Ток нуля = 3 Х ток фазы Опции

[Гость_Феодор_*]

Тут были рассуждения о сложении токов в нулевом проводнике - я придумал экстремальный вариант.

Берём звезду, и на каждую фазу сажаем по диоду последовательно с нагрузкой. Хотим так напряжение понизить, например. Значит, к нулю сходится по пол-цикла с каждой фазы, только отрицательный например. Куда все эти электроны деваются? В нуль! В результате, фазные токи в нуле суммируются полностью. При симметричной нагрузке ток нуля будет втрое выше тока любой фазы.

Реальная ситуация: диоды используются для регулировки яркости ламп. Именно поэтому производители осветительной аппаратуры для театров требуют, чтобы на каждую фазу шёл отдельный нуль.

[Viktor2004]

Суммироваться будут моментные значения токов, и то тех, которые в данный момент в положительной фазе. Утроенного значения никак не получится.
Кстати такая схема реально используется в однополупериодном 3х-фазном выпрямителе.

Насколько я помню, выходное напряжение такого выпрямителя U=Uлин*1,19

[Гость_Феодор_*]

Точнее будет сказать так: отрицательный ток через диод вообще не потечёт. Длительное значение тока усредняется из моментных. Так что токи будут именно складываться.

Предположим в приведённой схеме по каждой фазе течёт по 1 А пульсирующего положительного тока. По нулю потечёт 3 А. Если фазные проводники загружены по номиналу, то нуль будет сильно перегружен.

[kivan]

Уважаемый г-н Федор!!! К Вашему примеру:
В произвольный момент времени в трехфазной системе будет примерно следующее:
Фаза А - мгновенное значение тока 1 А;
Фаза В - мгновенное значение тока 0 А;
Фаза С - мгновенное значение тока -1 А.
Следовательно, если нет диодов, то суммарный ток в нулевом проводнике в произвольный момент времени в трехфазной симетричной системе будет равен 0. Если использовать схему с диодами, то в нуле будет ток равный 1 А.

[Гость_Феодор_*]

Согласен! А теперь, так же утрируя, рассмотрим три момента времени (с диодом):

А:1, В:0, С:0, 0:1
А:0, В:1, С:0, 0:1
А:0, В:0, С:1, 0:1

В среднем ток по каждой фазе будет 1/3 А, а по нулю - 1 А.

[Коот]

Вообще получается, что ток в нейтрали будет равен току одной из фаз, если в фазах было 1 А, то в нуле тоже будет 1А. Схему Федор имел в виду другую, как я понимаю, а не ту , которую нарисовал Виктор.

[Гость_Гость_*]

Вообщем все ответы как бы намекают автору темы о сдвиге фаз во времени

[Гость_Феодор_*]

Автор темы прекрасно понимает намёк про сдвиг фаз, и пытается в ответ намекнуть про то, что длительное значение тока или напряжения усредняется из одномоментных.

Возьмём обычную синусоиду. В один момент времени ток - нуль, в другой - 1 А, в третий - 1,4 А, потом обратно к нулю и в минус. Какой ток течёт в проводнике? Ответ - усреднённое значение - скажем, 1 А. Можно вместо синусоиды раз в секунду передавать импульсы по 1000 А длиной 1 мс. Ток всё равно будет 1 А, провод не перегреется, автомат не сработает, хотя потери будут приличные.

Теперь возьмём эту синусоиду и срежем диодом у неё половину. Ток и напряжение уменьшатся вдвое. Итого, имеем ток 0,5 А.

А теперь внимание!

В нормальной трёхфазной звезде "минус" на одной фазе совпадает с "плюсом" на другой, в результате чего ток по нулевому проводнику не течёт. В нашей сети с диодами, имеем только "плюс" со всех фаз - куда этому плюсу течь? По нулевому проводнику!

Теперь вы мне говорите, что эти "плюсы" текут по разным фазам в разное время. Правильно. Но мгновенное значение тока по фазным проводникам достигает 1,4 А. На фазном проводнике мы эти 1,4 А видим 50 раз в секунду. На нуле в три раза чаще. Какой усреднённый ток в нуле? Правильно, в три раза выше, 1,5 А.

