilă, adică dacă o fază a sistemului este perturbată, atunci celelalte două faze ale sistemului continuă să furnizeze puterea. Mărimea curentului într-o fază este egală cu suma curentului din celelalte două fazele sistemului.
Diferența de fază de 120 ° dintre cele trei faze este necesară pentru buna funcționare a sistemului. În caz contrar, sistemul se deteriorează.
Reprezentarea grafică a curentului trifazat
Tipuri de conexiuni în sistem trifazic
Sistemele trifazice sunt conectate în două moduri: conexiunea - Stea (Star) și conexiunea - Triunghi (Delta). Explicația lor detaliată este prezentată mai jos.
Conexiunea Stea (Star)
Conexiunea stea necesită patru fire în care există conductoare cu trei faze și un conductor neutru. Acest tip de conexiune este utilizat în principal pentru transmisia pe distanțe lungi, deoarece are un punct neutru. Punctul neutru trece curentul neechilibrat la pământ și prin urmare, face echilibrul sistemului. Sistemele trifazate conectate la stea au două diferite tensiuni, adică 230 V și 440 V. Tensiunea dintre faza unică și cea neutră este de 230V, iar tensiunea dintre cele două faze este egală cu cea de 440V.
Conexiunea Triunghi (Delta)
Conexiunea delta are trei fire și nu există un punct neutru. Conexiunea delta este prezentată în figura alăturată. Tensiunea de rețea a conexiunii delta este egală cu tensiunea de fază.
1 - Conexiunea Stea (Star) 2- Conexiunea Triunghi (Delta)
Definiție: Circuit electric trifazat - o combinație de trei circuite electrice, în care există surse sinusoidale de aceeași frecvență, dar diferă în fază.
Pentru prima dată în 1891, la o expoziție franceză, a fost testat un sistem trifazat care conține o sursă, o linie de transmisie lungă de 175 km de la Laufen Falls la Frankfurt am Main, cu o tensiune de 8500 V cu o eficiență de 77,4%. În tehnologia modernă ca surse putere de curent alternativ se folosesc modele cu un principiu diferit de acțiune, având o gamă largă de frecvențe (de la fracții de un hertz la miliarde de hertzi). În sistemele de alimentare se utilizează generatoare trifazate cu frecvență industrială de 50 Hz. Astfel de generatoare sunt principalele surse de sisteme de alimentare cu energie electrică pentru întreprinderi. Un generator trifazat ca mașină electrică conține o parte fixă - un stator cu trei înfășurări, numite faze, care sunt deplasate în spațiu cu 120° una față de cealaltă, și o parte în mișcare - un rotor, care este un electromagnet cu o înfășurare alimentată de la o sursă de tensiune constantă.
Generator electric dezansablat 1 - rotor, 2 - stator
Principiul de funcționare al unui generator
Sistemele trifazice sunt utilizate pe scară largă datorită avantajelor lor:
consum mai redus de metale neferoase (25%) cu aceeași putere transmisă;
capacitatea de a obține două tensiuni de operare (liniară și fază);
posibilitatea obținerii unui câmp magnetic rotativ printr-o înfășurare fixă unui generator sau a unui motor.
Conexiunea sursei și consumatorului
Ca orice sistem trifazat, un circuit trifazat poate fi reprezentat ca o combinație de trei circuite monofazate în care acționează, deplasate unul față de celălalt de 120°. În principiu, trei consumatori independenți pot fi alimentați de la fiecare înfășurare a generatorului. Firul care leagă punctele neutre ale generatorului și sarcina se numește fir neutru sau neutru, celelalte trei fire sunt liniare. Începutul înfășurărilor de fază ale generatorului este notat de obicei prin litere A, B, C, se termină - cu litere x, y, z . Capetele fazelor încărcării sunt notate cu litere o, b, c.