Driefase Wisselspanning (Www.automerk.be)

7/28/2019 Driefase Wisselspanning (Www.automerk.be)

1/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

1

Cursus/Handleiding/Naslagwerk

Driefase wisselspanning


2/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

2

INHOUDSTAFEL

Inhoudstafel 2

Inleiding 3Doelstellingen 4

1 Driefasespanning 5

1.1 Opwekken van een driefasespanning 5

1.1.1 Aanduiding van de fasen 6

1.1.2 Driefasestroom 6

1.1.3 Eigenschappen van een driefasespanning en een driefasestroom 7

1.2 Fasespanningen en lijnspanningen 7

1.2.1 Fasespanning en lijnspanning 9

1.2.2 Grootte van de lijnspanning 102 Soorten distributienetten 13

3 Schakelen van verbruikers 14

3.1 Verbruikers in ster aangesloten op een driefasenet met nulgeleider 14

3.2 Verbruikers in ster aangesloten op een driefasenet zonder nulgeleider 17

3.3 Verbruikers in driehoek aangesloten op een driefasenet. 18

4 Vermogen en verbeteren van arbeidsfactor in driefasenetten 22

4.1 Vermogen in driefasenetten 22

4.1.1 Actief vermogen P. 22

4.1.2 Schijnbaar vermogen S. 234.1.3 Reactief vermogen Q. 24

4.2 Verbeteren van de arbeidsfactor 24


3/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

3

INLEIDING

In de vorige lessen werden het opwekken en de kenmerken van een eenfasige wisselspanning

verduidelijkt.Het elektriciteitsnet levert een wisselspanning met een spanning van bijvoorbeeld 230V

tussen de twee aansluitdraden voor het voeden van nfasige verbruikers zoals gloeilampen,

een TV, een computer. We noemen zo'n elektriciteitnet ook een "nfasenet".

Het transport en de verdeling van elektrische energie of het distributienet voor woningen en

kleine bedrijven gebeurt via een "driefasenet" met vier geleiders. Een driefasenet levert een

driefasespanning die bestaat uit drie gelijke spanningen met dezelfde frequentie en grootte

maar die 120 t.o.v. elkaar zijn verschoven.

In de volgende lessen bestuderen we de eigenschappen van een driefasespanning. We leggen

aan de hand van enkele voorbeelden uit hoe je nfase- en driefase-verbruikers kan aansluitenop een driefasespanning.


4/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

4

DOELSTELLINGEN

Het opwekken van een driefasespanning verklaren.

De eigenschappen van een driefasespanning verduidelijken.

De begrippen fasespanning en lijnspanning aan de hand van een schema onderscheiden.

De mogelijke distributienetten in Belgie toelichten .

Het schakelen van verbruikers in ster en in driehoek op een driefasenet toelichten.

Begrippen asymmetrische en symmetrische belasting onderscheiden.

Het effect van een het onderbreken van de nulleider in een driefasenet verduidelijken en

berekenen.

De formule voor de berekeningen van het actief, reactief en schijnbaar vermogen

verklaren.

Het verbeteren van de arbeidsfactor in een driefasenet toelichten.

Een draadschemas van een elektrische installatie van een huisinstallatie verklaren en

tekenen.

De werking en toepassing van smeltveiligheden en automaten verklaren.

De noodzaak van de beschermingsgeleider aantonen.

De werking en de toepassing van de differentiaalschakelaar verklaren.

De aansluiting van een huisinstallatie op een driefasenet verduidelijken.

Het aansluiten van een boiler op een driefasenet verduidelijken.

Het aansluiten van een kookfornuis op een driefasenet verduidelijken.


5/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

5

1 DRIEFASESPANNING

1.1 Opwekken van een driefasespanning

Fig. 1

In lespakket 5 heb je geleerd dat in een wikkeling (of spoel) die draait tussen de polen van een

magneet een wisselspanning wordt gegenereerd.

