Kaj je trifazni tok

Sodobnega načina življenja ni mogoče zamisliti brez električne energije in koristi, ki so z njim povezane. Odsotnost zemeljskega plina se enostavno kompenzira s toplotnimi viri toplote, na voljo je tudi voda, vendar brez električne energije obstaja pravi "konec sveta".

Velika večina sodobnih elektrarn ustvarja tri faze izmenični tok. Med njegove prednosti je treba posebej opozoriti na enostavnost pridobivanja in naknadne preobrazbe, visoko zanesljivost in preprostost zasnove, ki mu je namenjena asinhroni elektromotorji. Trifazni tok je najpogostejša vrsta električne energije na svetu.

Sistem trofaznega električnega toka je niz treh tokokrogov enofaznega toka z enako frekvenco in amplitudo, vendar se medsebojno zamakne za 120 stopinj (ali, kar je enako, 1/3 obdobje). Vsako od teh vezij imenujemo faza, oziroma vsaka tri tvorita trifazni tok.

Teoretični temelji so precej preprosti: kovinski okvir se vrti v magnetnem polju, ki prečka napetostne črte. Da bi pridobili električni tok v skladu z zakonom elektromagnetne indukcije, zadostuje, da se obremenitev poveže s svojimi sponkami in ustvari verigo. Če je potreben trifazni tok, je naprava zapletena: v mehanizmu so trije enaki okviri, ki se med seboj premikajo za 120 stopinj. Rezultat je nastajanje treh elektromotornih sil (EMF). V standardnih elektrarnah je hitrost vrtenja nespremenjena.

V praksi se izvajanje nekoliko razlikuje od teorije. Trifazni tok nastajajo s posebnimi stroji - generatorji. V njih so fiksni navitji faznih tokokrogov (primerjajo se s teorijo) in se na določen način nahajajo na polovici statorja (fiksni del stroja). Rotirajoče magnetno polje rotorja ustvarja. V trenutku rotacije poročajo o energiji padajoče vode v hidroelektrarnah, parni turbini v jedrski elektrarni itd.

Ena od funkcij tokokrogov, ki uporabljajo trifazni tok, je, da na potrošniški strani uporabijo le tri ali štiri žice - tri faze in nič. To je mogoče doseči zaradi načina povezovanja navitij generatorja - zvezde ali trikotnika.

Zvezdni priključek pomeni, da se konci vseh treh navitij zbrišejo na eno ničelno točko. Iz Kirchhoffovega zakona izhaja, da je vsota vseh tokov v tej točki (vozlišču) nič, zato ni zaprtja. Iz ničle je izhod nič žice. Napetost, izmerjena med to žico in katerokoli od treh linearnih, je 1,73 krat manjša od vrednosti napetosti med samimi linearnimi žicami. V prvem primeru dobimo fazno napetost, v drugem pa linearno.

Pomembna značilnost zvezde je, da se izognemo faznemu popačenju, to pomeni, da je tok, ki teče v vejah, približno enak. Ta majhna neizogibna razlika vodi k pojavu majhnega toka v ničelni žici, vendar ni velika.

Popolnoma drugačen tip navijanja generatorja - trikotnik, vam omogoča ukinitev ničelne žice. S svojo izvedbo se vsak konec navitja poveže z začetkom naslednjega, pravzaprav oblikuje trikotnik, napetost pa se odstrani iz njegovih tock. S to metodo, fazo in line napetost so enaki. Prav tako je potrebno spremljati enakost tokov v vejah, ker če ignorirate to, lahko skupna vrednost toka v zaprtem krogu postane prekomerna, kar povzroči, da se generator segreje in se ne odzove.

Večina elektromotorjev, zasnovanih za trifazno omrežje, omogoča izbiro načina, kako so navoji povezani z zvezdico ali trikotnikom. To vam omogoča, da izberete delovno napetost. Torej, pri povezovanju navitij z zvezdico, bo izračunana napetost 1,73 krat manjša kot pri trikotniku.