ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να ΤΡΙΦΑΣΙΚΟ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟ ΡΕΥΜΑ ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να (α) εξηγεί πως γίνονται οι συνδέσεις των τριών φάσεων μεταξύ τους σε αστέρα (β) αναφέρει τις ιδιότητες κάθε σύνδεσης, δηλαδή τη σχέση μεταξύ φασικής και πολικής τάσης και έντασης

ΣΥΝΔΕΣΗ ΤΩΝ ΤΡΙΩΝ ΦΑΣΕΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΗΡΑ ΣΕ ΑΣΤΕΡΑ Αν στα τρία τυλίγματα της γεννήτριας που καταλήγουν στο κιβώτιο των ακροδεκτών που βλέπουμε στο σχήμα (α) Σχήμα (α)

ενώσουμε μαζί τα τρία τέλη των τυλιγμάτων (X, Y, Z), όπως στο σχήμα (β), δεν θα αλλάξει τίποτα στις τάσεις που δίνουν έξω τα τυλίγματα μεταξύ των ακροδεκτών τους. Σχήμα (β) Τα καλώδια που αναχωρούν από τους ακροδέκτες X Y και Z, όπως φαίνεται στο σχήμα (β),

μπορούν να αντικατασταθούν με ένα μόνο αγωγό, τον αγωγό ΝΥ όπως φαίνεται στο σχήμα (γ), και ο κοινός αυτός αγωγός ονομάζεται ΟΥΔΕΤΕΡΟΣ και συμβολίζεται με το γράμμα Ν. Οι αρχές των τυλιγμάτων συμβολίζονται με τα χρώματα που έχουμε δώσει σε κάθε φάση, R για την πρώτη φάση, Y για την δεύτερη φάση και B για την τρίτη φάση, όπως φαίνεται στο σχήμα (γ), Σχήμα (γ)

Αφού η η.ε.δ που δημιουργείται υπολογίζεται σαν θετική όταν επιδρά από το τέλος στην αρχή του τυλίγματος, ενώνοντας τώρα τρία όμοια φορτία, μεταξύ της κάθε φάσης και του ουδέτερου κόμβου της μηχανής (σχήμα (δ)), Σχήμα (δ). το ρεύμα σε κάθε φάση θα πρέπει επίσης να υπολογιστεί σαν θετικό όταν κινείται στην ίδια κατεύθυνση όπως δείχνουν τα βελάκια στο σχήμα (δ).

Αν το iR, το iY και το iB είναι οι στιγμιαίες τιμές των ρευμάτων μέσα στις τρεις φάσεις, τότε, Αν τα τρία φορτία είναι πανομοιότυπα, τα φασικά ρεύματα έχουν την ιδίαν μέγιστη τιμήν Ιm , αλλά όμως διαφέρουν φασικά κατά 1200 το ένα από το άλλο. Έπεται η στιγμιαία τιμή του ρεύματος στο φορτίο L1 είναι iR = Im sin θ Η στιγμιαία τιμή του ρεύματος στο φορτίο L2 είναι iY = Im sin (θ -1200) και η στιγμιαία τιμή του ρεύματος στο φορτίο L3 είναι iB = Im sin (θ -2400)

Έπεται η στιγμιαία τιμή του ρεύματος στον ουδέτερο αγωγό (ΝΥ) είναι ίση με iR + iY + iB = = Im sin θ + Ιm sin (θ -1200) + Ιm sin (θ -2400) = = Im [sin θ + sin (θ -1200) + sin (θ -2400)] = = Im (sin θ + sin θ cos 1200 - cos θ sin 1200 + sin θ cos 2400 - cos θ sin 2400)= = Im(sin θ - 0.5 sin θ - 0.866 cos θ - 0.5 sin θ + 0.866 cos θ ) = = Im(sin θ - sin θ) = Im 0 = 0 Amps iR + iY + iB= 0 Amps Έπεται, με ισοζυγισμένα φορτία, το ρεύμα στον ουδέτερο αγωγό είναι ίσο με μηδέν, σε κάθε δεδομένη στιγμή.

Τότε ο ουδέτερος αγωγός, μπορεί να παραληφθεί και έτσι το σύστημα να μετατραπεί σε συνδεσμολογία ΑΣΤΕΡΑ με τρεις ακροδέκτες όπως φαίνεται στο σχήμα (ε) Σχήμα (ε)

Σχήμα (ζ) Στο σχήμα (ζ) βλέπουμε ότι τα φορτία που ενώνονται μεταξύ των φάσεων, είναι όμοια (ισοζυγισμένα), και ότι το ρεύμα που περνά μέσα από την φάση είναι το ίδιο ρεύμα που περνά μέσα από την πολική γραμμή. Έπεται : IP = IL Φασική ένταση Iφ ( IP ) είναι το ρεύμα που περνά μέσα από κάποια φάση ή τύλιγμα. Πολική ένταση Ιπ ( ΙL ) είναι το ρεύμα που περνά μέσα από κάποιο πόλο.

Από το σχήμα (η) βλέπουμε ότι οι VR , VY και VB είναι οι φασικές τάσεις ( VP) και οι VRY , VYB και VRB είναι οι πολικές τάσεις ( VL ) Έπεται VR , VY , VB = VP VRY , VYB , VRB = VL Σχήμα (η)

Αν πάρουμε τώρα τη τάση VRY στο σχήμα (η) έχουμε Σχήμα (η)

Στη σύνδεση γεννήτριας σε αστέρα, συνδέομε μεταξύ τους στο κιβώτιο των ακροδεκτών, τους ακροδέκτες Z, X, Y, όπως φαίνεται στο σχήμα (θ) οι οποίοι έτσι αποτελούν τον ουδέτερο κόμβο της μηχανής και ο οποίος διοχετεύεται στο δίκτυο παροχής. Στους άλλους τρεις ακροδέκτες U, V, W, όπως φαίνεται στο σχήμα (θ) συνδέονται οι τρεις φάσεις R Y B αντίστοιχα, του τριφασικού δικτύου παροχής. Μεταξύ των ακροδεκτών δύο φάσεων έχομε την πολική ηλεκτρεγερτική δύναμη Επ ( VL ), και μεταξύ του ακροδέκτη του ουδετέρου και μιας οποιασδήποτε φάσης έχομε την φασική η.ε.δ. Εφ ( VΡ ), Σχήμα (θ)

ΚΥΡΙΑ ΣΗΜΕΙΑ ΣΤΟΧΟΥ 1. Σύνδεση των τριών φάσεων μεταξύ τους σε αστέρα γίνετε βραχυκυκλώνοντας τους ακροδέκτες Z, X, Y. 2. Ιδιότητες της σύνδεσης των τριών φάσεων σε αστέρα IP = IL

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ 1. Να αναφέρετε πως γίνετε η σύνδεση των τριών φάσεων μεταξύ τους, σε αστέρα. 2. Να αναφέρετε τη σχέση μεταξύ φασικής και πολικής, τάσης και έντασης, σε συνδεσμολογία τριών φάσεων μεταξύ τους σε αστέρα.