Figuur 1 toont drie van deze nfasige generatoren waarvan de fasewikkelingen (spoelen

waarin de spanning wordt gegenereerd) onderling 120 t.o.v. elkaar verschoven zijn.

Plaatsen we deze drie fasewikkelingen 120 t.o.v. elkaar verschoven op een zelfde rotor die

in hetzelfde magnetische veld ronddraait, dan ontstaat een driefasige generator.

In al de drie wikkelingen (of spoelen) wordt een sinusvormige spanning met een frequentie f

opgewekt. De drie spanningen bereiken niet op hetzelfde ogenblik hun maximum waarde of

amplitude. De amplitudes zijn t.o.v. elkaar 120 of3

1periode (T) verschoven (zie figuur 2).

Fig. 2


6/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

6

Alle moderne elektriciteitscentrales wekken deze driefasespanning op. De driefasige generator

zoals voorgesteld in figuur 1 waar de polen stilstaan en de fasespoelen draaien vind je in de

praktijk enkel terug voor klein vermogen. Driefasige generatoren voor groot vermogen hebben

draaiende polen (rotor) en de fasespoelen worden vast op de stator geplaatst. De principile

werking blijft voor beiden uitvoeringen dezelfde.

1.1.1 AANDUIDING VAN DE FASEN

Elk van de drie wikkelingen waarin een nfasige spanning wordt opgewekt noemen we een

fasewikkeling. De drie fasewikkelingen duiden we aan met de volgende lettertekens:

Fig. 3

De uiteinden die bij een generator naar buiten worden gebracht om op het verdeelnet te

worden aangesloten, zijn die met de laagste cijferindex (U1, V1, W1).

1.1.2 DRIEFASESTROOM

Fig. 4

Als we de drie fasespanningen gebruiken voor het voeden van verbruikers, dan hebben we inprincipe zes geleiders nodig (figuur 4).


7/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

7

Sluiten we als verbruikers drie gelijke impedanties aan dan ontstaan drie fasestromen die

gelijk zijn in waarde, die dezelfde frequentie hebben en die onderling 120 verschoven zijn.

In figuur 4 zijn de fasestromen gelijk als het vermogen van de drie lampen hetzelfde is. We

spreken dan van een symmetrisch belast of gelijkmatig belast driefasenet.

We spreken van een asymmetrische belasting als we verbruikers aansluiten waarvan de

impedanties niet gelijk zijn. Het driefasenet wordt dan niet gelijkmatig belast.

1.1.3 EIGENSCHAPPEN VAN EEN DRIEFASESPANNING EN EEN

DRIEFASESTROOM

Bekijk je figuur 2 aandachtig, dan zie je dat als je de ogenblikkelijke waarden van de drie

spanningen op elke willekeurig tijdstip samentelt, en rekening houdt met hun teken, de som

altijd nul is. Een of twee waarden zijn altijd positief terwijl op datzelfde ogenblik de andere

waarden negatief zijn. Dus:

Bij gelijk belaste fasen kan op dezelfde manier aangetoond worden dat de som van de

ogenblikkelijke waarden van de drie stromen op elk willekeurig moment gelijk is aan nul.

Dus:

1.2 Fasespanningen en lijnspanningen

Sterschakeling

Fig. 5

u1 + u2 + u3 = 0 (V)

i1 + i2 + i3 = 0 (A)


8/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

8

In figuur 5 zijn de drie wikkelingen van de driefasegenerator aangesloten op drie identieke

lampen (impedanties). De verbruikers worden gevoed via een driefasenet met zes draden.

Aan de stromen en spanning door de lampen (verbruikers) zal niets wijzigen als we de punten

U2, V2 en W2 met elkaar verbinden (figuur 6). Dat punt noemen we nulpunt of sterpunt vande schakeling. De schakeling noemen we sterschakeling.

