Оқулық «Білім беруді дамыту федералдық институты»

158
158
6.1. 
6-
тарау
 
ҮШ
 
ФАЗАЛЫҚ
 
ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ 
 
ЖАЛПЫ МАҒЛҰМАТТАР
 
Үш
фазалық
электр тізбектерін алғашқы рет өндірістік 
қолданылуы XIX ғ
-
дың соңына жатады. Оның жасап шығарылуына 
дарынды орыс инженері М.О. Доливо
-
Добровольский (1862
—1919) 
үлкен үлес қосты.
Өндірістік жиіліктегі синусоидалық токтың
үш фазалық 
тізбектері электр энергиясын алу (120 МВт
-
қа дейінгі қуаты бар үш 
фазалық 
электрмеханикалық
генераторлармен), 
алыс 
арақашықтыққа жіберу (750 кВ
-
қа дейінгі кернеуге ие үш фазалық 
жоғары 
вольтты 
жіберу 
желілерімен), 
үлестіру 
(трансформаторлармен) және тұтынудың (үш фазалық асинхронды 
және синхронды қозғалтқыштармен) кешенді мәселелерін тиімді 
шешуге мүмкіндік береді.
Үш фазалық генераторлардың, қозғалтқыштардың, және 
трансофрматорлардың құрылысындағы ерекшеліктері мен жұмыс 
сипаттамалары ары қарай қарастырылатын болады. Мұнда тек 
синусоидалық токты электр энергиясының үш фазалық көзінің 
әрекет ету принциптерін түсіндіретін боламыз. Егер синусоидалық 
токты электр энергиясының, жазықтықтары бір
-
біріне қатысты 2π/3 
бұрышына бұрылған, бір
фазалық көзінің құрылысындағы (
4.1-
суретті
қараңыз)
бір орамды үш оқшауланған орамдармен 
алмастыратын болсақ, онда үш фазалық көзінің әрекет ету 
принциптеріне (4.3
-
бөлімшені қараңыз)
ұқсас болады. Үш фазалық 
көздің бұл орамдары, басқаша айтқанда фазалары латын алфавитінің 
А, В, С
бас әріптерімен белгіленеді. 
Орамдарда индукцияланатын синусоидалық фазалық ЭҚК
-
і 
фазасы бойынша 2π/3 бұрышына ығыстырылған тең амплитудаларға 
ие болады. Олар аттас индекстермен белгіленіп, мына формулалар 
арқылы есептеп шығарылады:

159
6.1-
сурет





+
=
−
=
−
=
=
).
3
/
2
sin(
)
3
/
4
sin(
)
3
/
2
sin(
;
sin
π
ω
π
ω
π
ω
ω
t
E
t
E
e
t
E
e
t
E
e
m
m
C
m
B
m
A
(6.1)
Бұл жерде нөлдік бастапқы фаза ретінде А фазасының ЭҚК 
таңдап алынған. 
6.1, 
а
суретінде
фазалық ЭҚК
-
нің лездік мәндерінің графиктері, 
ал 6.1
, 
б
суретінде
– 
оларға сәйкес келетін кешенді мәндердің үш 
векторы көрсетілген
:











=








+
−
=
∠
=
=
=








−
−
=
−
∠
=
=
=
=
∠
=
=
•
−
•
•
Ea
j
E
E
E
E
Ea
j
E
E
E
E
E
E
E
E
E
j
C
j
B
m
j
A
2
3
2
1
3
/
2
e
2
3
2
1
)
3
/
2
(
e
2
0
e
3
/
2
2
3
/
2
0
π
π
π
π
(6.2)
мұндағы
2
3
2
1
e
3
/
2
j
a
j
+
−
=
=
π
кешенді шамасы 
фазалық көбейткіш
деп аталады
.
Уақыттың кез
-
келген мезетіндегі фазалық ЭҚК
-
нің лездік 
мәндерінің қосындысы мен фазалық ЭҚК
-
нің кешенді мәндерінің 
қосындысы нөлге тең
: 
0
=
+
+
C
B
A
e
e
e
(6.3) 
0
=
+
+
•
•
•
C
B
A
E
E
E
Үш фазалық тізбек құрамында фазаларды жалғаудың (энергия 
көздері мен қабылдағыштарды) екі әдісі мүмкін: жұлдыз түрінде 
және үшбұрыштап.

