Перетворення однофазних і трифазних систем

У ряді випадків потрібно перетворювати системи змінного струму з одним числом фаз в системи з іншим числом фаз, також робити інші перетворення.

Перетворення врівноважених систем в врівноважені або нестійких в нестійкі робиться відносно просто. При перетворенні нестійкою системи в врівноважену або назад в систему вводяться конденсатори або котушки індуктивності, або те й інше.

Протягом відрізків часу, коли потужність системи перевершує середню, зайва потужність запасається в конденсаторі або котушці індуктивності, а при потужності, найменшої середньої, повертається в систему.

Приклад схеми перетворення нестійкою однофазовий системи в нестійку двофазну показаний на рис. 1.

Мал. 1. Схема перетворення в двофазну систему

Вторинна обмотка однофазового трансформатора розбита на дві однакові половини. В одній половині обмотки ЕРС діє, уявімо, від 0 до А, а в інший від В до 0. Якщо вважати позитивним напрямок ЕРС від початку обмотки до кінця, то при цьому отримаємо двухфазную систему, ЕРС половин обмотки якої зміщені по фазі відносно один дружку на кут π (рис. 1).

Однофазовая система може бути перетворена в врівноважену. Приклад схеми перетворення однофазовий системи в трифазну наведено на рис. 2.

Мал. 2. Схема перетворення однофазовий системи в врівноважену трифазну

Додаткові реактивні опору хс і xl підібрані так, щоб модулі Za - jxc і + jхl були схожі (і рівні модулю Zc, а аргументи рівні - π / 3 і π / 3 відповідно. При цьому отримаємо трифазну симетричну систему струмів IA, IB і IC і відповідну їм трифазну симетричну систему напруг.

Перетворення однофазовий системи в будь-яку багатофазну можна виконати і за допомогою різних електричних і електромеханічних пристроїв. Наприклад, ми можемо отримати необхідну багатофазну систему від багатофазного електронного генератора, який приводиться від однофазового мотора. Недолік і надлишок потужності в даному випадку покриваються за рахунок конфігурацій кінетичної енергії обертового мотора.

Найбільшого поширення мають перетворювачі трифазного змінного струму в системи багатофазного змінного струму. Багатофазні системи з числом фаз 6, дванадцять і величезним числом фаз служать для харчування випрямлячів, регульованих приводів і інших цілей.

Схема простого шестнфазного перетворювача дана на рис. 3.

Мал. 3. Векторні діаграми і схема перетворення трифазної системи в шестифазний

Первинна обмотка трансформатора живиться від трифазного джерела енергії. У кожної з 3-х вторинних обмоток є висновки з їх центрів. Висновки від середин вторинних обмоток з`єднуються спільно.

В цілому на стороні вторинних обмоток отримуємо шестифазний симетричну систему напруг, що утворюють шестипроменеву зірку і зсунутих відносно один одного на кут π / 3 (рис. 3).

Для отримання систем з величезним числом фаз слід вводити додаткові ЕРС, що забезпечують необхідні зрушення фазних напруг.

Методом перетворення можуть бути отримані й інші системи, наприклад система з 2-ух напруг, зсунутих відносно один одного на кут π / 2.

Школа для електрика