Image Credit - Pravin Mishra, Melkwegstelsel gezien vanaf Amphulaptsa Base Camp, CC BY-SA 4.0
Discussiepunten
- Inleiding tot Star & Delta Connection
- Star-verbinding
- Delta Connection
- Verschil tussen ster- en delta-verbindingen
- Conversie van ster naar delta en delta naar ster
Star delta-verbinding | Star-delta-transformatie
Inleiding tot Star Connection en Delta Connection
Ster- en driehoekverbindingen zijn de twee zeer bekende methoden om een driefasensysteem tot stand te brengen. Ze zijn een essentieel en veelgebruikt systeem. Dit artikel bespreekt de basis van zowel ster- als driehoeksverbindingen en de relaties tussen fase- en verbindingsspanning en -stroom binnen het systeem. We zullen ook de significante verschillen tussen ster- en deltaconnectie ontdekken.
Star-verbinding
Sterverbinding is de methode waarbij de vergelijkbare typen terminals (alle drie de wikkelingen) zijn verbonden met een enkel punt, bekend als sterpunt of neutraal punt. Er zijn ook lijngeleiders, dit zijn de gratis drie terminals. Het ontwerp van draden bij de externe circuits maakt het een driefasig, driedraads circuit en maakt de sterverbinding. Er kan een andere draad zijn, een neutrale draad genaamd, die het systeem een driefasig vierdraadssysteem maakt.
Wat wordt bedoeld met de stelling van Thevenin? Klik hier!
De relatie tussen fasespanning en verbindingsspanning van Star Connection
Het systeem wordt beschouwd als een evenwichtig systeem. Voor een gebalanceerd systeem zal een gelijke hoeveelheid stroom door alle driefasige systemen gaan. Dat is de reden waarom R, Y, B dezelfde stroomwaarde hebben. Nu heeft het gevolgen. Deze uniforme stroomverdeling zorgt ervoor dat de grootte van de spanningen – ENR, ENY, ENB hetzelfde en ze worden 120 graden ten opzichte van elkaar verschoven.
In de bovenstaande afbeeldingen geeft de pijl de richting van stromen en spanningen aan (niet de werkelijke volgorde). Zoals we eerder hebben besproken, is vanwege de uniforme stroomverdeling de spanning van de drie armen gelijk, zodat we kunnen schrijven -
ENR = ENY = ENB = Ef.
En we kunnen zien dat de spanningen tussen twee lijnen een tweefasige spanning zijn.
Dus als we de NRYN-lus observeren, kunnen we dat schrijven,
ENR`+ ERY'- ENY`= 0
Of, ERY`= ENY'- ENR`
Nu, van vectoralgebra,
ERY = √ (ENY2 + ENR2 + 2 * ENY *ENR Kosten 60o)
Of, EL = √ (Eph2 + Eph2 + 2 * Eph *Eph x 0.5)
Of, EL = √ (3Eph2)
Of, El = √3 Eph
Op dezelfde manier kunnen we schrijven, EYB = ENB - ENY.
OF, EL = √3 Eph
En
EBR = ENR - ENB
Of, El = √3 Eph
We kunnen dus zeggen dat de relatie tussen de lijnspanning en fasespanning is:
Lijnspanning = √3 x fasespanning
Wat is de stelling van Millman? Klik hier!
Relatie tussen fasestroom en lijnstroom in Star Connection
De gelijkmatige stroom in fasewikkelingen is vergelijkbaar met de stroom in de lijngeleider.
We kunnen schrijven -
IR = IkNR
IY = IkNY
En ikB = IkNB
Nu zal de fasestroom zijn -
INR = IkNY = IkNB = Ikph
En de lijnstroom zal zijn - IR = IkY = IkB = IkL
Dus we kunnen zeggen dat ikR = IkY = IkB = IkL
Wat is de maximale krachtoverdrachtsstelling? Klik hier!
