Під трифазної системою ЕРС (напруг) розуміють сукупність трьох симетричних ДС, амплітуди, яких рівні за значенням і зрушені (амплітуда кожної ЕРС щодо попередньої амплітуди іншої ЕРС) на один і той же фазний кут. На рис. 1,д наведена схема найпростішого синхронного трифазного генератора струму. Обмотки, ст. яких наводяться змінні ЕРС, поміщені в пази статора, зміщені коло на 120°. Висновкам обмоток присвоєно позначення "початок" АБСа "кінців" X, Y, Z відповідно. По обмотці ротора відбувається постійний струм, створюючи магнітне поле. При перетині обмоток статора магнітним полем ротора, що обертається, в них наводиться симетрична система трьох синусоїдальних ЕРС однакової частоти і амплітуди, зрушених по фазі на 120° (рис. 1,6). За один оберт ротора, що відповідає періоду часу Т, в кожній з обмоток відбувається повний цикл зміни ЕРС. Коли вісь ротора / - / перетинає витки обмотки статора, в них наводиться максимальна ЕРС. Але так як для трьох обмоток статора це відбувається в різні моменти часу, то і максимуми наведених ЕРС не збігаються по фазі, тобто їх амплітуди Ед, Eg, Її виявляються одна з одної зрушеними на 1/3 періоду, або на 120°.
Фаза. Кут, що характеризує певну стадію параметра, що періодично змінюється (в даному випадку ЕРС), називають фазовим кутом або простою фазою. При спільному розгляді двох (і більше) синусоїдально змінюються ЕРС однієї частоти, якщо їх нульові (або амплітудні) значення наступають не одночасно, кажуть, що вони зрушені фазою. Зсув завжди визначають між однаковими фазами, наприклад, між початками синусоїд, як це показано на рис. 1,6 або між амплітудами. При зрушенні двох синусоїд по фазі одна з них відставатиме від іншої за часом. Щоб визначити, яка із синусоїд відстає, знаходять їх початку, тобто нульові значення ЕРС при переході від негативних 6 значень до позитивних.
Мал. 1. Отримання трифазної симетричної системи ЕРС: 1 - статор; 2 - обмотка статора; 3 - ротор; 4 - обмотка ротора
На рис. 1,6 початку позначені літерами а, Ь, с. З малюнка видно, що початок однієї синусоїди (наприклад, синусоїди, що проходить через точку Ь) розташоване правіше початку іншої (синусоїди, що проходить через точку а). Це свідчить про те, що синусоїда з початком у точці b відстає за часом від синусоїди з початком у точці а. координат (моменту, коли / = 0). У рівній мірі можна говорити, що синусоїда з початком у точці а випереджає синусоїди з початком у точці b на (1/3) Tvi з початком у точці з - на (2/3) Т.
На практиці під фазою трифазної системи розуміють також окрему ділянку трифазного ланцюга, яким проходить один і той же струм, зрушений щодо двох інших по фазі. Виходячи з цього фазою називають обмотку генератора, трансформатора, двигуна, провід трифазної лінії, щоб підкреслити належність їх до певної ділянки трифазного ланцюга.
Фази позначають великими літерами А, В, С. Але навішувати написи літер на обладнання станцій та підстанцій не завжди зручно. Тому при фарбуванні обладнання (наприклад, збірних та сполучних шин у закритих РУ), що застосовується з метою захисту від корозії, використовують барвники різного кольору. Фарбу наносять по всій довжині шин.
Шини фази А забарвлюють у жовтий колір, фази В – у зелений та фази С – у червоний. Тому фази часто називають Ж, 3, К. Для розпізнавання фаз обладнання на кожухах, арматурі ізоляторів, конструкціях та опорах наносять відповідні кольорові мітки у вигляді кружків або смуг.
Таким чином, залежно від питання, що розглядається, фаза — це або кут, що характеризує стан синусоїдально змінної величини в кожний момент часу, або ділянка трифазного ланцюга, тобто однофазна ланцюг, що входить до складу трифазної.
Порядок проходження фаз. Порядок, в якому ЕРС у фазних обмотках генератора проходять через ті самі значення (наприклад, через позитивні амплітудні значення), називають порядком проходження фаз. Трифазні системи ЕРС можуть відрізнятися одна від одної порядком проходження фаз. Якщо обертання ротора генератора відбувається у напрямку, зображеному на рис. 1,с, то фази будуть йти в порядку А, В, С - це так званий прямий порядок прямування фаз. Якщо напрямок обертання ротора змінити на протилежне, то зміниться і порядок проходження фаз. Фази проходитимуть через максимальні значення в порядку А, С, В - це зворотний порядок проходження фаз.
Іноді замість терміну "порядок проходження фаз" говорять "порядок чергування фаз". Щоб уникнути плутанини, умовимося застосовувати термін "Чередування фаз" тільки в тому випадку, коли це пов'язано з поняттям фази як ділянки трифазного ланцюга.
Джерело: https://leg.co.ua/knigi/oborudovanie/fazirovka-oborudovaniya-2.html
Що такого незвичного маємо побачити? Позіцію максимальної ЕРС при відповідної орієнтації магнітних полюсів ротору. За звичай магнітна система електромеханичного генератора з пазами у статорі має конструкцію
Якщо придивитися до визначення магнітної силової лінії, то вона ні як не перетинає паз, де закладена фазна обмотка. Магнітний поток сконцентрований у стержні паза. Максимальна ЕРС буде у положенні, коли фазні дроти будуть у фокусі магнітного потоку.
Оскільки ви не займаєтеся конструкторськими роботами, це не суттєво. Решта положень розрахунку чергування фаз відповідатиме графікам і векторним діаграмам у підручниках. Але сам факт неправильного тлумачення має місце. Достатньо поглянути на конструкції різних генераторів із замкнутими магнітними контурами.
Жовтим кольором магнітні потоки, червоним крапка максимальної ЕРС, при максимальній індукції в замкнутому магнітному контурі.
Модуляція магнітного поля в простому варіанті генератора з сердечником позицій [A] і [B]
Перше - під час руху провідника в магнітному полі;Друге - під час зміни магнітної індукції в замкнутому магнітному контурі за умови, що провідник перебуває в середині (у фокусі) зміненого замкнутого магнітного контуру, що змінюється.
У цих двох явищ різний принцип і абсолютно різні формули:
- E = Blv*sin(a) - контактний спосіб (формула 1)
- E = 2πϕf/√2 - безконтактний спосіб (формула 2)
Таким чином встановили що другий тип ЕРС формується за явіщем АНАПОЛЬ (Тороидальний момент) и Зміни Анапольного Моменту (Динамичного тороідального діполю).
АНАПОЛЬ (від грец. an - негативна частинка і polos - полюс), тороїдний диполь - система струмів, електромагнітне поле якої характеризується вектором анапольного моменту. Зміна анапольного моменту з часом призводить у загальному випадку до випромінювання системою електромагнітних хвиль (випромінювань).
До речі, не всі викладачі брешуть своїм студентам. Нижче слайд наведення ЕРС у трифазній системі де вірно зазначено наведення ЕРС відповідно до положення магнітного ротора.
Є два явища наведення ЕРС у фазному проводі: контактний та безконтактний. Це все я досліджував раніше та опублікував у статті "Винахід електромагнітного генератора".
***
Немає коментарів:
Дописати коментар