מערכת EMF תלת פאזי

מעגלים חשמליים תלת פאזיים הם מקרה מיוחד של מעגלים רב פאזיים. מערכת רב-פאזית של מעגלים חשמליים היא שילוב של מספר מעגלים חשמליים חד-פאזיים, שלכל אחד מהם יש EMF סינוסואידיים באותו תדר, שנוצרו על ידי מקור אנרגיה משותף ומוזזים זה לזה בפאזה באותה זווית. המונח "פאזה" משמש לציון זווית המאפיינת את השלב של תהליך תקופתי, כמו גם לשם מעגל חד פאזי הכלול במעגל רב פאזי.

בדרך כלל, נעשה שימוש במערכות פוליפאזיות סימטריות, שבהן ערכי אמפליטודות ה-EMF זהים, והשלבים מוזזים זה לזה באותה זווית של 2π/m, כאשר m הוא מספר השלבים. מעגלים דו-פאזיים, תלת-פאזיים, שישה פאזיים משמשים לרוב בהנדסת חשמל. בתעשיית החשמל, מערכות תלת פאזיות הן בעלות החשיבות המעשית הגדולה ביותר.

מעגלים תלת פאזיים הם שילוב של שלושה מעגלים חד פאזיים שבהם EMF סינוסואידיים מאותו תדר פועלים בהסטת פאזה זה ביחס לזה בזווית של 2π/3.מקור האנרגיה החשמלית במעגל תלת פאזי הוא גנרטור סינכרוני, שבשלושה פיתולים שלו, המוזזים מבחינה מבנית זה לזה בזווית של 2π/3 ונקראים פאזות, מושרים שלושה EMF, בתורם, גם הם עקורים יחסית זה לזה בזווית של 2π/3. המכשיר של גנרטור סינכרוני תלת פאזי מוצג סכמטי באיור. 1.

שלוש פיתולים זהים ממוקמים בערוצים של ליבת הסטטור. בקצה הקדמי של הסטטור, סיבובי הפיתולים מסתיימים בטרמינלים A, B, C (תחילת הפיתולים) ובהתאמה בטרמינלים X, Y, Z (קצוות הפיתולים). התחלות הפיתולים נעוזות זו ביחס לזו בזווית של 2π/3, ובהתאם גם קצותיהן נעוזות זו ביחס לזה בזווית של 2π / 3 EMF בפיתולי הסטטור נגרמת כתוצאה מהחצייה מהסיבובים שלהם על ידי שדה מגנטי שמתרגש מזרם ישר העובר דרך פיתול הרוטור המסתובב, מה שנקרא פיתול השדה. באותה מהירות רוטור, EMF סינוסואידיים מאותו תדר מושרים בפיתולי הסטטור, מחוץ לפאזה ביחס זה לזה בזווית של 2π/3.

מערכת תלת פאזית של EMF המושרה בסטטור של מחולל סינכרוני היא בדרך כלל מערכת סימטרית.
במעגלים חשמליים, פיתולי הסטטור של גנרטור תלת פאזי מתוארים באופן קונבנציונלי כפי שמוצג באיור. 2 (א). עבור הכיוון החיובי המותנה של ה-emf בכל שלב של הגנרטור, נלקח הכיוון מהסוף לתחילת הפיתול.

באיור. 2 (ב) מציג את השינוי בערכי EMF מיידי של מחולל תלת פאזי, ובאיור. 3 (א, ב) מציג את דיאגרמות הווקטור שלהם עבור רצף הפאזה קדימה ואחורה.הרצף שבו EMF בפיתולי הפאזה של הגנרטור מניח את אותם ערכים נקרא רצף פאזה או רצף פאזה. אם הרוטור של הגנרטור מסובב בכיוון המוצג באיור. 1, אז מתקבל רצף השלב ABC, כלומר. EMF של שלב B מפגר את EMF של שלב A וה-EMF של שלב C מפגר את EMF של שלב B.

מערכת EMF זו נקראת מערכת רצף ישיר... אם תהפוך את כיוון הסיבוב של רוטור המחולל, אז רצף הפאזות יתהפך. בגנרטורים, הרוטורים תמיד מסתובבים באותו כיוון, כך שרצף הפאזות לעולם לא משתנה.

בפועל, גנרטורים משתמשים בדרך כלל ברצף פאזה ישיר. כיוון הסיבוב של מנועים סינכרוניים וא-סינכרוניים תלת פאזיים תלוי ברצף הפאזה. זה מספיק להחליף כל שני שלבים של המנוע, שכן יש רצף פאזה הפוך ולכן כיוון הסיבוב ההפוך של המנוע.

יש לקחת בחשבון גם רצף שלבים בעת חיבור גנרטורים תלת פאזיים במקביל.