(α) σχεδιάζει τις ημιτονικές κυματομορφές των τριών φασικών τάσεων ΤΡΙΦΑΣΙΚΟ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟ ΡΕΥΜΑ ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να (α) σχεδιάζει τις ημιτονικές κυματομορφές των τριών φασικών τάσεων (β) αποδεικνύει ότι το άθροισμα των στιγμιαίων τιμών των τριών φασικών τάσεων είναι ίσο με 0.

Η πιο κοινή μέθοδος παραγωγής τριφασικής η. ε Η πιο κοινή μέθοδος παραγωγής τριφασικής η.ε.δ είναι να τοποθετηθούν τρία τυλίγματα σε κατάλληλα προπαρασκευασμένο στάτορα (σε μια διπολική τριφασική γεννήτρια τα τυλίγματα είναι τοποθετημένα με Πολικό Βήμα (ΠΒ)=3600 / 2ρ=360/2=1800 , η γωνία αρχής της επόμενης φάσης είναι θ=2/3 ΠΒ=2Χ180/3=1200 , και ηλεκτρικά θηλ= pθ=1Χθ=1Χ1200= 1200 το ένα από το άλλο) και ένα δρομέα (ρότορα) ο οποίος να παράγει μαγνητικό πεδίο, που να περιστρέφεται μέσα στον στάτορα.

Ο δρομέας είναι περιελιγμένος με τέτοιο τρόπο ώστε να τροφοδοτείται από πηγή συνεχούς ρεύματος (πηγή διέγερσης) και να δίνη την δυνατότητα στον δρομέα να γίνεται ηλεκτρομαγνήτης με τους ανάλογους πόλους (στην περίπτωση μας δύο πόλοι Β & Ν). Ο δρομέας (ρότορας) περιστρέφεται με κάποιο μηχανικό τρόπο (Ντίζελ μηχανή) και το αποτέλεσμα είναι ότι τρεις ηλεκτρεγερτικές δυνάμεις er , ey , eb , δημιουργούνται (λόγω επαγωγής) στα τυλίγματα του στάτορα.

Οι τρεις ηλεκτρεγερτικές δυνάμεις θα είναι ημιτονικές, θα έχουν το ίδιο μέγεθος αν τα τυλίγματα είναι τα ίδια, θα έχουν την ίδια συχνότητα, αλλά θα διαφέρουν σε φάση 1200 . Αν η μέγιστη η.ε.δ σε κάθε φάση είναι Εm, τότε η στιγμιαία τάση σε κάθε φάση είναι : er = Em sin θ ey = Em sin (θ-120) eb = Em sin (θ-240)

Οι πιο πάνω τύποι προκύπτουν από τον τύπο της η. ε Οι πιο πάνω τύποι προκύπτουν από τον τύπο της η.ε.δ εξ’ επαγωγής σε ένα αγωγό που κινείται μέσα σε μαγνητικό πεδίο και η η.ε.δ e=Blv όταν ο αγωγός αυτός κόβει τις μαγνητικές γραμμές κάθετα. Αν συνδέσουμε τες τρεις φάσεις σε σειρά, δηλαδή το τέλος (X) τις φάσης RED με την αρχή (V) της φάσης YELLOW και το τέλος (Y) της φάσης YELLOW με την αρχή (W) της φάσης ΒLUE, όπως δείχνει το πιο κάτω σχήμα, και μετρήσουμε την τάση στους ακροδέκτες U και Ζ θα δούμε ότι το αποτέλεσμα είναι μηδέν.

Αυτό αποδεικνύεται και μαθηματικός όπως πιο κάτω. er = Em sin θ ey = Em sin (θ -120) eb = Em sin (θ -240) er + ey + eb= Em sin θ + Em sin (θ -120) + Em sin (θ -240)= Em [sin θ + sin (θ -120) + sin (θ- 240)]= Em (sinθ + sinθ cos120 - cosθ sin120 + sinθ cos240 - cosθ sin 240)= Em (sinθ - 0.5 sinθ - 0.866 cosθ - 0.5 sinθ + 0.866 cosθ)= Em (sinθ - sinθ) = Em (0)= 0 Volts er + ey + eb= 0 Volts

ΚΥΡΙΑ ΣΗΜΕΙΑ 1. Σχεδιασμός ημιτονικών κυματομορφών των τριών φασικών τάσεων. 2. Φασική τάση er=Em sinθ 3. Φασική τάση ey=Em sin(θ-1200) 4. Φασική τάση eb=Em sin(θ-2400) 5. Απόδειξη ότι το άθροισμα των στιγμιαίων τιμών των τριών φασικών τάσεων er+ey+eb=0 V

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Να σχεδιάσετε τις ημιτονικές κυματομορφές των τριών φασικών τάσεων, τριφασικής γεννήτριας. Να αναφέρετε τις στιγμιαίες τιμές των τριών τάσεων, τριφασικής γεννήτριας. Να αποδείξετε μαθηματικός ότι το άθροισμα των στιγμιαίων τιμών των τριφασικών τάσεων είναι ίσον με μηδέν.