Neden üç fazlı ofset 120 derecedir?


21

Üç fazlı elektrik için dalga 120 derece (2 Rad) olarak dengelenir . Neden fazlar birbirine daha yakın değil? Fazların sıklığını etkileyeceği için mi? Bu 120 derece nasıl seçildi?π/3

3 Faz Dalga Formu


2
Resmi cevabı bildiğimden emin değilim, bu yüzden sadece yorum olarak gönderiyorum. Üç faz ile, herhangi iki faz arasında 120 derece kayma, bunu yapmanın doğal yoludur, çünkü 360/3 = 120. Bu, çalışmayı, kontrol etmeyi vb. Kolaylaştırır. Teorik olarak, üç faz arasında herhangi bir keyfi ilişki kuramamanızın hiçbir nedeni yoktur. Fakat bundan daha fazlası olabilir ... örneğin, belki 120 derece aralıklarla çıkış dalga formları üretmek için üç fazlı bir AC jeneratör oluşturmak daha kolaydır ... ama emin değilim.
Adam P

Yanıtlar:


40

Fazlar arasında 120 ° olduğunda, herhangi bir zamanda voltajların toplamı sıfır olacaktır.

3 fazlı vektör diyagramı

Bu, dengeli bir yük ile dönüş hattında akımın boşalmaması anlamına gelir (nötr).

3 akım vektörü eklendi

Ayrıca, her faz nötr değerine göre 230V ise (yıldız işletimi), herhangi bir iki faz arasında (üçgen veya delta işletimi) 230V = 400V olacaktır, yani 120 ° açılarda. x 3

( http://www.electrician2.com/electa1/electa3htm.htm adresinden görüntüler )


3
Bu kesinlikle şu anda tasarlandığı gibi üç fazlı sistemin güzel olmasının nedeni budur . Neden olduğu gibi arkasındaki asıl neden, motorları çıkış fazları eşit aralıklarla sarmanın en kolay olmasıdır.
Connor Wolf

2
@ Sahte - Eşit aralıklı, mekanik olarak dengede tutmanın belirgin bir yoludur. Ancak, voltajların eşit olmasını sağlamak için de bu şekilde ihtiyacınız vardır, böylece net akım dengeli bir yükte sıfır olur.
stevenvh

21

120 derece ayrık olması, fazları dengede tutar, böylece herhangi bir anda güç aktarımı bir sabittir. Eğer önerdiğiniz gibi 'birbirine daha yakın' aşamalarınız olsaydı, tek faz gücünden daha büyük bir avantaj olmazdı.


3
Elbette, en az iki benzersiz fazlı bir sisteminiz varsa, dengelenmiş 3 fazı ondan türetebilirsiniz (uygun transformatörler kullanarak) ve böylece bir yüke sabit güç uygulayabilirsiniz, ancak ortaya çıkan iletim hattı akımları asimetrik olacaktır; Eşit olmayan faz açılarıyla (1) zamanla değişen anlık güçle yaşamak zorunda kalacaksınız, (2) bazı iletim hattı iletkenlerinden faydalanmayacaksınız ya da (3) farklı boyutta iletkenlere sahip olacaksınız. Eşit aralıklı faz açıları, iletken boyutlandırması-kullanımı ile ilgili optimum çözümü verir.
JustJeff

3
Kısa cevap - çünkü eşit aralıklı üç fazın çalışması daha basittir (motorlar / jeneratörler asimetri ile uğraşmak zorunda değildir) ve ekonomik olarak uygulanabilir (üç iletkenin tümü aynı olabilir), üç fazlı herhangi bir sistemden .
JustJeff

Bu doğru cevap.
Jason S

11

Prensip olarak, herhangi bir jeneratör, çevre üzerinde magents ve bobin içeren bir rotora sahiptir, rotorun bir dönüşü, 360 derecelik bir devirdir.

Jeneratörün bir mıknatısı ve bir bobini olduğunu varsayalım, sonra mıknatıs / rotor bir tur döndüğü zaman, bobinde üretilen voltaj, bobin mıknatısa en yakına geldiğinde kademeli olarak artar ve doruğa (maks) ulaşır ve mıknatıs uzaklaşırken yavaş yavaş azalır. .

Ampulü bağladığımızı ve titreşim oranının açıkça göründüğünü varsayalım. Buna 360 derece, tek fazlı AC denir.