Fig. 6

Wanneer je de drie geleiders die de stromen terugvoeren naar het sterpunt vervangt door n

geleider, dan is bij een gelijkmatige belasting van de drie fasespanningen, de stroom in deze

geleider nul. We noemen deze geleider daarom "nulleider" , aangeduid door de letter N in

figuur 7.

Op die manier verkrijgen we een driefasenet met vier geleiders (figuur 7):

Fig. 7

De drie geleiders die de stroomsterkte naar de verbruikers voeren, worden aangeduid door deletters L1, L2 en L3. We noemen ze de lijndraden of fasedraden van het driefasenet.


9/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

9

In de praktijk zal je het nulpunt van de driefasegenerator die je gebruikt als voeding van het

distributienet veelal aarden. Het nulpunt en de nulgeleider komen dan op de nulpotentiaal van

de aarde terecht (in figuur 7 aangeduid met ).

Bij symmetrische of gelijkmatige belasting van het driefasenet is de som van de stromen in de

nulleider gelijk aan nul. De nulleider is bijgevolg overbodig en je bekomt men een driefasenet

met drie geleiders zoals voorgesteld in figuur 8.

Fig. 8

Dus voor het aansluiten van een verbruiker die de drie fasen gelijkmatig belasten (bvb.

driefasemotoren en driefaseverwarmingselementen van een oven) heb je slechts drie draden

nodig i.p.v. vier.

1.2.1 FASESPANNING EN LIJNSPANNING

De spanning opgewekt in elk van de drie fasewikkelingen noemen we de fasespanning. In een

driefasenet in ster met vier geleiders vinden we die fasespanning UF terug tussen de nulleider

N en de lijndraden L1, L2 en L3 (figuur 9).

Tussen twee lijndraden L1en L2, L2 en L3, en L3 en L1 ontstaat eveneens een spanning diesamengesteld is uit twee fasespanningen. Die spanningen noemen we lijnspanningen UL .


10/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

10

Fig. 9

1.2.2 GROOTTE VAN DE LIJNSPANNING

Je kan aantonen dat de effectieve waarde van lijnspanning bij de sterschakeling gelijk is aan

de fasespanning vermenigvuldigd met 3 .

Voorbeeld:

Een driefasenet 230/400V met nulleider (figuur 10) is een net met een fasespanning van 230V

en een lijnspanning van 400V (controleer zelf deze waarde met de vorige formule).

Fig. 10

FL .3 UU =


11/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

11

A.C.O.

1. Welke van volgende stellingen is waar?

Een driefasespanning

a. is samengesteld uit drie fasespanningen met dezelfde amplitude en

frequentie, maar waarvan de amplitudes t.o.v. elkaar 120 verschoven

zijn.

b. is gelijk aan de som van drie nfasige spanningen met dezelfde

amplitude en frequentie.

c. is een fasespanning waarvan de amplitude driemaal per periode (120)

verandert.

d. is samengesteld uit drie fasespanningen met verschillende frequenties.

2. Alle moderne elektriciteitscentrale wekken

a. gelijkspanning op.

b. een driefasespanning op.

c. een nfasespanning op.

d. een tweefasespanning op.

3. De spanning die in de drie wikkelingen van een driefasegenerator worden

opgewekt noemen we

a. lijnspanning.

b. fasespanning.

c. netspanning.

d. generatorspanning.

4. De som van de ogenblikkelijke waarden van de drie fasespanningen is op

ieder ogenblik

a. maximum.

b. minimum.

c. nul.d. veranderlijk.

5. Bij een generator in ster is de stroom die door nulleider vloeit bij een een

symmetrische belasting gelijk aan

a. nul

b. 3 x de stroomsterkte door n verbruiker

c. 1/3 van de stroomsterkte door n verbruiker

d. 3 x de fasespanning/impedantie van de verbruikers


12/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

12

6. Bij een distributienet met nulleider is

a. de nulleider via het sterpunt van de generator verbonden met de aarde.

b. de nulleider nooit verbonden met aarde.

c. de nulleider niet verbonden met de generator.d. de nulleider verbonden met de metalen behuizing van de verbruiker.