Delta-verbinding
Delta-verbinding is een andere methode om drie fasen van een elektrisch systeem tot stand te brengen. De eindklem van de wikkelingen is bevestigd aan het begin van de andere klemmen. Drie-lijns geleiders zijn verbonden vanaf drie knooppunten. De delta-verbinding wordt tot stand gebracht door de uiteinden te binden. Daarvoor combineren we een2 met B1, b2 met c1 en C2 met een1. Lijngeleiders zijn de R, Y, B die vanaf drie knooppunten lopen. De onderstaande afbeelding toont een typische delta-verbinding en toont de end-to-end-verbindingen.
De relatie tussen fasespanning en de lijnspanning van de Delta-aansluiting
Laten we eens kijken naar de relatie tussen de fasespanning van een deltacircuit en de lijnspanning van het circuit. Bekijk hiervoor de bovenstaande afbeelding zorgvuldig. We kunnen zeggen dat de waarde van de spanning op zowel klem 1 als klem 2 hetzelfde is als klem R en klem Y.
Dus we kunnen schrijven - E12 = ERY.
Op dezelfde manier kunnen we besluiten door het circuit te observeren, E23 = EYE.
En E31 = EBR
De fasespanningen zijn geschreven als: E12 = E23 = E31 = Eph
De lijnspanningen zijn geschreven als: ERY = EYB = EBR = EL.
We kunnen dus concluderen dat, in het geval van een driehoekschakeling, de fasespanning gelijk zal zijn aan de netspanning van het circuit.
Om meer te weten over de wetten van Kirchhoff: Klik hier!
De relatie tussen fasestroom en lijnstroom in driehoeksverbinding
Voor een gebalanceerde driehoekschakeling heeft de constante spanningswaarde invloed op de stroomwaarden. De huidige waarden van I12, I23, I31 zijn gelijk, maar ze zijn 120 graden ten opzichte van elkaar verschoven. Bekijk het onderstaande fasordiagram.
We kunnen schrijven, I12 = Ik23 = Ik31 = Ikph
Nu, door de wet van Kirchhoff toe te passen bij knooppunt 1,
We weten dat de algebraïsche som van de stroom van een knoop nul is.
Dus, I31`= IkR'+ Ik12`
De vectorale verschillen komen als IR`= Ik31'- ik12`
Door vectoralgebra toe te passen,
IR = √ (ik312 + I122 + 2 * ik31 * Ik12 *Kos 60o)
Of, ikR = √ (ikph2 + Iph2 + 2 * ikph * Ikph x 0.5)
Zoals we eerder hebben besproken, IR = IkL.
Of, ikL = √ (3Iph2)
Of, ikL = √3 * ikph
Op dezelfde manier, IY`= Ik12'- ik23.`
Of, ikL = √ 3 * ikph
En ikB`= Ik23'- ik31`
Of, ikL = √ 3 ikph
De relatie tussen lijnstroom en fasestroom kan dus worden geschreven als:
Lijnstroom = √3 x fasestroom
Verschil tussen Star en Delta Connection
Ster- en deltamethoden zijn twee bekende methoden voor driefasensystemen. Afhankelijk van verschillende factoren zijn er enkele fundamentele verschillen tussen beide. Laten we er een paar bespreken.
