Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Osobní nástroje

HMV: Střídavý třífázový proud jako tři strojní pušky


Document Actions
HMV: Střídavý třífázový proud jako tři strojní pušky
Přirovnání napětí k hladině vody a proudu k proudu vody? Budiž. Ale přirovnávat třífázový proud ke třem strojním puškám? Je pravda, že samopal, tedy Kalašnikov, ještě neexistoval, ale v té době už existovaly předchůdné palné stroje. Zkuste se začíst do textu, který vysvětluje stejnosměrný a střídavý proud. Zkuste si představit, že by to dnes takto vysvětloval učitel fyziky dnešním studentům. Možná by upoutal pozornost natolik, že by se z lavic ozvalo "... to je hustý ...".
Autorský článek, Tým portálu Elektrika, ze dne: 1.01.2019
reklama



V úvodě byl elektrický proud přirovnán ku proudu vodnímu. Mluvilo se tam o elektrickém prou­du vůbec a o jeho měření. Souvislý elektrický proud přichází však v praksi poměrně zřídka v úvahu ve velkých silách a o velikém napětí. Jest to proud, vznikající cestou chemickou v t.zv. elektrických článcích, nebo proud, odebíraný z akkumulátorů. Pro zemědělskou praksi má vý­znam jedině proud, vyrobený v elektrárnách vel­kých rozměrů, a to jest pak proud získaný ce­stou mechanicko-magnetickou. Účelem této kapitolky není, podati celou theorii výroby proudu v elektrárně, neboť ta před­pokládá znalosti jistých fysikálních zákonů. Nic­méně budiž zde ukázáno stručně na to, co v praksi jest nutilo každému věděti, aby nebyl sve­den domněnkami a úsudky, byť i jen ku přemý­šlení, o věci třeba zásadně nemožné, jako jest např. nabíjení akkumulátorů střídavým proudem a pod.



Mechanicko-magnetická cesta k výrobě proudu spočívá na tom úkaze, že pohybuje-li se drát, jehož konce jsou spolu spojeny, mezi dvě­ma magnetickými póly, tu v něm vznikají oka­mžité elektrické proudy. Proudy ty mění neu­stále jak svojí sílu, tak i svůj směr, a následují za sebou tím rychleji, čím rychleji se drát pohy­buje. Pohyb drátu bývá vždy otáčivý, a tedy čím více obrátek jest, tím rychleji za sebou proudy následují, a při velikém počtu obrátek jest pak prakticky týž účinek, jako by drátem protékal souvislý proud.

Každý dynamoelektrický stroj vyrábí prou­dy střídavé. Mluvíme-li nicméně o dynamech na stejnosměrný proud, mlčky víme, že tento proud jest stejnosměrným teprve od oka­mžiku. kdy opustil kartáčky dynama a vchází do sítě, ve stroji samotném že však jest to proud střídavý. Usměrnění jeho děje se zv. kollektorem, soustavou to měděných proužků, isolovaně uložených kol hřídele. Co platí pro stejnosměrné dynamo — stroj na výrobu prou­du, platí obráceně i pro stejnosměrný motor. Tam vchází do kollektoru proud stejnosměrný, který se jím přeměňuje na střídávý, obíhající ve vinutí stroje. Na první pohled poznáme vždy stroj (ať dynamo, ať motor) na stejnosměrný "proud po­ dle toho, že má kollektor, vždy na opačné straně hřídele, než je řemenice. Stroje na střídavý proud mají místo kollektoru jednoduché souvislé krouž­ky, jimiž se proud pomocí kartáčků odvádí nebo někdy přivádí.



Stejnosměrný proud možno přirovnati ač málo populárně, ku práci jedné strojní pušky, jež by chrlila koule stále na jedno místo v ne­přetržitém sledu. Jedinou výhodou stejnosměrného proudu jest ta, že možno jím nabíjeti akkumulátory. Zna­mená to tolik, že ať již z jakýchkoli příčin nelze vyrobeného proudu hned použiti, lze jej jaksi
„uschovati“ v akkumulátorech na dobu, kdy pro něj jest použití. V některých případech pak lze použiti jedině proudu z akkumulátorů, jako ku pohonu elektrických autodrožek, nebo k osvětlování, když stroje v noci stojí, atd.

Z nevýhod proudu stejnosměrného jest hlav­ní ta, že nelze strojem vyrobiti proudu o vysokém napjetí. Vinno jest to právě to, že k usměrnění jest nutný kollektor, a ten nelze sestrojiti nikdy tak, aby při vysokém napjetí nejiskřil. Jiskření jest úkaz známý každému kdo měl co dělati s motorem na stejnosměrný proud. Následkem jiskření jest, jednak špatný effekt stroje, jednak brzké opotřebení kartáčků i kollektoru, velmi drahé to součásti stroje. Jiskří-li někdy kollektor při 120 až 440 Voltech na­ pětí, jiskřil by při napětí větším, na příklad při 3000 Voltech již stále a to tak silně, že by stroj byl pro praktickou potřebu prostě nemožný. Protože však jest nutno, jak dále pozná­me, vyráběti proud o co nejvyšším napjetí, ply­ne z tohoto rozporu nezbytně, že stejnosměrný proud může hráti úlohu jen někde. Ku přenášení energie na veliké vzdálenosti pak se stejno­směrný proud vůbec nehodí, což plyne z násle­dující úvahy:



Ze zákona Ohmová víme, že síla proudu jest tím větší, čím větší jest napjetí a čím menší jest odpor. Představme si nyní, že by se měl vésti proud o zcela určitém napjetí na určitou vzdále­nost. Aby síla proudu na místě spotřeby byla co největší, musil by odpor celého vedení býti co nejmenší. Toho však by se docílilo jenom ten­kráte, kdyby dráty vedení byly co nejsilnější, ne­boť odpor jest tím menší, čím tlustší jest vodící drát. Výpočtem dle vzorečku Ohmová dospěli bychom lehce k poznání, že na vzdálenost nepříliš ani velikou bylo by při napjetí, jakého lze stejnosměrným proudem docíliti, zapotřebí ne již drátů, nýbrž pravých tyčí takové tloušťky, že se to prostě prakticky nedá ani mysliti. tím méně pak provésti.