13/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

13

2 SOORTEN DISTRIBUTIENETTEN

Het is de elektriciteitsleverancier die bepaalt hoe de elektrische installatie van je woning zal

worden gevoed in functie van de elektrische installatie en van de toestand van het net op deplaats van de woning. In principe wordt voor de voeding van een huisinstallatie de voorkeur

gegeven aan een nfasige (=monofasige) aansluiting. In bepaalde gevallen kan dat ook

driefasig zijn.

Figuur 11 toont de spanningscombinaties die mogelijk zijn op de Belgische distributienetten.

Fig. 11


14/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

14

3 SCHAKELEN VAN VERBRUIKERS

Het grote voordeel van een driefasenet is dat je beschikt over twee spanningen namelijk de

fasespanning UF en de lijnspanning UL.

Op een net van 230/400V kunnen we nfasige verbruikers zoals lampen met een

brandspanning van 230V aansluiten tussen n van de fasen en de nulgeleider. Apparaten die

veel energie vergen, zoals driefasige elektromotoren en ovens, kunnen we aansluiten tussen

twee fasen. Die apparaten werken dus op de lijnspanning van 400 V.

We bespreken nu enkele mogelijke schakelingen van verbruikers op een driefasespanning.

3.1 Verbruikers in ster aangesloten op een driefasenet met nulgeleider

Als je de verbruikers zoals in figuur 12 in ster aansluit op een driefasenet dan is elke

verbruiker aangesloten op een fasespanning.

Fig. 12

De werkspanning van de verbruiker moet dus aangepast zijn aan de fasespanning van het net.

Voorbeeld 1: aansluiten van eenfasige verbruikers

Als je een netaansluiting van 230/400V hebt, dan moet je nfasige verbruikers van 230V

verbinden tussen n lijndraad en de nulleider (figuur 13).


15/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

15

Fig. 13

Voorbeeld 2: Een boiler

Fig. 14

Opmerking: breuk in de nulleider

Bij een symmetrisch belasting (de impedanties zijn gelijk) vloeit er geen stroom door de

nulgeleider en zal een breuk in de nulgeleider geen invloed hebben op stromen door en de

spanningen over de verbruikers.

Worden de verschillende fasen echter niet gelijkmatig belast (de verbruikers hebben niet

dezelfde impedantie) dan zal bij het onderbreken van de nulleider het ene toestel (impedantie)

teveel spanning krijgen, terwijl een ander toestel te weinig spanning krijgt.

De meeste toestellen zijn gemaakt om op bv. 230V te werken. Om een overspanning aan de

verbruiker te verkomen moet je vermijden dat de nulgeleider wordt onderbroken.


16/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

16

Daarom worden er in een driefasige installatie geen smeltveiligheden in de nulgeleider

opgenomen.

De manier waarop je nfasige verbruikers op een driefasenet moet aansluiten hangt af van de

werkspanning van de apparaten en het soort netspanning (zie figuur 11).

Berekeningsvoorbeeld bij ongelijkmatige belasting:

Bij een netaansluiting van 230/400 V sluit je gelijkstroomweerstanden aan tussen n

lijndraad en de nulleider. In figuur 15 zal de spanning over elke gelijkstroomweerstand dus

gelijk zijn aan de fasespanning van 230 V.

Bij een breuk in de nulleider krijgen we echter de situatie van figuur 16a. De twee

weerstanden komen nu in serie te staan tussen twee lijndraden. Over de twee in serie

geschakelde weerstanden staat nu echter de lijnspanning van 400 V!. Hoe deze spanning zich

verdeelt over de twee in serie geschakelde weerstanden (verbruikers) hangt af van de waardevan iedere weerstand. De grootste weerstand zal de grootste spanning opnemen.

