Трехфазная система. Анимация электрических процессов
HTML-код
- Опубликовано: 20 сен 2024
- Трехфазная система. Анимация электрических процессов
Это видео о трехфазной системе токов, ЭДС и напряжений. Ролик сделан по принципу: «Лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать и зазубрить кучу формул». Наш глаз не способен видеть электрический ток, но человек способен познать его суть и найти этому практическое применение. Протекание электрического тока в металлах сильно напоминает движение жидкости или газа по трубам. В своих видео я пытаюсь визуализировать эти процессы с помощью простых понятных анимаций.
#Трехфазная система
#ЭДС
#Магнитный поток
#Векторная диаграмма
Очень наглядно описаны процессы в трехфазной системе. Подача материала превосходна.
Красава!
Благодаря Вашей анимации, первый раз в жизни четко увидел как движутся токи в трехфазной цепи. Продолжаете, не останавливайтесь! Вы уникальны в своей подаче. Анимация раскрывает то, что тяжело представить теоретически в голове.
Ты будешь жить бесконечно счастливым дружище.
Вот спасибо! Я целый день потратил, чтобы найти объяснение куда течёт ток в трех фазах! Только это видео нормально объясняет, как это работает! Спасибо огромное!
Спасибо за видео.
1) Если показывает 220В, то в этом случае будет максимальный вектор, а оставшиеся две фазы будут иметь по половине вектора. Но направление этих фаз совпадает. Либо 220В либо 0.
2) Ток не потечет, т.к. нет разности потенциалов.
3) На обмотках при соединении треугольник ток будет в корень из 3 меньше чем до узла. Iл=1.73 * Iф
Как то так, но есть подвох в первом вопросе.
Новый ролик, круто! Попробую ответить: 1) 0; 2) зависит от сопротивления лампочек; 3) U и I увеличатся в корень из трех раз. Правильно или нет, мне об этом лучше будет узнать позже, когда наберется больше ответов. Кстати, можно сделать потом отдельный ролик с ответами.
Спасибо большое. Мне завтра нужно писать самостоятельную по физике на эту тему. Я в 11 классе, профильный лицей. Эту тему нам дали под конспект, формулы как-то понял (матан всё же знаю), но вот представить себе не мог как ток течет по цепи в разные моменты периода. Теперь стало яснее. Спасибо!
Привет! Дай своему преподу мой ролик посмотреть. Пусть больше не мучает лицеистов формулами;)
Очень впечатляет! Вопросы вкусные, подписка лайк👍🏻
вот так наглядно нужно объяснять!
Отличное видео, просто исчерпывающий и максимум наглядный ответ. Спасибо огромное.
спасибо, я старался. Могу делать много подобных видео на разные темы. Но почему-то никто не смотрит. Так что делитесь с теми, кому может быть это интересно. Сделаю еще.
@@Vorundnah ваш момент икс ещё не настал! Ютуб сам решит когда на этот ролик направить сотни тысяч людей, а так, вы заслуживаете сотен тысяч подписчиков уже сейчас ща такое самое наглядное объяснение трёхфазного тока в ютубе на ру сегменте.
Подача иноформации, просто идеальная, во время просмотра я чуть ли не в нирвану провалился, на секунду показалось что я медитирую, а не изучаю материал.
@@pozhiloy_bivis спасибо:) Вообще, на com сегменте тоже не встречал наглядного видео на эту тему:)
Классно! Давай ещё!
В техе бы такие показывали!
в последнее время ютуб стал подкидывать мои видео пользователям. Так что я снова "активировался" :) Через недельку-две планирую выпустить анимированный неполнофазный режим, подпишитесь, чтобы не пропустить.
Очень наглядное видео, спасибо огромное за материал
Спасибо большое за видео, замечательное видео !
Очень интересно и наглядно!
Спасибо большое! Замечательное обьяснение спасибо большое! Все будет хорошо, и просмотров тоже будет. Я из Узбекистана посмотрю
Огромное Спасибо!
1. Линейное напряжение, 380 В
2. Никак при такой схеме.
3. На каждой лампочке будет линейное напряжение.
1. Нет:) Вопрос с подвохом.
2. :)
3. Да. Но к чему это приведет?
1. Имеется в виду мгновенные значения?
2.:)
3. Если лампы на 220, то сгорят нафиг (возможно со взрывом). Соответственно, ток в цепи прекратится (если не возникнет дуга, конечно :))
@@TheYorick37
Поскольку ток в фазе А равен сумме токов В и С
То и напряжение на фазе А это сумма фаз В и С, что является линейным напряжением ВС.
