Trefas Industrial Electrical Engineering and Automation Generering av trefas 3000 varv/min 314 rad/s 50Hz Fasspänning / huvudspänning L3 Industrial Electrical Engineering and Automation nollpunkt L1 L2 Fasspänning: Uf Huvudspänning: U h = 3 ⋅U f Y-koppling Industrial Electrical Engineering and Automation Linjeström Il nollpunkt • Fasspänning över varje lastimpedans • I1 = U1 / Z1 I2 = U2 / Z2 I3 = U3 / Z3 • Symmetri S = 3 ⋅ U I * f l D-koppling, symmetrisk last Industrial Electrical Engineering and Automation Strängström IΔ Linjeström Il • • • • Huvudspänning över varje lastimpedans I12 = U12 / Z12 I23 = U23 / Z23 I31 = U31 / Z31 Svårare att beräkna I1 , I2 , I3 än i Y-koppling Symmetri S = 3 ⋅ U I * h Δ Industrial Electrical Engineering and Automation Sammanfattning trefasberäkning • Samma gäller som tidigare för enfas – Räkna på varje fas för sig S = U1 I1* + U 2 I 2* + U 3 I 3* • Symmetri U1 = U 2 = U 3 Z1 = Z 2 = Z 3 I1 = I 2 = I 3 – – – – Ingen ström i nollan, denna behövs ej Räkna på en fas, de andra är vridna 120° respektive 240° Räkna på en fas och multiplicera med 3 för att få total effekt D-koppling kan göras om till Y-koppling • Om belastningens effekt och cosφ är given – Ingen betydelse om det är Y- eller D –koppling • Om inget annat anges – Huvudspänning, effektivvärde Industrial Electrical Engineering and Automation Inkoppling av belastning • • • • Trefasig last: motorer (R+L), värmepannor (R) Tvåfasiglast : elvärme (R) Enfasig last: belysning (R, R+L), hushållsapparater Många små enfasiga laster ger symetrisk belastning Industrial Electrical Engineering and Automation Jordning • Felströmmen går enklaste vägen • Ingen ström genom gubben • Låg impedans ger hög ström, säkringen går 8 Industrial Electrical Engineering and Automation Avbrott i skyddsjorden • Felströmmen går genom gubben • Lösning: Jordfelsbrytare 9 Industrial Electrical Engineering and Automation Jordfelsbrytare • Bryter om I1+I2+I3+IN > 30mA (300mA) 10 Strömmens inverkan på människan Industrial Electrical Engineering and Automation AC-1 Vanligtvis ingen reaktion AC-2 Vanligtvis ingen skadlig effekt AC-3 Vanligtvis ingen organisk skada Kramp och svårighet att andas vid tider över 2 s är sannolika AC-4 Med ökande strömstyrka och tid ökar de patofysiologiska effekterna, såsom hjärtstillestånd, andningsstillestånd och brännskador AC-4.1 Sannolikheten för hjärtkammarflimmer 5% Kontaktyta 1cm2 AC-4.2 Sannolikheten för hjärtkammarflimmer 50% AC-4.3 Sannolikheten för hjärtkammarflimmer >50% Industrial Electrical Engineering and Automation Trefassystemet 12 Industrial Electrical Engineering and Automation Elcentral 400/230 V Exempel Industrial Electrical Engineering and Automation Impedans för okänd last Man önskar ta reda på impedansen i en okänd belastning och genomför därför följande mätningar: Uh = 400 V Il = 20 A P = 12,4 kW Antag att lasten är induktiv och symmetrisk. a) Hur stor är impedansen om lasten antas vara Y- kopplad? b) Hur stor är impedansen om lasten antas vara D-kopplad? Exempel Industrial Electrical Engineering and Automation Ekvivalent Y-fas En trefasig induktiv belastning är märkt med: 400 V P = 5 kW cosφ = 0.83 Belastningen är anslutet till ett 400 V nät via en kabel som kan betraktas som rent resistiv, R=1,2 Ω. a) Beräkna spänningen vid lasten. b) Hur stor aktiv och reaktiv effekt drar lasten i det aktuella fallet? Exempel Industrial Electrical Engineering and Automation Faskompensering I en fabrik finns följande belastningar: 1. En 30 kW motor med en verkningsgrad η=0.88 och cosφ=0.79 2. Lysrörsbelysning: 76 st 36 W lysrör, cosφ=0.6 a) Beräkna samtliga linjeströmmar till de två lasterna b) Beräkna total aktiv och reaktiv effekt samt den totala linjeströmmen från nätet c) Man vill minimera strömmen från nätet och kopplar därför in kondensatorer. Hur ska dessa kopplas in och hur stora ska de vara för att minimera linjeströmmen från nätet? Hur stor är denna ström? d) Hur stor blir linjeströmmen från nätet om samma kondensatorer Y-kopplas?