230 V

1

100 W

2

1

230 V

L

N

2

R

25 W

L

R

Fig. 15

Praktisch gezien zal het toestel met het kleinste vermogen een overspanning krijgen. Het

toestel loopt hierdoor het gevaar te verbranden wegens een te grote stroomsterkte.

Het toestel met het grootste vermogen krijgt te weinig spanning om goed te functioneren.

In figuur 15 stellenR1 enR2 gelijkstroomweerstanden voor.R1 neemt een vermogen op van

25 W (P1) en R2 een vermogen van 100 W (P2 ) bij een werkspanning van 230V (UF).

2

L

400 V

LN

=

L

R 400 V

R U

1U

I

1 1

R

2

onderbreking

R

L

1

2

1

2

a b

2

Fig. 16


17/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

17

Om de spanningsverdeling over de weerstanden in de omstandigheden van figuur 16a en 16b

(bij een breuk in de nulleider) te kunnen berekenen moeten we de waarde van iedere

weerstand en de stroomsterkte die door de weerstanden vloeit kennen.

Met de vermogens P1 en P2 en de werkspanning UF van 230V (fig 16a) kunnen we de

gelijkstroomweerstand berekenen:

Uit1

2

F1

R

UP =

1

2

F1

P

UR =

2

2

F2

R

UP =

2

2

F2

P

UR =

Volgt dat:

Voor R1 van 25 W ==25

2302

1R 2116 (grootste weerstand!)

Voor R2 van 100 W ==

100

2302

2R 529

De lijnspanning UL van 400 V veroorzaakt een stroomsterkte van:

A151,05292116

400

21

L=

+=

+=

RR

UI door de weerstanden.

Deze lijnspanning verdeelt zich als volgt:

OverR1:U1 =IxR1 = 0,151 x 2116 = 320 V !!

OverR2:U2 =IxR2 = 0,151 x 529 = 80 V

Besluit:

Door de onderbreking van de nulleider ontstaat er een overspanning (320 V) over weerstand

R1.

De verbruiker met het kleinste vermogen zal bij een breuk in de nulleider een overspanning

krijgen. De verbruiker kan hierdoor verbranden omdat bij een overspanning de stroomsterkte

door de verbruiker groter wordt.

3.2 Verbruikers in ster aangesloten op een driefasenet zonder nulgeleider

Op een driefasenet met drie draden mag je de verbruikers enkel in ster aansluiten als ze de

drie fasen gelijk belasten zoals bij driefasige motoren en ovens.


18/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

18

Fig. 17

Voorbeeld: Een boiler

Fig. 18

3.3 Verbruikers in driehoek aangesloten op een driefasenet.

Sluit je de belasting zoals in figuur 19 in driehoek aan op een driefasenet dan moet de

werkspanning van de verbruikers gelijk zijn aan de lijnspanning van het net.


19/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

19

Fig. 19

Sluit je de verbruikers in driehoek op een driefasig net aan, dan is het aan te raden de

belasting gelijkmatig te verdelen over de verschillende fasen. Een beperkte asymmetrische

belasting is bij deze schakeling toegelaten.

Voorbeeld 1: aansluiten van eenfasige verbruikers

Bij een driefasenet van 127/230V moet je verbruikers van 230V aansluiten tussen twee

lijndraden (figuur 20), hetgeen een driehoekschakeling oplevert!

Fig. 20


20/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

20

Voorbeeld 2: driefasige motor

Fig. 21

A.C.O.

7. Een driefasenet 230V/400V met nulleider is een net met

a. een lijnspanning van 230V en een fasespanning van 400V.

b. een fasespanning van 230V en een lijnspanning van 400V.

c. een lijnspanning van 3 x400V en een fasespanning van 3 x230V.

d. een fasespanning van 2

V230

en een lijnspanning van 2

V400

.

8. Als je een netaansluiting van 230/400V hebt, dan moet je nfasige

verbruikers van 230V verbinden tussen

a. de nulleider en de aarding.

b. twee lijndraden.

c. tussen n lijndraad en de nulleider.

d. n lijndraad en de aarding.