Предполагаю, что тоже 220
Круто
Давай ответы на свои вопросы, особенно на последний про треугольник....😅
однозначно лучшее видео.
👍
Все не выходит из головы пример с батарейкой и проводником. Все же я пришел к выводу, что электроны с минуса не пререраспределятся в проводе, соединенном с этим полюсом. Т.к. если быстро убрать провод, то по сути батарейка разрядится - провод заберет часть электронов. Восполнить эту часть батарейка уже не сможет. Все эти опыты с электроскопами - это электростатические поля, а батарейка, да и любые источники эдс - это уже другое... Что именно точно не знаю) Понятно, что когда цепь замкнута - это стационарное поле. А когда разомкнута, тут пока не разобрался, какие силы действуют.
если укрупнено:
1. Все, что касается статики и поверхностного заряда - в электрических цепях отображается в виде емкости. То есть если емкость учитываем - где-то рисуем конденсатор. Если емкость не учитываем, конденсатор не рисуем.
2. Если конденсатора нет, то для нас провод - это некая труба с несжимаемым "электронным газом". Вообще, 1-ый закон Кирхгофа следуем именно из этого свойства. И именно поэтому НЕВОЗМОЖНО выпустить электроны с одной стороны проводника не взяв такое же их количество с другой стороны.
3. Силы, действующие на электроны в источниках ЭДС есть. Например, если в постоянном магнитном поле двигать провод - на все электроны внутри него будут действовать силы Лоренца. И стараться их "вытолкнуть". Причем замкнутый контур для этого даже не обязателен. Но, из-за того, что действует 1-ый закон Кирхгофа (газ несжимаем) - при разомкнутой цепи эти силы вообще никак не проявляются.
Супер
Хотим, делай, так больше ни кто не сделал наверное на руютьюбе
На какой программе делалось движение тока, стрелочки и т.д?
1 ) между ними должен быть 0 потому что на них обоих по -160 вольт.
2) очень зависит от того какие лампы. Если все равны то и по нулю не будет тока. Если разные то будет уравнивающий ток.
3) на каждой лампе будет по 380 вольт. И ток тоже будет выше в 1.73 раза
1 - нет :)
Тогда 380
@@slavyan-k7h не совсем. Вопрос с каверзой.
@@Vorundnah или -380
@@slavapopov3395 ну "минус" - это очень круто, не учитываем :)
И сотый лайк от меня😊
1. Зеленое напряжение равно 0, пусть его фаза равна 90˚. Тогда у фазного напряжения красного и желтого сдвиги будут 90+120=210 и 90+120+120=330. Линейное напряжение (на линии) находится как разность. Допустим, Uкрас-Uжелт. Тогда ответ: U_red_yellow = 220(exp[i*210˚] - exp[i*330˚])= -381.051177.
Странно, что это не так, судя по словам автора
это вопрос на внимательность )
1. Между двумя выводами двух последовательно соединённых обмоток трехфазного трансформатора/генератора, будет линейное однофазное (одна синусоида) напряжение 400 вольт (380). Если брать в определенную доли миллисекунду, то соответственно будет другое показание - ток же переменный. Надо считать.
2. "Ток всегда идёт путём наименьшего сопротивления" - заблуждение! Ток идёт по всем возможным путям. Поэтому ему ничего не будет мешать идти и по нейтральному проводу! И если вы коснётесь нулевой точки трасформатора и нулевой точки приёмника - вы это ощутите как между этими точками протекает ток. Ну а лучше сделать по другому и без риска. Берём трехфазный электродвигатель с возможностью подключения "треугольник" и "звезда" - в общем, чтобы у него было не три, а шесть выводов. Делаем подключение "Звезда"- то есть три вывода соединяем в одну точку, остальные три вывода подключаем к трем фазам. Двигатель работает, трехфазный ток течет по обмоткам, по логике в нейтральной точке не должно быть тока. Берем лампочку и подключаем её к любой из фаз и нейтральной средней точке электродвигателя. Вуаля - она светит! То есть несмотря на то, что нагрузка симметричная, между любой из фаз и нейтралью пошёл ток.
Вывод: после подключения потребителя между одной из фаз и нейтралью, симметрия соответственно нарушается и ток уже течет как по фазам, так и по нейтральному проводу. Поэтому ответ на 2 вопрос: пойдет ток по нейтральному проводу. Другое дело какой величины? Но это уже другой разговор.
3. Источник - "Звезда". Линейное напряжение 380 вольт. Приёмник - "Треугольник". Линейное напряжение треугольника равно фазному напряжению, то бишь ниже в √3 линейного напряжение звезды.
Вывод: напряжения источника, выше в √3 напряжения приёмника. При таком подключении потребитель сгорит.