| PUNTEN VAN VERGELIJKING | STERVERBINDING | DELTA-VERBINDING |
| Definitie | De drie terminals zijn op een gemeenschappelijk punt met elkaar verbonden. Dit type circuit wordt een sterverbinding genoemd. | Drie eindaansluitingen van de circuits zijn met elkaar verbonden om een gesloten lus te vormen die bekend staat als delta-verbinding. |
| Neutraal punt | Er is een neutraal punt in sterverbinding. | Een dergelijk neutraal punt bestaat niet in een deltaconnectie. |
| De relatie tussen fase en lijnspanning | Lijnspanning wordt berekend als √ drie keer fasespanning voor sterverbinding. | Fasespanning en lijnspanningen zijn gelijk aan elkaar voor delta-verbindingen. |
| De relatie tussen fasestroom en lijnstroom | Fasestroom en lijnstroom voor sterverbinding zijn gelijk aan elkaar. | Lijnstroom is √drie keer fasestroom voor delta-verbindingen. |
| Snelheid als starters | Met een ster verbonden motoren zijn meestal langzamer omdat ze 1 / √3 e van de spanning krijgen. | Delta-aangesloten motoren zijn meestal sneller als ze het maximale halen netspanning. |
| Fasespanning | De waarde van de fasespanning voor een sterverbinding is lager omdat ze slechts 1 / √3 deel van de lijnspanning krijgen. | De waarde van de fasespanning is hoger als de fasespanning en de lijnspanningen zijn gelijk. |
| Vereiste van isolatie | Laag isolatieniveau vereist voor een sterverbinding. | Een hoog isolatieniveau is vereist voor een driehoekschakeling. |
| Gebruik | Stroomtransmissienetwerken gebruiken een sterverbinding. | Stroomdistributiesysteem maakt gebruik van een driehoeksverbinding. |
| Het aantal benodigde beurten. | Sterverbinding vereist een kleiner aantal beurten. | Delta-verbinding vereist een groter aantal beurten. |
| Ontvangen spanning | Elke wikkeling krijgt 230 volt spanning in sterverbinding. | In driehoekschakeling ontvangt elke afzonderlijke wikkeling 414 volt spanning. |
| Beschikbare systemen | Steraansluiting van driedraads driefasensystemen en vierdraads driefasensystemen zijn beschikbaar. | Drie-draads driefasensystemen en vierdraads driefasensystemen zijn beschikbaar. |
Meer informatie over de basisprincipes van wisselstroomcircuits: klik hier!
Star-delta-transformatie
Conversie van ster naar delta en delta naar ster
Een sternetwerk kan worden omgezet in een deltanetwerk en een delta-verbonden netwerk kan indien nodig worden omgezet in een sternetwerk. Conversie van schakelingen is nodig om het gecompliceerde verloop te vereenvoudigen en dus wordt de berekening moeiteloos.
Conversie van Star naar Delta
Bij deze conversie wordt een verbonden sternetwerk vervangen door zijn equivalente delta-verbonden netwerk. De ster en het vervangen deltacijfer worden gegeven. Bekijk de vergelijkingen.
De waarde van Z1, Z2, Z3 wordt gegeven in termen van ZA, ZB, ZC.
Z1 = (ZA ZB + ZB ZC + ZC ZA) /ZC = (ZA ZB) /ZC
Z2 = (ZA ZB + ZB ZC + ZC ZA) /ZB = (ZA ZB) /ZB
Z3 = (ZA ZB + ZB ZC + ZC ZA) /ZA = (ZA ZB) /ZA
We kunnen een verbonden sternetwerk gemakkelijk omzetten in een delta-verbonden als we de waarde van het met sterren verbonden netwerk kennen.
Meer informatie over geavanceerde wisselstroomcircuits: klik hier!
Conversie van Delta naar ster
Bij deze conversie wordt een delta-verbonden netwerk vervangen door zijn equivalente ster verbonden netwerk. De delta en de vervangen ster worden gegeven. Bekijk de vergelijkingen.
De waarde van ZA, ZB, ZC wordt gegeven in termen van Z1, Z2, Z3.
ZA = (Z1 Z2) / (Z1 + Z2 + Z3)
ZB = (Z2 Z3) / (Z1 + Z2 + Z3)
ZC = (Z1 Z3) / (Z1 + Z2 + Z3)
We kunnen een delta-verbonden netwerk gemakkelijk omzetten in een ster-verbonden als we de waarde van het delta-verbonden netwerk kennen.
Cover GIF door: GIPHY
Hallo, ik ben Sudipta Roy. Ik heb B. Tech in elektronica gedaan. Ik ben een elektronica-liefhebber en houd mij momenteel bezig met elektronica en communicatie. Ik heb een grote interesse in het verkennen van moderne technologieën zoals AI en Machine Learning. Mijn geschriften zijn gewijd aan het verstrekken van nauwkeurige en bijgewerkte gegevens aan alle leerlingen. Iemand helpen bij het opdoen van kennis geeft mij enorm veel plezier.
Laten we verbinding maken via LinkedIn –