Što je trofazna struja

Suvremeni način života ne može se zamisliti bez struje i prednosti koje su povezane s njom. Nedostatak prirodnog plina lako kompenzira čvrstih izvora topline goriva, voda je također dostupna, ali bez struje dolazi pravi „kraj svijeta”.

Velika većina modernih elektrana generira trofazni izmjeničnu struju. Među njegovim prednostima treba posebno naglasiti jednostavnost dobivanja i naknadne transformacije, visoku pouzdanost i jednostavnost dizajna namijenjenog za njega asinkroni električni motori. Trofazna struja je najčešći tip električne energije u svijetu.

Postojeći sustav trofazni je skup sadašnjih krugova trofaznih s iste frekvencije i amplitude, ali pomaknut u odnosu na svaki drugi za 120 stupnjeva (ili, što je isto, 1/3 razdoblje). Svaki od tih krugova naziva se fazom, odnosno, sva tri formiraju trofaznu struju.

Teorijske osnove su vrlo jednostavne: metalni okvir se okreće u magnetskom polju, prelazeći zatezne linije. Kako bi se dobila električna struja u skladu sa zakonom elektromagnetske indukcije, dovoljno je povezati teret s njegovim terminalima i stvoriti lanac. Ako je potrebna trofazna struja, uređaj je kompliciran: u mehanizmu postoje tri identična okvira koji se međusobno pomjeraju za 120 stupnjeva. Rezultat je stvaranje tri elektromotorne sile (EMF). U standardnim elektranama brzina vrtnje je nepromijenjena.

U praksi, implementacija se malo razlikuje od teorije. Trofazna struja stvaraju posebni strojevi - generatori. U njima se zavojnice faznih krugova fiksiraju (uspoređuju se s teorijom) i nalaze se na polovima statora (fiksni dio stroja) na određeni način. Rotorno rotirajuće magnetsko polje stvara. Trenutak rotacije navodi se energija pada vode u hidroelektranama, parna turbina u nuklearnoj elektrani itd.

Jedna od značajki kruga pomoću trofazne struje, leži u iskorištavanju potrošača okrenutom samo tri ili četiri žice - tri faze i neutralnog. To se može postići zbog načina povezivanja namota generatora - zvijezde ili trokuta.

Spoj zvijezda znači da se krajevi svih tri namota konvergiraju na jednoj nultoj točki. Polazeći od Kirchhoffovog zakona, slijedi da zbroj svih struja u ovom trenutku (čvor) je nula, tako da nema zatvaranja. Iz nulte točke dolazi izlaz bez žice. Napon izmjeren između ove žice i bilo koje od tri linearne one je 1,73 puta manja od vrijednosti napona između samih linearnih žica. U prvom slučaju dobiva se fazni napon, au drugom slučaju linearni.

Važna značajka veze zvijezda je potreba da se izbjegne faze neravnoteža, to jest, kontrolirati, da struja teče u granama su približno jednaki. Ta mala neizbježna razlika dovodi do pojave male struje u žici bez žice, ali nije velika.

Potpuno drugačiji oblik namatanja generatora - trokut, omogućuje uklanjanje nulte žice. U njegovu provedbu, svaki kraj namota spojen na početak sljedeće, u stvari, trokut, a naponi su uklonjene iz njegovih vrhova. Ovom metodom, faza i line napona su jednaki. Također je potrebno pratiti struje u granama jednadžbe, budući da je ukupna zanemarivanje struje u zatvorenom krugu može postati prevelika, što uzrokuje zagrijavanje generatora i njegova neuspjeha.

Većina elektromotori namijenjeni za trofazne mreže uključuju mogućnost odabira načina navijanje vezu sa zvijezda ili trokut. To vam omogućuje odabir radnog napona. Dakle, pri povezivanju namota zvijezde opterećenja, izračunani napon će biti 1,73 puta manji nego kod trokuta.