2. Полностью симметричных приемников (ровно как и трехфазных источников) в реальной жизни не бывает. Поэтому на практике какое-то ненулевое напряжение небаланса между нейтральной точкой и землей будет всегда. Но в условиях данной задачи речь идет о некой теоретической полностью симметричной трехфазной системе.
@@Vorundnah Я же привел пример о идеальных условиях: трехфазный электродвигатель - это симметричная нагрузка. По всем его трем обмоткам течет одинаковый ток, но при этом если подключить лампу на любую из фаз и нейтральную точку электродвигателя, лампа будет светить - потечёт ток по нейтральному проводу. На самом деле простейший эксперимент, который может повторить каждый. По логике получается, что и с любым другим трехфазным источником питания должно происходить всё тоже самое: если например на его фазах симметричная нагрузка и взять подключить к одной из фаз и нейтральному проводу лампу, то она по идее должна засветиться, а это значит что по нейтральному проводу пойдёт ток.
@@КонстантинАлександрович-г9ш если система трехфазная и симметричная - то ток по нейтральному проводу не течет. При этом, если только к одной из фаз такой системы подключить дополнительную нагрузку, то система перестанет быть симметричной. Это значит, что между нейтральными точками источники а нагрузки появится напряжение небаланса. И если эти точки будут соединены проводником - по нему потечет ток небаланса.
@@Vorundnah Ну так как быть с примером про трехфазный электродвигатель? Суть-то та же, электродвигатель - это трехфазная система с симметричной нагрузкой по его фазам. При этом если подключить лампу к средней точке и любой из фаз, то она будет светить, - по нейтрали пойдет ток.
@@КонстантинАлександрович-г9ш я же выше дал ответ. При подключении лампочки система становится несимметричной, поэтому по нейтральному проводнику начинает протекать ток. Но если подключить такие же точно лампочки к остальным фазам - система снова станет симметричной и ток в нейтральном проводнике исчезнет.
Доброго времени суток, подскажите пожалуйста, если в вашу схему между генератором и потребителем поставить на каждую фазу по диоду будет ли идти ток? Спасибо.
Будет ли он пульсирующим, или надо добавлять нейтраль.
я не проверял. Но, на первый взгляд кажется, что ток течь не будет, ибо в любой фазе цикла сопротивление хотя бы одной из ветвей контура равно бесконечности. Если сделать нейтраль, то да, появится ветвь, замыкающая контур и по ней будет течь ток, очень похожий на постоянный. А по фазам - пульсирующий.
Если к диодам добавить нейтраль, то по нейтрали будет проходить постоянный суммарный ток трех фаз.
Здравствуйте, почему-то не точно выполнена анимация индуктирования эдс в каждой фазе при пересечении их магнитным потоком ротора. Ведь максимальная эдс достигается при полном пересечении магнитными силовыми линиями обмотки ротора фазных обмоток статора т.е будет напротив под 90гр, а здесь наоборот ничего наводится не должно.
Если я правильно понял комментарий, то вы считаете, будто максимальная ЭДС, допустим, "зеленой фазы" должна достигаться в момент, когда магнит находится в вертикальном положении. А в моей анимации магнит лежит точно горизонтально.
Я правильно понял, что с вашей точки зрения максимальная ЭДС достигается при именно при максимальном магнитном потоке сквозь катушку? Ну то есть через катушку проходит МАКСИМАЛЬНОЕ количество магнитных линий. Это с вашей точки зрения какое положение магнита - вертикальное или горизонтальное (для зеленой фазы)?
@@Vorundnah Здравствуйте, всё верно Вы понимаете, только не будто, а так и есть. Концентрация магнитных силовых линий находится на самом торце полюсов, чем дальше от центра, тем больше рассеивание ,соответственно и меньше площадь охвата магнитным потоком катушек фаз. Максимальное значение синусоида будет иметь при полном пересечении полюса, т.е достигается при полном совпадении значит в вертикальном по зелёной фазе.
@@ИльяДановский-х4н
формула E~dФ/dt обозначает, что ЭДС пропорциональна первой производной по времени. Другими словами ЭДС зависит не от магнитного потока, а от СКОРОСТИ его ИЗМЕНЕНИЯ. Если магнитный поток - это синусоида, то ЭДС - это косинусоида (ну или синусоида, смещенная на 90°) - это математика. Отсюда и получается, что максимальная мгновенная ЭДС достигается тогда, когда магнитный поток - минимален, потому что именно в этот момент СКОРОСТЬ его изменения - максимальна. Это момент, когда магнит лежит горизонтально (для зеленой фазы). В этот момент магнитный поток МЕНЯЕТ ориентир с положительного на отрицательный (ну или наоборот), ЭДС - максимальна. Максимальное изменение функции при малом приращении по dt.