Şimdi, jeneratörün eşit miktarda yerleştirilmiş iki mıknatısı ve iki bobini olduğunu varsayalım, daha sonra titreme oranı artar, 2 faz, 360/2 = 180 derece AC olur.

Diyelim ki jeneratörün 3 mıknatısı ve eşit olarak yerleştirilmiş 3 bobini var, sonra titreme oranı çok arttı; 360/3 = 120 derece AC ile 3 fazdır.

4 mıknatıs ve 4 bobinin eşit şekilde yerleştirilmiş olması durumunda, titreme oranı çok daha fazla artar (görünmez), o zaman 360/4 = 90 derece, 4-faz AC ile 4-fazlıdır.

Uygulamada, 3 faz tasarımı için çok daha uygundur.


Bence bu, sahip olduğundan çok daha fazla oyu hakediyor - fiziksel olarak en uygun (ve en verimli olduğunu tahmin ediyorum) 3 kutuplu motorlar üretip, sorunsuz ve verimli bir güç iletimi sağlamak. Tasarım seçimine "yumuşaklık" (daha fazla faz) Vs maliyetinden (daha az ayrı sargıdan daha az) ödün vermekten ödün vermeden para koyardım. Otomobil motorlarında kullandıkları silindir sayısıyla ilgili travmalara çok benzer.
John U,


7

Fazları 120 ° 'ye ayırarak voltaj tepe noktalarını (örneğin) eşit aralıklarla tutar. Örneğin, 60 Hz her 16.66 msn'de bir zirveye sahiptir, bu nedenle faz A, B, C zirveleri bu zamanın üçte birine gelir, bu düzende: A-5.55ms-B-5.55ms-C-5.55ms-A. Eğer bir faz A ve C'yi B'den ayırırsa, 100 ° deyin, o zaman C ve A fazları 160 ° ile ayrılır ve tepe noktalarının deseni A-4.63ms-B-4.63ms-C-7.40ms-A olacaktır.

Böyle bir kekemelik evresi seti (örneğin, 100 °, 100 °, 160 ° ayırma ile), çoğu bu tür bir eşzamanlı gerilimin şaşırtıcı darbelerini etkili bir şekilde kullanabilecek bir AC motor tasarlayacak olan birçok verimsiz, gereksiz sonuçlara yol açacaktır. tepe değeri.


4

Elektrik enerjisinin çoğu AC jeneratörleri tarafından üretilir.

Elektrik enerjisinin 2 / 3'ü AC elektrik motorları tarafından kullanılır (elektrik enerjisi - mekanik enerji çıkışı), elektrik jeneratörlerine çok benzer şekilde inşa edilir (mekanik enerji - elektrik enerjisi çıkışı).

AC elektrik motorlarında bir dönüş oluşturmak için statorda eşit aralıklı manyetik alanlar tarafından beslenen eşit aralıklı sargılara sahip olmanız gerekir; eşit aralıklı manyetik alanlar eşit aralıklı akımlar tarafından yaratılır (bu, 3 fazlı sistem için 120 derecelik sorunuzu yanıtlar).

2, 6 veya 12 yerine 3 faz kullanmanın nedeni en etkili sistemdir (2'ye sahip olmak, iletim sırasında daha fazla güç kaybı anlamına gelir, 6 faza sahip olmak, enerjiyi 3 yerine 6 kablo ile taşımak anlamına gelir).


bu ve bunun gibi diğeri ise cevap. Jeneratördeki fiziksel boşluklardan gelir. karmaşık değil.
old_timer

0

Ayrıca faz voltajına fazın daha fazlarla birlikte muazzam düşeceğini unutmayın. Eğer daha fazla faz eklerseniz sadece fazı toprağa kullanabilirsiniz. Düzenli bir wye transformatörü ile hala 208 volt ve 240 tek fazlı ekipmanlarımız olabilir. Daha fazla faz ekle, 3 fazlı ekipman eklemek çok daha zor olacaktır.


Örneğin, 90 derecelik 4 fazlı bir sistemde, neden bir transformatör, 120v toprağa, 180v faz faz faz alırsınız. Faz tek fazlı devreler için kullanmak zorunda kalacaktı çünkü faz-faz artık daha verimli olmayacaktı.
Vladimir Gusar
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.