9. Bij een netaansluiting van 127/230V sluit je een eenfasige verbruiker

van 230 V aan tussen

a. de nulleider en de aarding.

b. twee lijndraden.c. tussen n lijndraad en de nulleider.

d. n lijndraad en de aarding.


21/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

21

10.Volgende figuur toont hoe gelijkstroomweerstanden met een

werkspanning van 230V en respectievelijk 600W en 400W aangesloten

worden tussen twee lijndraden van een net van 230/400V.

2R

400 W

600 W

R

1L

1

3

R2

L

L

PE

N

De lijnspanning van 400 V zal zich als volgt verdelen overR1 en R2

a. 200 V overR1 en 200 V overR2.

b. 160 V overR1 en 240 V overR2.

c. 240 V overR1 en 160 V overR2.

d. 400 V overR1 en 0 V overR2.

11.In een driefasige installatie met nulleider wordt er geen smeltveiligheid

in de nulleider opgenomen omdat

a.

bij een gelijke belasting van de drie fasen de stroom door denulleider gelijk is aan nul.

b. bij het onderbreken van de nulleider bij ongelijke belasting de ene

eenfasige verbruiker te veel spanning krijgt en de andere te weinig.

c. de spanning over iedere verbruiker gelijk wordt aan de lijnspanning.

d. de stroom door de verbruikers gelijk wordt aan nul.

12.Sluit je verbruikers in driehoek aan op een driefasenet dan moet de

werkspanning van de verbruikers

a. kleiner zijn aan de lijnspanning.b. gelijk zijn aan de fasespanning.

c. gelijk zijn aan de lijnspanning.

d. kleiner zijn dan de fasespanning.

13.Bij een driefasenet van 127/230V moet je nfasige verbruikers

aansluiten tussen

a. een lijndraad en de nulleider.

b. een lijndraad en de aarding.

c. twee lijndraden.

d. de nulleider en aarding.


22/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

22

4 VERMOGEN EN VERBETEREN VAN ARBEIDSFACTOR IN

DRIEFASENETTEN

Bij het aansluiten van verbruikers op een driefasige spanning vloeien er stromen en verdeeltde beschikbare spanning zich over de aangesloten impedanties. Bij driefasige spanningen en

stromen gelden dezelfde begrippen i.v.m. vermogen, energie en arbeidsfactor als bij nfasige

spanningen en stromen zoals we besproken hebben in lespakket 5.

4.1 Vermogen in driefasenetten

Zoals bij een nfasige spanning onderscheid je bij driefasige spanningen het actief vermogen

P, het schijnbaar vermogen S en het reactief vermogenR.

4.1.1 ACTIEF VERMOGEN P.

a. AlgemeenHet actief vermogen is het werkelijke vermogen dat in de driefasige verbruikers omgezet

wordt in een andere vorm van energie.

Onafhankelijk van de schakeling van de verbruikers (in driehoek of ster) zal het driefasig

actief vermogen gelijk zijn aan de som van de actieve vermogens dat per fase door de

verbruikers wordt opgenomen.

Pdriefase = Pfase1+ Pfase2+ Pfase3

Het actief vermogen ontwikkeld in n fase kan je berekenen met

Pfase = Ufase.Ifase. cos

metde hoek tussen de fasespanning en de fasestroom.

b. Bij een symmetrisch belastingAls de drie fasen gelijk belast worden met dezelfde impedantie (bv. van een driefasige motor

figuur 19) dan is het ontwikkeld vermogen per fase hetzelfde zodat:

Pdriefase = 3. Pfase = 3. Ufase.Ifase. cos

In de praktijk rekenen we meestal met lijnspanningen en lijnstromen.

