10.1                 Τριφασικό Συμμετρικό Σύστημα Τάσεων. - Εκτέλεση άσκησης

Ανάλογα με τον αριθμό των διαφορετικών τάσεων τα πολυφασικά συστήματα διακρίνονται σε : διφασικά, τριφασικά και ν-φασικά. Από τα τρία αυτά πολυφασικά συστήματα αυτά που βρίσκουν την μεγαλύτερη εφαρμογή και με τα οποία θα ασχοληθούμε είναι τα τριφασικά.

Τριφασικά συστήματα είναι εκείνα που παίρνουμε από τα άκρα τους τρεις διαφορετικές τάσεις.

Επειδή κατά την τοποθέτηση τους τα τυλίγματα των γεννητριών βρίσκονται σε συγκεκριμένη θέση το ένα προς το άλλο, οι τάσεις του ίδιου μέτρου που δημιουργούνται έχουν μεταξύ τους διαφορά φάσης. Ανάλογα με την διαφορά φάσης μεταξύ των τάσεων τα τριφασικά συστήματα διακρίνονται σε συμμετρικά και ασύμμετρα. Τα συμμετρικά, με τα οποία θα ασχοληθούμε, είναι εκείνα που η διαφορά φάσης μεταξύ των διανυσμάτων των τάσεων που παίρνουμε στα άκρα τους είναι διαδοχικά ανά δύο ίσες.

Σε ένα τριφασικό συμμετρικό σύστημα τάσεων άσχετα με το αν το φορτίο είναι συμμετρικό ή ασύμμετρο οι τάσεις του συστήματος είναι της μορφής:

(φασικές τάσεις)

Κατά την τροφοδότηση τριφασικών φορτίων απαιτούνται συνήθως οι τρεις αγωγοί των φάσεων. Στα δίκτυα χαμηλής τάσης χρησιμοποιούνται οι τρεις αγωγοί των φάσεων και ο ουδέτερος αγωγός επειδή εκεί συνήθως τα φορτία είναι μονοφασικά και κατανέμονται ως τριφασικά στις τρεις φάσεις από τη ΔΕΗ. Οι τάσεις μεταξύ των φάσεων ονομάζονται πολικές τάσεις, ενώ μεταξύ φάσεων και ουδετέρου ονομάζονται φασικές τάσεις.

(πολικές τάσεις)

Στο παρακάτω σχήμα(σχήμα 10.1.1), βλέπουμε πώς εμφανίζονται σχηματικά οι φασικές και οι πολικές τάσεις σε ένα τριφασικό σύστημα:

Σχήμα 10.1.1 Φασικές και Πολικές Τάσεις

Στην άσκηση, ο χρήστης μεταβάλλει τις παραμέτρους(εύρος, συχνότητα και φάση) και εμφανίζονται τόσο οι καμπύλες όλων των τάσεων(φασικές και πολικές) στο πραγματικό επίπεδο, όσο και τα ανύσματα των τάσεων αυτών στο μιγαδικό επίπεδο, όπως φαίνεται παρακάτω (σχήμα 10.1.2):

Σχήμα 10.1.2  Τάσεις στο Πραγματικό και στο Μιγαδικό Επίπεδο.

Παρατηρούμε ότι οι φασικές τάσεις σχηματίζουν γωνία 120^ο μεταξύ τους, δηλαδή, το  με το σχηματίζουν γωνία 120^ο ( γωνία 0^ο και γωνία  120^ο ). Όμοια, το  με το  σχηματίζουν επίσης γωνία 120^ο ( σχηματίζει γωνία120^ο και το 240^ο ). Το ίδιο ισχύει και με τα διανύσματα  και  .

Για τον υπολογισμό των φασικών και πολικών τάσεων στο μιγαδικό επίπεδο χρησιμοποιούνται οι σχέσεις:

(φασικές τάσεις)                           (πολικές τάσεις)