Na veliké vzdálenosti nelze tedy stejnosměr­ného proudu vůbec užívati. Mohlo by se namítnouti, že snad dal by se stejnosměrný proud transformováti na proud o vysokém na­pjetí, když přímá výroba vysoko napjatého prou­du v dynamu není možná. I zde však jsou takové obtíže, že na velké podniky toho druhu není po­myšlení. V zemědělství bude vždy hráti úlohu je­dině střídavý proud, protože jen ten lze příznivě rozváděti po velikých oblastech.



Byla již zmínka, že střídavý proud, vyrobený cestou mechanicko-magnetickou (jinou nelze ho vyrobiti) neustále mění jak, svůj směr, tak i své napjetí a sílu. Mohli bychom užiti téhož přirov­nání jako dříve a říci. že jest zde jistá podobnost s prací dvou strojních pušek, postavených proti sobě. Obě by střílely současně a sice tak, že člověku, majícímu potěšení státi mezi nimi, by se zdálo, že vlastně lítá jen jedna koule sem a tam nesmírně rychle za sebou. Takový střídavý proud nazývá se jednofásový. Představme si nyní, že by stály proti sobě na každé straně tři strojní pušky, celkem šest kusů. Střílely by tak, že na jedné straně by následovaly výstřely za sebou u každé pušky ve stejných dobách, ale druhá by spustila o něco později než první, a třetí o týž okamžik později než druhá. Totéž by se dělo na druhé straně. Klidný pozorovatel upro­střed měl by pak krásný dojem, že lítá trojice koulí sem a tam, druhá opožděna za první, a třetí opožděna za druhou o týž kus. Tedy vlastně prv­ní byla by opožděna za třetí — jest jedno, kte­rou bychom pokládali za prvou — mezi každými dvěma po sobě následujícími bylo by stejné opozdění. Střídavý proud dle tohoto přirovnání pracující nazývá se třífásový.

Jest to druh proudu, jenž pro své vynikající dobré vlastnosti opanoval pole všude tam, kde jedná se o oprav­du racionelní rozvádění energie a jenž jedině mů­že splniti všecky požadavky, na elektřinu jako pomocnici průmyslu i hospodářství kladené. Jest možný ještě proud střídavý dvoufásový, ale toho se prakticky nepoužívá. Jednofásového proudu pak používá se tak málo, že v následujícím věnujeme pozornost již jenom proudu třífásovému.

Jednou z neocenitelných vlastností třífásového proudu jest, že ve strojích v elektrárně dá se přímo vyrobiti proud o velikém napjetí, aniž by stroj tím trpěl. Tak např. napjetí 3000 Volt jest zcela běžné. Ku přenosu energie na veliké vzdálenosti jest i to však málo. Aby mohly být dráty jen zcela tenké, nutno užiti napjetí mno­hem vyššího (protože odpor jest veliký). A tu jsme u druhé nesmírné výhody třífásového prou­du: ten dá se jednoduše transformovati čili přeměniti na proud o napjetí, až desetitisíce Voltů.

Nezahazujte staré knihy! Je dobré si některé pasáže občas připomenout!
 

Pravidelný sobotní přehled novinek a bonusů
z celého portálu Elektrika získáte přihlášením

 

 

TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT


FIREMNÍ TIPY
Umíte odpovědět? Vysvětlete, proč musíme elektrické stroje chladit a co by se stalo, kdybychom je nechladili. Popište rozdíly mezi chlazením vzduchem a chlazením kapalinou. Vysvětlete, jak teplo putuje elektrickým strojem a jak nám tepelný okruh pomáhá toto teplo správně odvést. Co přesně znamená ventilace v kontextu elektrických strojů? Jaký je rozdíl mezi ...
Digitalizace nás kromě jiných služeb zasypává také daty. Máme tolik dat, že se v nich často nemůžeme vyznat. O tom, co nám dnes poskytuje digitalizovaná knihovna, hovořím s Petrem Žabičkou z Moravské zemské knihovny. Žijeme v době, kdy nové publikace nevznikají, nejsou žádní autoři odborných článků. Jsme zasypávání krátkými reklamními úryvky a zdroje ke studiu nám zůstávají skryty pod tlustou vrstvou marketingových cílů. Co s tím?
Definice průmyslových svítidel. Průmyslové svítidlo je speciálně navržené a vyrobené pro použití v průmyslových prostředích, kde může být vystaveno náročnějším podmínkám, jako jsou vyšší nebo nižší teploty, vlhkost, prach, chemikálie, mechanické nárazy a vibrace. Je konstruováno tak, aby odolávalo těmto extrémním podmínkám, a často splňuje specifické bezpečnostní a výkonové normy relevantní pro daný ...
Potřebujete transformátor, ale máte napjatý rozpočet? Co tedy ušetřit a raději se poohlédnout po kvalitně repasovaném kusu? Zajímá-li vás, jak v dnešní nesnadné ekonomické situaci snížit náklady při pořizování těchto druhů zařízení, tak bychom měli jeden tip ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933