In ster geschakeld geeft dit:

3of.3

lijn

fasefaselijn

UUUU == en Ifase = Ilijn


23/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

23

Zodat Pdriefase = 3 . Ufase.Ifase. cos = 3 .3

lijnU.Ilijn. cos

Aangezien 33

333

3 ==.

kan je het actieve vermogen bij een symmetrisch in ster

belast driefasenet berekenen met: Pdriefase = 3 .Ulijn . Ilijn. cos (W)

In driehoek geschakeld geeft dit:

Ufase = Ulijn en3

of.3lijn

fasefaselijn

IIII ==

Zodat Pdriefase = 3 . Ufase.Ifase. cos = 3 . Ulijn .3

lijnI . cos

Je kan het actieve vermogen bij een symmetrisch in driehoek belast driefasenet dus berekenen

met:

Pdriefase = 3 .Ulijn . Ilijn. cos (W).

Het actief vermogen dat wordt ontwikkeld in een symmetrisch in ster of driehoek belast net

kan je berekenen met de formule:

waarin de faseverschuivingshoek voorstelt tussen de fasestroom en fasespanning.

4.1.2 SCHIJNBAAR VERMOGEN S.

Op dezelfde manier vind je voor het schijnbaar vermogen de volgende formules:

a. Algemeen

Sdriefase = Sfase1+ Sfase2+ Sfase3

Waarbij

Sfase = Ufase.Ifase

b. Bij een symmetrische belasting

Geldt voor het schijnbaar vermogen:

Sdriefase = 3. Sfase = 3 . Ufase.Ifase

P = 3 .UL . IL. cos (W)


24/25

Basiselektriciteit

Elektriciteit/Labo

24

Reken je met lijnspanningen en lijnstromen dan is voor de ster- en driehoekschakeling:

Sdriefase = 3 .Ulijn . Ilijn (VA)

of

4.1.3 REACTIEF VERMOGEN Q.

Het reactief vermogen kan je berekenen met de volgende formules

a. Algemeen

Qdriefase = Qfase1+ Qfase2+ Qfase3

Waarbij

Qfase = Ufase.Ifase . sin

b. Bij een symmetrische belasting

Geldt voor het reactief vermogen:

Qdriefase = 3. Qfase = 3 . Ufase.Ifase . sin

Reken je met lijnspanningen en lijnstromen dan geldt voor de belasting in ster of driehoek

geschakeld:

Qdriefase = 3 .Ulijn . Ilijn . sin (var)

of

4.2 Verbeteren van de arbeidsfactor

Uit het vorige weten we dat de faseverschuivingshoek tussen fasestroom en fasespanning voor

het vermogen een grote rol speelt.

Bij motoren, transformatoren en condensatoren is de arbeidsfactor (cos) kleiner dan n

omdat ze een inductieve of capacitieve belasting vormen die een grote faseverschuivingshoek

veroorzaken tussen de stroom en de spanning.

Deze faseverschuivingshoek kan voor elke fase een andere waarde hebben. De arbeidsfactor

kan dus verschillend zijn voor iedere fase en is afhankelijk van de impedantie die op elke fase

is aangesloten.

S= 3 .UL . IL (VA)

Q = 3 .UL . IL . sin (var)


25/25

Basiselektriciteit 25

In de aansluitvoorwaarden van de elektriciteitsbedrijven is meestal een artikel opgenomen

waarin staat waaraan de gemiddelde cos van de installatie moet voldoen.

De reden hiervan is, dat bij een lagere arbeidsfactor voor het leveren van een zelfde vermogen

een grotere stroom door de toevoerleiding van het distributienet stroomt waardoor deverliezen groter worden en dat doorsnede van deze leidingen groter moet worden genomen.

De arbeidsfactor van een driefasige inductieve verbruikers (motoren) kan worden verbeterd

door condensatoren parallel te schakelen op de hele installatie (figuur 22). We proberen

hierdoor de faseverschuiving tussen de fasestromen en fasespanningen te verkleinen en dus de

arbeidsfactor te verbeteren.

Fig. 22

Driefase Wisselspanning (Www.automerk.be)

Documents

Transcript of Driefase Wisselspanning (Www.automerk.be)