А теперь подключим к фазам с диодами нагрузку (расчитанную на низкое напряжение) по номиналу - скажем, провод и автомат номиналом 25 А, мы врубим по 20 А на каждую фазу. Автомату всё равно, синусоида или пол-синусоиды, он только ток меряет. Весь ток остаётся в системе, так что УЗО тоже не возмущается. А по нулю течёт 60 А. Можно звонить 01.

Опасная вещь диод.

(Кстати, третьи гармоники от компьютеров - именно из-за диодов в блоках питания.)

[Коот]

1. При симметричных напряжениях и одинаковых активных сопротивлениях фаз , кривые тока в фазах имеют вид РИС 1.
В нулевом проводнике протекает сумма токов 3х фаз. Если мы будем суммировать ординаты кривых на РИС 1, то в любой момент времени получим нуль РИС1 (красные вертикальные линии- произвольные моменты времени). Ну так и должно быть в симметричной трехфазной системе, по нулю ток не течет.

2. Ставим диоды в фазы, токи будут иметь вид на РИС 2. Временной сдвиг остается между ними , только убирается пол периода. Теперь , при суммировании ординат кривых на РИС 2 мы будем иметь практически прямую линию (верт. красные линии на РИС2 - произвольные моменты времени). Ну так и должно быть , мы получили трехфазный выпрямитель кривая полученная в результате суммирования ординат кривых РИС 2 и будет кривой тока протекающего в нейтрале. В нашем случае не кривой а прямой
, РИС 4.

3. Теперь остается разобраться наскольно ток в нейтрале будет больше тока в фазе. Мы все измеряем в действующих значениях - действ. знач.- высота прямоугольника площадь которого равна площади кривой. В каждой фазе будет протекать ток имеющий форму РИС 3.
Действующее значение тока за период в фазе будет равно площади полуволны РИС 3 деленной на период. Кто помнит интегральное исчисление-может посчитать площадь полуволны РИС 3.
Ток же в нейтрали будет постоянным и его макс. значение будет равно Im синусойды тока РИС 4. Так вот, раздница между площядями полученых фигур (между площадью прямоугольника равному по площади 1ой полуволне синусоиды РИС 3 и имеющего длину периода и раздница между прямоугольником на РИС 4 ) и будет раздницей между токами в фазе и нулевом проводе. На глаз это выглядет примерно в 2.5 раза. Кто помнит интегральное исчисление, может получить точную цифру.
Еще раз повторюсь- нужно узнать площадь 1ой полуволны синусоиды и разделить ее на период -0.02с. - этои будет действующим значением тока в фазах.
Значение же тока в нейтрали будет немного больше чем максимальное мгновенное значение тока в фазах без диодов .(например в если мы говорим, что ток в фазах до установки диодов равнялся 1 А, то ток в нейтрали после установки диодов бкдет равен 1*sqr2=1*1.4=1.4А.
"На глаз" действующее значение тока почле установки диодов в фазы станет 0.5А.

[Гость_Гость_*]

интересно кто-нибудь пытался просто собрать простенький стенд для измерения или это тест на прочность теоретических знаний???

[Коот]

Собрать схему и измерить ток клещами - несложно. Но особый кайф - измерить то, что предсказать смог.

СИ Аристотель. 12.04.45 до н.э.

[Гость_Roman D_*]

Клещи откалиброваны на синусоиду, поэтому при замере нужно вводить поправочный коэффициент.
А вообще это обычная схема трехфазного однополупериодного выпрямителя, в любом учебнике по промышленной электротехнике разложена по полочкам.

[Гость_Гость_*]

Суммироваться будут моментные значения токов, и то тех, которые в данный момент в положительной фазе. Утроенного значения никак не получится.  
Кстати такая схема реально используется в однополупериодном 3х-фазном выпрямителе.

Насколько я помню, выходное напряжение такого выпрямителя U=Uлин*1,19

- вообщем вернулись к первому ответу

[Гость_Л.Ц._*]

- Уважаемые, не очень хорошо понимаю всё это. Вопрос: Так будет ток в три раза больший по нолю, изт - за диодов, или это ошибочное мнение?

[Гость_Roman D_*]

Берем букварь "Промышленная электроника". Читаем.

Постоянная составляющая - 0,827 от максимального тока через вентиль.
Переменная - 0,206 того же.
И никакого утроения.