В момент, когда магнитный поток максимален, его ИЗМЕНЕНИЕ - минимально. То есть он как предыдущий момент времени был около максимальным, так и последующим - остался таким же точно. ЭДС равна нулю. Если магнит вертикален, то приращение функции равно нулю при dt стремящимся к нулю.
Это объяснил с точки зрения математики. И скорее всего это непонятно, но формулы - штука упрямая.
Следующее видео на канале будет про катушку индуктивности. Так что на "на огурцах" тоже объясню, с анимацией, наглядно.
Сейчас же пока подумать на аналогию с двуручной пилой. Максимально быстро она пилит в "среднем" положении, а в "крайних" - она не пилит. Еще аналогия - челночный бег: в крайних положениях скорость минимальна (хотя усилие бегуна - максимально).
@@Vorundnah Здравствуйте, ну я останусь при своём мнении объясню почему, во первых, да Вы правы, величина индуктированной эдс зависит от скорости изменения магнитного потока я и не отрицал это, потому что не об этом шла речь, а дело вот в чем из формулы E=- дельта ф/ дельта t , как раз таки показывает, что величина эдс зависит от скорости изменения магнитного потока ротора охватывающего фазную катушку, но скорость изменения магнитного потока в единицу времени одинакова во всех положениях ротора, ключевой момент здесь состоит в том что формула показывает скорость пронизывания силовыми линиями замкнутый контур, и чем быстрее они его пересекают тем большей величины эдс наводится в отдельной катушке статора. Фи 1 и фи 2 это начальные точки, условные, нулевые значения положения Эл.Магнита, Показывающая величину нарастания и убывания величины эдс по синусоиде, разница которых и даёт величину изменения магнитного потока за единицу времени, в течении которого это изменение произошло, но только именно при моменте пересечения магнитным потоком ротора фазных обмоток статора, наведение эдс возможно, только при пересечении витков полем. В вашем же случае, в горизонтальном положении магнита, пересечения нет, здесь присутствует начало и конец наведение эдс, которое приближается к нулевому значению. Просто скорость изменения магнитного потока в любой точки будет одинакова, потому что вал ротора вращается с постоянной скоростью (предположим), меняться будет величина нарастания магнитного потока в фазной катушке, зависящей от скорости и соответственно при перемещении ближе к горизонтальному положению изменение будет нулевым, что будет соответствовать лини ординат "0" то есть силовые линии поля будут отдаляться от замкнутых контуров наведения. Вывод, пик амплитуды синусоиды достигается при вертикальном положении Эл. Магн., которая ограничивается скоростью изменения магнитного потока, в данном случае скоростью вращения вала ротора. Вы спросите почему тогда при полном совпадении поля ротора и фазы статора эдс не увеличивается дальше т.е не растёт по аплитуде, потому что в этот момент силовые линии полностью пересекают всю площадь обмотки статора и на миг наведение эдс не происходит это и есть максимальное значение, ограниченное только скоростью изменения. Затем идёт на спад. Во вторых примеры, Ваши больше характеризуют работу тока, а не индуктирование эдс.
@@Vorundnah К стати эта анимация больше напоминает работу асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором, из-за запаздывания максимальной некорректной наводимой эдс в фазах вашей анимации, где эдс в двигателе, индуктируется и создаёт ток, магнитный поток которого отстаёт от поля статора и с увеличением нагрузки это отставание увеличивается.
1=0; 2 от генератора к узлу;3=ничего.
нет :)
Визуализация, дело хорошее и нужное. Подкину дровишек в топку каверзных вопросов. Как автор для себя понимает ситуацию когда для для 3ф 4 проводной сети с симметричной нагрузкой учебниках заявляется (не дословно) что ,, так как нагрузка симметричная то ток Н.П. =0 а значит он может быть убран за ненадобностью,,. Получается что при наличии Н.П. токи трёх фаз через него физически протекают но их сила (,,сила тока,,) = 0. Получается что в этом случае если провод убрать то токи будут возвращаться в источники по другим путям?
----------------------------------------------------------------------------------
И вообще как возвращаются токи такой сети? Получается что ток от одной фазы поступая в нагрузку Za по условно прямому проводу возвращается по двум условно обратным проводам(для токов других фаз они условно прямые) и нулевому проводу? в итоге в одном проводе одномоментно протекает условно свой ток и два обратных тока?
