Τάση φάσης

Μακριά και σταθερά μπήκε στην ορολογία της ζωής μαςηλεκτρολογίας από την εποχή των πρώτων πειραμάτων με ηλεκτρισμό. Αλλά τώρα κάπως καταλήγετε σε αδιέξοδο, σκέφτεστε τις εποχές που, όπως λένε, «δεν υπήρχε τίποτα». Κανένας άνθρωπος δεν θα μπορούσε να φωτίσει, για παράδειγμα, τι είναι μια τάση φάσης, γιατί δεν υπήρχε τέτοιος όρος. Αλλά τα πάντα ρέουν, όλα αλλάζουν, και τώρα δώδεκα ή δύο διαφορετικές επιλογές για το στρες δεν προκαλούν έκπληξη. Η πρώτη εφαρμογή τριφασικής τάσης, από την οποία πήγαν όλα, ανήκει στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Όλα ξεκίνησαν με τη μελέτη του φαινομένου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Η ουσία του επόμενου πειράματος ήταν απλή - ένα ηλεκτρικό ρεύμα περνά μέσα από το πηνίο και προσελκύει τη μεταλλική ράβδο. Περαιτέρω - περισσότερο. Εάν δίπλα βάζετε ένα άλλο πηνίο, απενεργοποιήστε πρώτα το ρεύμα και ενεργοποιήστε το δεύτερο - η ράβδος θα προσελκύσει ξανά, αλλά ήδη στο δεύτερο πηνίο. Θαύματα! Η ράβδος κινήθηκε στο διάστημα μόνο εφαρμόζοντας εναλλάξ ρεύμα στα πηνία! Αυτό είναι τόσο εύκολο και, όπως λένε, χωρίς να φύγει από το δωμάτιο, σε εκείνους τους μακρινούς χρόνους έγιναν εποχιακές ανακαλύψεις.

Εάν συνεχίσουμε το πείραμα, έστω κι αν αυτό είναι μόνοδιανοητικά, βάλτε 100 πηνία και εναλλάξ να τις ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε, είναι σαφές ότι η ράβδος θα κινηθεί από την πρώτη στην τελευταία. Αλλάξτε τη διαμόρφωση της θέσης των πηνίων - τοποθετήστε τα σε κύκλο και, αντί της ράβδου, καθορίστε το βέλος στον άξονα στο κέντρο του κύκλου. Και πάλι, ενεργοποιήστε και απενεργοποιήστε 100 φορές: το βέλος στράφηκε σε κύκλο και πήρε τη θέση εκκίνησης. Τι πήραμε; Έχουμε αποκτήσει ένα πρωτόγονο μοντέλο περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου. Για το σκοπό αυτό, κάθε πηνίο έδωσε με τη σειρά της μια τάση ώθησης ("ενεργοποιημένη / απενεργοποιημένη"). Εδώ είναι πολύ σημαντικό το επόμενο παλμό να τροφοδοτείται με χρονική μετατόπιση σε σχέση με το προηγούμενο και το πλάτος του ρεύματος να αλλάζει από το μηδέν στη μέγιστη τιμή - ενεργοποιημένο και πάλι στο μηδέν - απενεργοποιημένο. Κατ 'αρχήν, η διαδικασία αύξησης και μείωσης του ρεύματος σε κάθε πηνίο ήταν η ίδια. Μια τέτοια διαδικασία που επαναλαμβάνεται στο χρόνο ονομάζεται κυκλική και η χρονική περίοδος από τη μια μέγιστη στην άλλη ονομάζεται κύκλος.

Εάν κατά τη διάρκεια του κύκλου το ρεύμα στο πηνίο αλλάξει καιμεγέθους και κατεύθυνσης, τότε ονομάζεται μεταβλητή. Η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες παραμέτρους: πλάτος - μέγιστη τιμή ρεύματος ή τάσης και συχνότητα - ο αριθμός ταλαντώσεων ανά δευτερόλεπτο. Επιστρέφοντας στο πείραμα με τα πηνία που περιγράψαμε παραπάνω, παρατηρούμε ότι κάθε ένα από αυτά ξεκίνησε ξεχωριστά από τα υπόλοιπα (από την πηγή τάσης) και οι κύκλοι τροφοδοσίας διέφεραν μόνο με την ώρα ενεργοποίησης ή, όπως λένε οι ηλεκτρολόγοι, με φάση. Έτσι, η διαφορά στην τάση είναι μόνο στο γεγονός ότι έχουν μια διαφορετική στιγμή ενεργοποίησης του ρεύματος στο πηνίο, ή μια διαφορετική φάση της τάσης. Αυστηρά μιλώντας, η φάση είναι συνώνυμο της λέξης "καθυστέρηση". Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η έννοια της "τάσης φάσης" αναφέρεται μόνο σε πολυσύρματα συστήματα στα οποία τα τροφοδοτικά συνδέονται στο ένα άκρο με ένα κοινό σημείο και τα δεύτερα άκρα του καθενός συνδέονται με πηνία. Έχει συμβεί ιστορικά ότι αυτοί οι αγωγοί τροφοδοσίας καλούνται επίσης φάσεις. Στη μηχανική, τα συστήματα με ημιτονοειδή τάση και μετατόπιση φάσης 120 ° έχουν τη μεγαλύτερη εφαρμογή, δηλ. στο χρόνο αυτό είναι ένα τρίτο της περιόδου της συχνότητας λειτουργίας. Το κύριο τεχνικό αποτέλεσμα της χρήσης τριφασικών συστημάτων είναι η παραγωγή ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου.

Για σύγκριση των ενεργειακών χαρακτηριστικώνΗ τάση διαφόρων τύπων λαμβάνεται ως τάση αναφοράς του συνεχούς ρεύματος. Προκειμένου να προσδιοριστεί η ισοδύναμη τάση για μια σταθερή τάση, ακολουθήστε την εξής διαδικασία: οι πηγές των αντίστοιχων τάσεων φορτώνονται από τους ίδιους καταναλωτές και η ρύθμιση μιας από τις τάσεις επιτυγχάνει την κατανομή της ίδιας ποσότητας ενέργειας και στα δύο φορτία. Έχει πειραματικά αποδειχθεί ότι η τάση φάσης, στην οποία η απελευθέρωση ενέργειας στο φορτίο είναι ίδια με την αναφορά, έχει πλάτος 1,42 φορές της σταθεράς. Στην πράξη, αυτή είναι η τιμή τάσης που υποδεικνύεται από τα όργανα και ονομάζεται τάση λειτουργίας του εναλλασσόμενου ρεύματος.

Στην καθημερινή ζωή χρησιμοποιούμε βιομηχανικά τριφασικά ηλεκτρικά δίκτυα, τα οποία λέγεται ότι είναι "3 με 380 βολτ". Σε τέτοια δίκτυα, η τάση φάσης είναι 220V και η τιμή πλάτους είναι 308V.