Ma’ruza №5 Uch fazali elektr zanjirlarida yuqori garmonikalar

Ma’ruza №5

Uch fazali elektr zanjirlarida yuqori garmonikalar

Uch fazali zanjirlarda nosinusoidal tok va kuchlanishlar generator va transformatorlar magnitlanish egri chizig'ining nochiziq zonalarida ishlashi tufayli vujudga keladi. Odatda ikkinchi va uchinchi fazadagi kuchlanishlar shakli birinchi fazadagi kuchlanish shaklini to'la qaytaradi.

Masalan, agar fazadagi kuchlanish qandaydir qonuniyat bo'yicha davriy o'zgarsa, unda bo'ladi, -asosiy chastotaning davri.

Har uch fazada funksiyaning garmonikasini ko'rib chiqamiz.

fazadagi kuchlanish bo'lsin. ligini inobatga olib va ning o'rniga mos ravishda va ni qo'yib, quyidagini yozish mumkin:

Hosil bo'lgan ifodalarni ning turli qiymatlari uchun solishtirib ko'rilsa, uchga karrali garmonikalarning kuchlanishlari har qanday vaqtda bir xil qiymatga va bir xil yo'nalishga ega. da esa, uchala fazaning garmonikalari kuchlanishning simmetrik sistemasini hosil qiladi. Ular ketma-ketligi birinchi garmonikaning fazalar ketma-ketligi bilan bir xil bo'ladi. bo'lganda garmonikalar kuchlanishning teskari ketma-ketlik simmetrik sistemasini hosil qiladi.

Shunday qilib, 1, 4, 7, 10, 13 va hokazo garmonikalar to'g'ri ketma-ketlik kuchlanishlar sistemasini, 2, 5, 8, 11, 14 va h.k. garmonikalar teskari ketma-ketlik simmetrik kuchlanishlar sistemasini va nihoyat, 3, 6, 9, 12 va h.k. nol ketma-ketlikdagi kuchlanishlar sistemasini hosil qiladi.

Amaldagi ko'p hollarda kuchlanishlar tarkibida doimiy tashkil etuvchilar va juft tashkil etuvchilar bo'lmaydi. Shuning uchun uch fazali zanjirlar turli sxemalaridagi toq garmonikalar tahlili bilan chegaralanamiz.

Agar generator fazalari yulduz usulida ulangan bo'lsa, u holda fazalar kuchlanishlari nosinusoidal bo'lgan holda ikki qo'shni faza kuchlanishlari ayirmasiga teng liniya kuchlanishlari tarkibida tartibi uchga karrali garmonikalar bo'lmaydi, chunki ular nol tartibli ketma-ketlikni hosil qiladi.

Liniya kuchlanishlarida tartibi uchga karrali garmonikalar bo'lmasligi, nosinusoidal kuchlanishlarda liniya kuchlanishining qiymati faza kuchlanishidan dan kamroq marta katta bo'lishiga olib keladi, ya'ni

liniya kuchlanishi esa,

.

Binobarin, ligi kelib chiqadi.

Simmetrik yuklamada faza toklari tarkibida asosiy chastotali va barcha uchga karrali bo'lgan yuqori garmonikalardan tashqari to'g'ri hamda teskari ketma-ketlik sistemalari mavjud bo'ladi. Natijada faza toklarining yig'indisi nolga teng. Tartibi uchga karrali bo'lgan garmonikalar esa, nol ketma-ketlik sistemasini hosil qiladi, ya'ni har qanday vaqtda bir xil qiymatga va yo'nalishga ega bo'ladi. Shuning uchun neytral simdagi tok nol ketma-ketlik garmonikalarining uchlangan yig'indisiga teng bo'ladi, ya'ni:

Neytral sim bo'lmagan holda har bir fazadagi toklar tarkibida tartibi uchga karrali toklar bo'la olmasligi sababli generator va simmetrik yuklamaning neytral nuqtalari orasida garmonikalar tartibi uchga karrali katta kuchlanish paydo bo'ladi.

Agar generator fazalari uchburchak usulida ulansa va fazalardagi EYuK nosinusoidal bo'lsa, u holda generatorning berk konturidagi EYuKlar yig'indisi nolga teng emas, ya'ni generatorning ochiq uchburchagiga vol tmetr ulansa (4.9-rasm), u tartibi uchga karrali bo'lgan EYuK garmonikalarini o'lchaydi:

.

Bu sxemada boshqa garmonikalar yig'indisi nolga teng bo'ladi.

Yuqori garmonikali EYuKlarning ochiq uchburchagidan amalda uchlangan chastota (masalan 150 Gs) li signal olish uchun foydalaniladi. Generatorning fazalari berk uchburchak sxemasida ulanganda, tartibi uchga karrali garmonikalar EYuK lari generatorni qizdiradi. Mazkur tok generatorning salt ish rejimida ham noldan farqli bo'ladi. Umuman bu holda faza kuchlanishi liniya kuchlanishiga teng:

.

Shuning uchun chulg'amlari uchburchak usulida ulangan generatorga tashqi tomondan ulangan zanjirda tartibi uchga karrali tok garmonikalari bo'lmaydi. Simmetrik yuklamada generatorning faza toki:

,

tashqi zanjirda liniya toki esa,

bo'ladi.

Shuni aytish joizki, amalda uchraydigan neytral simi bo'lmagan generator (yoki transformator) va simmetrik yuklama zanjirining liniya simlaridan uchga karrali toklar o'tmaydi. Lekin neytralning kuchlanish siljishida uchga karrali kuchlanishlar paydo bo'ladi:

bu kuchlanishning ta'sir etuvchi qiymati:

Neytral simi bo'lgan yulduzcha-yulduzcha usulda ulangan generator va simmetrik yuklama zanjirlarining liniya simlarida barcha ketma-ketliklardagi toklar o'tadi, neytral simda esa faqat garmonikalari uchga karali bo'lgan toklar o'tadi:

Shu toklarning effektiv qiymatlari:

Uch fazali zanjirlardagi yuqori garmonikalar elektr mashinalardan foydalanish samarasini kamaytiradi va o'ta kuchlanishlar paydo bo'lishiga sababchi bo'ladi. Teskari ketma-ketlikdagi toklar hosil qiladigan magnit maydonlar tormozlovchi momentni yuzaga keltiradi va natijada elektr motorlarda qo'shimcha isroflar paydo bo'ladi.