160
160
6.2. 
ЭНЕРГИЯ 
КӨЗІ 
МЕН 
ҚАБЫЛДАҒЫШТЫҢ 
ФАЗАЛАРЫН ЖҰЛДЫЗ ТҮРІНДЕ ЖАЛҒАУ 
 
6.2-
суретте энергия көзінің үш фазасын қабылдағыштың үш 
фазасына бөлек жалғаудың схемасы
келтірілген. Фазалық ЭҚК
-
нің 
оң бағыттары көздің фазалық орамаларының «басын» (
А, В,С
) және 
«ұшын» (
X, Y, Z
) анықтайды. Аттас кіші әріптермен қабылдағыш 
фазасының шықпалары белгіленеді. 
Энергия көзі мен қабылдағыш фазаларын жұлдыз түрінде 
(шартты белгісі
) жалғау 6.3
-
суретте келтірілген, ондағы энергия 
көзінің 
X, Y, Z
шықпалары және қабылдағыштың
x
, 
y,
z 
шықпалары 
сәйкесінше 
N
түйініне және 
n
түйініне біріктрілген. Бұл түйіндер 
көздің және қабылдағыштың 
бейтарап нүктелері
, ал оларды 
байланыстырушы сым 
– 
бейтарап сым
деп аталады. Көз бен 
қабылдағыштың аттас шықпаларын жалғайтын, қалған үш сымдар 
сызықтық деп аталады
.
Үш фазалық тізбектерді есептеу кезінде фазалық және сызықтық
токтар
мен кернеулер түсінігін қолданады. 
6.2-
сурет
6.3-
сурет

161
161
 
6.4-
сурет
 
Фазалық токтар мен кернеулер 
деп көз бен қабылдағыш 
фазаларындағы токтарды және фазалар шықпасының арасындағы 
кернеу айтамыз
. 
Сызықтық токтар мен кернеулер 
деп сызықтық сымдардағы 
токтар
және олардың арасындағы кернеуді айтамыз
. 
Көз фазалық шамаларын және сызықтық шамаларды белгілеу 
үшін латын алфавитінің 
А, В, С
бас әріптерін, ал қабылдағыштың 
фазалық шамаларын белгліеу үшін 
– 
кіші 
a, b, c 
әріптерді
қолданатын боламыз.
Көз бен қабылдағыш фазаларын жұлдыз түрінде жалғау кезінде 
көз бен қабылдағыштың аттас фазалық токтары мен оларға сәйкес 
келетін сызықтық ток
өзара тең болады. Барлық сымдардың 
кедергілерін елеместен, Ом заңы бойынша фазалық токтарды 
;
/
;
/
;
/
c
C
c
C
b
B
b
B
a
A
a
A
Z
E
I
I
Z
E
I
I
Z
E
I
I
•
•
•
•
•
•
•
•
•
=
=
=
=
=
=
(6.4)
 
және бейтарап сымдағы токты табамыз:
C
B
A
N
I
I
I
I
•
•
•
•
+
+
=
 
 
 
(6.5)
 
Барлық үш фазаларының кедергілері бірдей болатын 
қабылдағыш
ϕ
j
c
b
a
Z
Z
Z
Z
Z
e
Φ
Φ
=
=
=
=
симметриялық
деп, ал фазалық кедергілері әртүрлі 
– 
симметриялы 
емес
деп аталады. Симметриялық қабылдағыш кезінде барлық 
фазалар
тогы бірдей 
I
Ф 
әсерлік мәніне және сәйкес фазалық ЭҚК
-
не 
қатысты бірдей φ фазалық ығысуына ие (
6.4-
сурет
), 
бейтарап 
сымдағы
ток (6.5) нөлге тең. Сондықтан да симметриялық қабылда
-

