Calcul des valeurs de phase et de ligne du courant triphasé

Un générateur triphasé a trois enroulements de stator indépendants monophasés dont les débuts et les fins sont décalés de 120 el respectivement. grêle, ou en se divisant en 2/3 pôles, c'est-à-dire. avec 2/3 de la distance entre les centres des pôles opposés (Fig. 1). Un courant alternatif monophasé est généré dans chacun des trois enroulements. Les courants d'un enroulement monophasé sont mutuellement décalés de 120 el. grêle, c'est-à-dire pendant les 2/3 de la période. Ainsi, un courant triphasé correspond à trois courants monophasés décalés dans le temps de 2/3 de la période (120°).

A tout instant du temps, la somme algébrique des trois instantanés : valeurs de a. etc. c.les phases individuelles sont nulles. Ainsi, au lieu de six bornes (pour trois enroulements monophasés indépendants), seules trois bornes sont réalisées sur le générateur, ou quatre lorsque le point zéro est indiqué. Selon la façon dont les phases individuelles sont connectées et comment elles sont connectées au réseau, une connexion en étoile ou en triangle peut être obtenue.

Les débuts des bobines sont indiqués ci-dessous par les lettres A, B, C, et leurs fins par les lettres X, Y, Z.

Riz. 1. Générateur triphasé

a) Connexion en étoile.

Lorsqu'elles sont connectées en étoile, les extrémités des phases X, Y, Z (Fig. 2) sont connectées et le nœud de connexion est appelé le point zéro. Le nœud peut avoir une borne - le soi-disant fil neutre (Fig. 272), représenté par une ligne pointillée - ou être sans borne.

Lorsqu'il est connecté à une étoile avec un fil neutre, vous pouvez obtenir deux tensions: tension de ligne Ul entre conducteurs de phases distinctes et tension de phase Uf entre phase et conducteur neutre (Fig. 2). La relation entre la tension de ligne et la tension de phase s'exprime comme suit : Ul = Uph ∙ √3.

Riz. 2. Connexion en étoile

Le courant qui circule dans le fil (réseau) traverse également l'enroulement de phase (Fig. 2), c'est-à-dire Il = Iph.

b) Connexion dans un triangle.

La connexion des phases dans un triangle est obtenue en reliant les extrémités et le début des phases selon la fig. 3, c'est-à-dire AY, BZ, CX. Dans une telle connexion, il n'y a pas de conducteur neutre et la tension de phase est égale à la tension de ligne entre les deux conducteurs de la ligne Ul = Uf. Or, le courant dans la ligne Il (réseau) est supérieur au courant dans la phase Iph, à savoir : Il = Iph ∙ √3.

Riz. 3. Connexion delta

Dans un système triphasé, à tout moment, si le courant dans une bobine circule de bout en bout, alors dans les deux autres il circule de bout en bout. Par exemple, sur la Fig. 2 dans la bobine centrale AX va de A à X et dans les bobines extérieures de Y à B et de Z à C.

Le schéma (Fig. 4) montre comment trois enroulements identiques sont connectés aux bornes du moteur en étoile ou en triangle.

Riz. 4. Connexion des enroulements en étoile et en triangle

Exemples de calcul

1. Un générateur avec un enroulement de stator connecté comme indiqué sur la fig. 5 circuit, à une tension secteur de 220 V, il alimente trois lampes identiques avec une résistance de 153 Ohm avec du courant.Quelle est la tension et le courant de chaque lampe (Fig. 5) ?

Riz. 5.

Selon le raccordement, les lampes ont une tension de phase Uf = U / √3 = 220 / 1,732 = 127 V.

Courant lampe If = Uph / r = 127/153 = 0,8 A.

2. Déterminez le circuit pour allumer trois lampes sur la fig. 6, la tension et le courant de chaque lampe avec une résistance de 500 Ohm, connectée à une alimentation secteur avec une tension secteur de 220 V.

Courant lampe I = Ul / 500 = 220/500 = 0,45 A.

Riz. 6.

3. Combien de volts le voltmètre 1 doit-il afficher si le voltmètre 2 indique une tension de 220 V (Fig. 7) ?

Riz. 7.

Tension de phase Uph = Ul / √3 = 220 / 1,73 = 127 V.

4. Quel courant l'ampèremètre 1 indique-t-il si l'ampèremètre 2 indique un courant de 20 A lorsqu'il est connecté en triangle (Fig. 8) ?

Riz. huit.

Si = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,55 A.

Dans une connexion en triangle, le courant dans la phase du consommateur est inférieur à celui dans la ligne.

5. Quelle tension et quel courant seront affichés par les appareils de mesure 2 et 3 connectés à la phase, si le voltmètre 1 indique 380 V et que la résistance de la phase du consommateur est de 22 Ohm (Fig. 9)?

Riz. neuf.

Le voltmètre 2 indique la tension de phase Uf = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 220 V. et l'ampèremètre 3 indique le courant de phase If = Uf / r = 220/22 = 10 A.

6. Combien d'ampères l'ampèremètre 1 indique-t-il si la résistance d'une phase du consommateur est de 19 ohms avec une chute de tension à ses bornes de 380 V, ce qui est indiqué par le voltmètre 2, connecté selon la fig. dix.

Riz. dix.

Courant de phase Iph = Uph / r = Ul / r = 380/19 = 20 A.

Le courant d'utilisation selon la lecture de l'ampèremètre 1 Il = Iph ∙ √3 = 20 ∙ 1,73 = 34,6 A. (La phase, c'est-à-dire le côté du triangle, peut représenter l'enroulement d'une machine, un transformateur ou une autre résistance.)

7. Moteur asynchrone de la fig.2 a un enroulement en étoile et est connecté à un réseau triphasé avec une tension de réseau Ul = 380 V. Quelle sera la tension de phase ?

La tension de phase sera entre le point zéro (bornes X, Y, Z) et l'une des bornes A, B, C :

Uph = Ul / √3 = 380 / 1,73 = 219,4≈220 V.

8. L'enroulement du moteur à induction de l'exemple précédent est fermé en triangle en connectant les pinces du blindage du moteur selon la fig. 3 ou 4. Un ampèremètre connecté au conducteur de ligne indique un courant Il = 20 A. Quel courant traverse l'enroulement du stator (phase) ?

Courant de ligne Il = Iph ∙ √3 ; Si = Il / √3 = 20 / 1,73 = 11,56 A.