Тогда можно посчитать например ток фазы А для её максимума для системы без НП с сим.наг. :
IА = I прям - 2*Iобр. = U/1.5z -2*0.25*U/1.5z =0.5*U/1.5z = U/3z (Когда Ua=max то Ub=Uc=0.5U, Для каждой фазы Z'экв = Z+Z/2= 1.5Z ).
Получилось IА = U/3z а должно по учебникам быть U/z для системы без НП с сим.наг.🤷♂
-----------------------------------------------------------------------------------
В системе без Н.П. токи нормально возвращаются в свой источник через другие источники(обмотки тр-ов, генераторов) и по логике при добавлении в систему Н.П. ток каждой фазы возвращаясь в свой источник должен распаралеливаться на три ветви. в таком случае в какой пропорции они распаралеливаются? Для этого нужно знать сопротивление источника.
----------------------------------------------------------------------------------------------
P.S. Сам я ответа на эти вопросы пока не нашёл.🤷♂🤷♂🤷♂
при симметричной нагрузке напряжение между нейтральной точкой генерации и нейтральной точкой в нагрузке равно нулю. Причем в любой момент времени.
В момент максимума тока фазы А, его одна половинка возвращается по фазе Б, вторая половинка по фазе Ц. Для НП, грубо говоря, ничего "не остается", ток там не течет. Сопротивление для такого контура можете посчитать, будет как в учебнике.
@@Vorundnah как в учебнике я прекрасно знаю так как этими вопросами давно интересуюсь)) Там этот вопрос не освещён. Даны итоговые соотношения а пути циркуляции полной мере не оговорены.
Bозьмите звезду без НП - там токи хорошо замыкаются через обмотки других фаз. Потом добавляете в систему НП и токи вдруг избирательно начинают возвращаться только через него.
@@prosvesheniemoe6282 нет, при симметричной нагрузке токи через нулевой провод не возвращаются. Вы, думаю, путаете это с чисто математическим методом, который называется "метод контурных токов". Там действительно в некоторых учебниках для удобства рассматривают именно контуры через нулевой проводник. С точки зрения этого метода ничто не запрещает нам рассматривать такие контуры. Но можно выбирать контуры и без НП, ответы получатся такие же.
@@Vorundnah т.е. токи при симметричной нагрузке токи через НП не протекают что означает что при ,,возврате,, по какой-то причине токи игнорируют ветвь с почти нулевым сопротивлением.🤷♂
Меня не сложно понять если разрисовать одну трёхфазную схему на три однофазных, отдельно для каждого из источников и уже там разобрать контура протекания токов.
@@prosvesheniemoe6282 причина эта очень проста: точки, которые соединяет нулевой проводник имеют одинаковый потенциал. То есть, хоть сопротивление НП нулевое, но ФИЗИЧЕСКИ ток по нему не потечет, ибо разность потенциалов (напряжение) равно нулю. Далее закон Ома: I=U/R, если U=0, то и ток I=0. Тут вообще не важно, сколько равно R: 0 Ом, 10 Ом или бесконечность (изолированная нейтраль), если нет напряжения, то не будет и тока (чисто физически). Не путаем с понятием "контурный ток", который, сам по себе, не физическая сущность, а математическая. Вот именно контурный ток фазы А действительно проходит через НП (если берем именно такой контур), но это - не физическая сущность, а математическая. У нас еще много подобных математических абстракций (те же симметричные составляющие, обратные и нулевые последовательности).
Трехфазная цепь - это не три однофазных. Не нужно так думать, если хотите разобраться в физике процесса. Эту знаменитую картинку нам рисовали в учебнике для того, чтобы обосновать, что 3 провода экономнее, чем 6.
проще найти чела который обладает магнитным зрением, он то все и раскажет как это реалтно работает, но это не точно😂
Изменение магнитного поля приводит к возникновению вихревого электрического поля, под действием которого свободные электроны начинают упорядоченное движение.
ruclips.net/video/1hkBUlGnnpU/видео.html
Если к выводам обмоток не подключена нагрузка, то электроны движутся в пределах обмоток.
ruclips.net/video/ZaXm6wau-jc/видео.html
Если нагрузка не подключена - электронам двигаться некуда (если пренебречь емкостью проводника). Антена - не в счет, ибо излучатель электромагнитных волн - это именно колебательный LC-контур, то есть наличие емкости имеет принципиальное значение для работы таких устройств.
ruclips.net/video/b5uTFYWAhGE/видео.html
Что касается формулировки закона ЭМИ (через индуцированную напряженность или через ЭДС витка) - не так уж принципиально в конкретном случае. Если рассуждать с точки зрения распространения волн - удобнее говорить про напряженность, но в рамках моего ролика - мыслить относительно ЭДС поудобнее (лично мне).