ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να ΤΡΙΦΑΣΙΚΟ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟ ΡΕΥΜΑ ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να (α) αναφέρει ότι οι τρεις φασικές τάσεις τριφασικής γεννήτριας, έχουν την ίδια συχνότητα, την ίδια μέγιστη τιμή και η μεταξύ τους διαφορά φάσης είναι 120 μοίρες. (β) καθορίζει, επίσης, την αρχή και το τέλος κάθε φάσης, καθώς και την αλληλουχία των φάσεων (Κόκκινη R, Κίτρινη Y, Μπλε B)

Τα τυλίγματα των φάσεων τριφασικών γεννητριών είναι πανωμοιότηπα. Οι τρεις φάσεις είναι τελείως ανεξάρτητες μεταξύ τους και αν συνδέσομε ένα βολτόμετρο μεταξύ δύο ακροδεκτών, που ανήκουν σε διαφορετικές φάσεις, δεν θα δείξει τάση. Είναι η περίπτωση του ανεξάρτητου τριφασικού συστήματος. Μια γεννήτρια με ανεξάρτητο τριφασικό σύστημα θα χρειαζόταν έξι γραμμές για να μεταφέρει το ρεύμα που παράγει. Ένα τέτοιο σύστημα με έξι γραμμές δεν χρησιμοποιείται, γιατί είναι αντιοικονομικό. Έτσι, στα διάφορα τριφασικά συστήματα, οι τρεις φάσεις διασυνδέονται μεταξύ τους, για να σχηματίσουν αλληλένδετα τριφασικά συστήματα.

Η μέγιστη τιμή της φασικής τάσης του ενός πηνίου είναι ίση με την μέγιστη τιμή της φασικής τάσης των αντίστοιχων άλλων δύο πηνίων, λόγο της ομοιότητας των τυλιγμάτων. Η μεταξύ των η.ε.δ. διαφορά φάσης είναι 120 μοίρες αφού τα πλαίσια είναι τοποθετημένα κατά 120 ηλεκτρικές μοίρες διαφορά το ένα με το άλλο. Η συχνότητα των τριών η.ε.δ. είναι η ίδια, αφού και τα τρία πλαίσια κινούνται μέσα στον ίδιο αριθμό μαγνητικών πόλων με την ίδια γωνιακή ταχύτητα, στην περίπτωση του εναλλακτήρα με εξωτερικούς πόλους, και αφού ο αριθμός των μαγνητικών πόλων που περιστρέφονται με την ίδια γωνιακή ταχύτητα μέσα στον εναλλακτήρα με εσωτερικους περιστρεφόμενους πόλους είναι η ίδια. Η ηλεκτρεγερτική δύναμη εναλλακτήρα, ο οποίος έχει p ζεύγη μαγνητικών πόλων, εκτελεί p πλήρεις κύκλους σε κάθε στροφή.

Αν ο δρομέας περιστρέφεται με ταχύτητα ns στρ/s, ο αριθμός των κύκλων στο δευτερόλεπτο, δηλαδή η συχνότητα f της ηλεκτρεγερτικής δυνάμεως, θα δίνεται από τη σχέση: f = p.ns σε Hz όπου: p είναι ο αριθμός των ζευγών των μαγνητικών πόλων ns ο αριθμός των στροφών του εναλλακτήρα στο δευτερόλεπτο. Όταν την ταχύτητα περιστροφής την εκφράζομε σε στροφές στο λεπτό (στρ/min) η παραπάνω σχέση γίνεται σε Hz

Από τον τύπο, που δίνει τη συχνότητα, προκύπτει η ταχύτητα περιστροφής την οποία πρέπει να έχει ο εναλλακτήρας για να παράγει ρεύμα ορισμένης συχνότητας. Η ταχύτητα αυτή που ονομάζεται σύγχρονη ταχύτητα είναι : σε στρ/s σε στρ/min ή όπου: f = είναι η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος σε Hz p = ο αριθμός των ζευγών των μαγνητικών πόλων.

Για p=1 έχουμε ns=3000 στρ/min Για p=2 έχουμε ns=1500 στρ/min Στην Κύπρο, καθώς και σε όλη την Ευρώπη, έχει καθιερωθεί στα δίκτυα εναλλασσομένου ρεύματος η συχνότητα να είναι f=50 Hz. Από την παραπάνω σχέση προκύπτει ο ακόλουθος πίνακας, ο οποίος δίνει τις σύγχρονες ταχύτητες των εναλλακτήρων για τον αντίστοιχο αριθμό ζευγών μανγητικών πόλων. Για p=1 έχουμε ns=3000 στρ/min Για p=2 έχουμε ns=1500 στρ/min Για p=3 έχουμε ns=1000 στρ/min Για p=4 έχουμε ns= 750 στρ/min Για p=5 έχουμε ns= 600 στρ/min Για p=6 έχουμε ns= 500 στρ/min Για p=8 έχουμε ns= 375 στρ/min Για p=10 έχουμε ns= 300 στρ/min

Αλληλουχία και συμβολισμός των φάσεων Η αλληλουχία των φάσεων είναι R, Y, B όπως φαίνεται πιο πάνω

Η αρχή της R φάσης συμβολίζετε με το γράμμα U. Το τέλος της R φάσης συμβολίζετε με το γράμμα X. Η αρχή της Y φάσης συμβολίζετε με το γράμμα V. Το τέλος της Y φάσης συμβολίζετε με το γράμμα Y. Η αρχή της B φάσης συμβολίζετε με το γράμμα W. Το τέλος της B φάσης συμβολίζετε με το γράμμα Z. Στα διάφορα τριφασικά συστήματα, οι τρεις φάσεις διασυνδέονται μεταξύ τους, για να σχηματίσουν αλληλένδετα τριφασικά συστήματα.

ΚΥΡΙΑ ΣΗΜΕΙΑ ΣΤΟΧΟΥ 1 Οι τρεις φασικές τάσεις έχουν την ίδια συχνότητα. Οι τρεις φασικές τάσεις έχουν την ίδια μέγιστη τιμή. Οι τρεις φασικές τάσεις έχουν διαφορά φάσης 1200 μεταξύ τους. Η αλληλουχία των φάσεων είναι R, Y, B. Η αρχή της R φάσης συμβολίζετε με το γράμμα U. Το τέλος της R φάσης συμβολίζετε με το γράμμα X. Η αρχή της Y φάσης συμβολίζετε με το γράμμα V. Το τέλος της Y φάσης συμβολίζετε με το γράμμα Y. Η αρχή της B φάσης συμβολίζετε με το γράμμα W. Το τέλος της B φάσης συμβολίζετε με το γράμμα Z.

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ 1. Τι έχουν το ίδιο μεταξύ τους οι τρεις φασικές τάσεις σε μια τριφασική γεννήτρια. 2. Ποια είναι η διαφορά φάσης μεταξύ των τριών φασικών τάσεων, σε μια τριφασική γεννήτρια. 3. Αναφέρεται πως συμβολίζονται οι αρχές και τα τέλη των φάσεων σε μια τριφασική γεννήτρια. 4. Αναφέρεται πως συμβολίζονται οι τρεις φάσεις με την σωστή αλληλουχία σε μια τριφασική γεννήτρια. 5. Να βρείτε την ταχύτητα περιστροφής τετραπολικής γεννήτριας συχνότητας 60Hz.