162
ғыш жағдайында, яғни симметриялық
жүктемеде
, 
бейтарап сым 
қажет емес, ал барлық сызықтық
және фазалық токтардың әсерлік 
мәндері бірдей: 
Φ
=
I
I
A
(6.6) 
Барлық сымдардың кедергісін елеместен, 6.3
-
суреттегі схемадағы 
1
-
контур және басқа екі баламалы контурлар үшін Кирхгофтың 
екінші заңы бойынша теңдеу құрып
және 
c
C
C
b
B
B
a
A
A
U
U
E
U
U
E
U
U
E
•
•
•
•
•
•
•
•
•
=
=
=
=
=
=
;
;

(6.7) 
ескере отырып, 








∠
=
−
=
−
=
−
∠
=
−
=
−
=
∠
=
−
=
−
=
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
;
6
/
5
);
2
/
(
;
6
/
π
π
π
A
A
C
A
C
CA
A
C
B
C
B
BC
A
B
A
B
A
AB
U
U
U
E
E
U
U
U
U
E
E
U
U
U
U
E
E
U
 
сызықтық
кернеулердің кешенді мәндерін аламыз, мұндағы 
U
A
— 
сызықтық кернеудің әсерлік мәндері
; 
𝑈̇
A
, 
𝑈̇
B
, 
𝑈̇
C
— 
A
, 
B, C
көз 
фазасының шықпалары мен 
N
бейтарап нүкте арасындағы кернеу
. 
Фазалық кернеулерді бір индекспен белгілеуге қабылданған 
жүйесі дұрыс еместігін айта кетейік, себебі екі индекспен кернеуді 
белгілеу ережесіне сәйкес келмейді (2.3
-
бөлімшені қараңыз)
. 
Көз бен қабылдағыш фазаларын жұлдыз түрінде жалғау кезіндегі
фазалық және сызықтық
кернеулердің векторлық диаграммасы 6.4
-
суретте берілген. 
𝑈̇
AB 
сызықтық
кернеу векторы (6.8)
-
ші жүйенің 
бірінші теңдеуі бойынша, 
𝑈̇
A
және
𝑈̇
B
векторларын 
қосу 
арқылы 
тұрғызылған. Сызықтық
кернеулердің 
қалған екі векторлары да осыған ұқсас 
тұрғызылған. 
Кернеулер 
үшбұрышынан, 
сызықтық және фазалық кернеулердің 
әсерлік мәндерінің арасында бейтарап 
сым бар болған кезде, симметриялық 
та, симметриялық емес те жүктеме
кезінде 
Φ
Φ
=
=
U
U
U
A
3
6
/
cos
2
π
(6.9)
қатынасы дұрыс болмақ.
6.5-
сурет
(6.8) 

163
163
6.3. 
мысалы:
сызықтық
кернеу 
U
A
,
В…...........................................660 380 220
фазалық кернеу 
U
Ф
,
В...............................................380 220 127
Егер симметриялық
қабылдағышты, мысалы үш фазалық 
қозғалтқышты бейтарап сымы жоқ үш фазалық көзге қосатын болса, 
симметриялы емес жүктемесі
бар қабылдағышты қосу кезінде, 
мысалы жұмыс істеу уақыты белгісіз жарықтандырғыш құралдарын 
өосу кезінде бейтарап сымы қажет (
6.5-
сурет
). 
Бұл ретте әрбір жарықтандырғыш құралының жұмыс істеу тәртібі 
олардың фазадағы сандарына тәуелсіз, ал бір магистралді 
сақтандырғышты өшіріп тастау тек бір фазаның жарықтандырғыш 
құралдарының өшірілуіне әкеледі. 

жүктеу/скачать 21,72 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: