I'W. irlil. tj G',,' Vekselstrommen i vore boliger. l&'

Transkript

1 ( Aff bade Det gir Men ledn er de alle r Den til r krer ogn ver i Billed ind i et Den gv og me Vekselstrommen i vore boliger Normale stikkontakter har en spending ph220 voit. I de fleste moderne boliger er der ogsi installeret nogle store stikkontakter, som er beregnet til el-komfur, opvaskemaskine, vaskemaskine, mv. Disse stikkontakter har 5 huller. som det tilhgrende stik passer ind i. De 5 bgsninger er fra venstre mod hojre normalt betegnet: O, B J, F, F. De ledninger, som fra el-vrerket er foft frem til F-b6sningerne, kaldes fase-ledninger. Da der er tre fase-ledninger, kalder man kontakten en trefase-kontakt. Ledningen til 0-bOsningen kaldes nul-iedningen. Ledningen til J-bOsningen er en jordledning. Den kommer blot fra et metalspyd, som er stukket langt ned ijorden. Ved hjelp af en forlengerledning, der ser ud som vist pa tegningen, kan vi unders@ le en sidan trefase-kontakt l&' I'W. tj G',,' irlil G.: 28

2 Obs!Farligt! Mi kun udfsresaf lareren.,.i=i:.,f,,,. Vi sretter stikket fra forlrengerledningen i trefase-kontakten. Med et vekselstroms-voltmetermaler. vi efter tur sprendingsforskellenmellem nul-b@sningenog hver af de tre fasebgsninger. Den viser sig i alle tre tilfreide at vrere c a v o l t. Derefter viser vi, at der nresteningen sprendingsforskeler mellem 0-b@sningen og J-bosningen. Til sidst maler vi sprendingsforskellen mellem to fasebpsninger og ser, at den er ca. 380 volt, uanset hvilke to faser vi maler pa. '' ^ irrb -)\-:'' -,/ -\f fellesforsgget lrerer vi, at el-vrerket lradeleverer 220 volt og 380 volt. Det er derfor, der fra et el-verk altid ud,gar 3 fase-ledninger og 1 nul-ledning. J{ens man tidligere ofte kun forte 6n faseledning og nul-ledningen ind i hver bolig, er det i dag almindeligt, at man installerer alle tre fase-ledninger. Derved far man bilde 220 volt og 380 volt til radighed.lamper og stikkontakter, som krrever 220 volt, tilsluttes en fase-ledning og nul-ledningen.de apparater, som krer-er380 volt, tilsluttes to fase-ledninger. 3 edetviserel-ledninger, somfra en el-mast udevedvejenfores rd i et hus.detre nederste tykkeledninger er fase-ledningerne. -rensverstetyndeledning er nul-ledningen. I daggdr manmere g mereoverti at legge ledningerne i kableri lorden.

3 Trefase-generatoren De generatorer, der findes pa el-verkerne, er alle konstrueret til at levere trefaset vekselstrom. Ved at ombygge vores hjemmelavede vekselstr6ms-generatorkan vi let vise, hvordan en sfldan trefase-generator virker. I Entrefase-generator Vi opspander den roterende magnet, som tegningen viser. 3 spoler med 1600 vindinger anbringes p6. hver sin jernkerne, som placeres med lige store mellemrum tet rundt om magneten - altsa 120 grader forskudt i forhotd til hinanden. (Se lrerervejledningen.) 4 polstenger, som skal forestille en trefase-kontakt, merkes 0, F, F og F. De forbindes til spolernepi den mide, som tegningen viser. At s1 hinar er ot 'cipp Vi lader el-motoren trrekke den roterende magnet med passendefart. med en ri Derefter forbinder vi et vekselstromsvoltmeter til nul-polstangen og den ene'fase-polstang. Duv duce spole Vi justerer den frembragte spanding ved at flytte den pageldende spoie med jernkerne enten lidt trettere pa ellerlidt lrengere vrek fra magneten, indtil sprendingen bliver precis 4 volt. Pi samme madejusterer vi den spending, som de to andre spoler frembringer i forhold til nul, Derefber maler vi spendingen mellem to faser. Vi ser. at den er ca. 7 volt. Hvet le, sl r

4 :a:a::):t:t:l,ttt;'ti jt;ty.t;tt.;i,:8iitl Hvis skolen har et dobbeltstrile-oscilloskop til radighed, kan vi tilslutte to faser samtidig, som denne tegning viser. Vi ser da, at de to vekselspendingskurver er forskudt i forhold til hinanden. = F-# % " ij s j i,e 6 = ic F-g & E.e At spendingerne er forskudt i forhold til hinanden, skyldes den made, generatoren er opbygget pa. Denne tegning viser princippet i trefase-generatoren. (Sammenlign med den skematiske tegning pa side 22 af en rigtig elverks-generator.) Du ved, at nar magneten drejer rundt, induceres der en vekselspending i hver af spolerne. Hver gang en magnetpol passerer en spo- Ie, skifter spendingen i spolen retning. Efter at en magnetpol har passeret en spole, varer det 1/3 omdrejning, inden den nar frem til den naste spole. Derfor vil de tre vekselspendingskurver vare forskudt 1/B periode i forhold til hinanden, som tegningen til venstre viser. 31

5 ( I Hvorforer der si storspanmellemto faser? dingsforskel PA denne tegning, som kun forestiller den ene af vekselsprendingskurverne,viser de farvede omr6der,hvordan spendingen mellem en fase og nul rendrer sig i lobet af en hel periode: Ved at sammenligne lengden af den lodrette streg ved B pa de to tegninger kan vi se, at maksimalsprendingen mellem to faser er vesentlig st6rre end maksimalsprendingenmellem en fase og nul. Det er forklaringen pa, at spandingsforskellen mellem to faseledningeri en husinstallation er 380 volt, mens sprendingsforskellen mellem en faseledning og en nulledning kun er 220 volt. Hvorforhar manbrugfor 380 volt? Fra A vokser sprendingenop til sin maksimalverdi ved B. Derefter aftager den atter og bliver 0 volt ved C. Mellem C, D og E gentager det samme sig i negativ retning. PA den neste tegning, som viser to af vekselspendingskurverne, kan vi se, hvordan spendingsforskellen mellem to faser rendrer sig i lgbet afen hel periode: Det er bade dyrt og besverligt at fgre tykke ledninger frem til stikkontakterne i vore boliger. Derfor nojes man til almindeiige stikkontakter med ledninger, der kan tile op til 10 A. For at undga, at str6mmen bliver strerkere, er disse f6rt igennem en 10 A sikring. Til trefase-kontakter anvender man ledninger, der kan tale 16 A. Disse er f6rt igennem en 16 A sikring. Alle sikringer er anbragt i en sikringstavle. 5Z Det, har forbr Ber Iha appa meg lever forbr let a T'att f.eks. s0get Ilan rolt r Positivspanding A B C Ved A har de to faser sanlnle spanding.der er derfor ingen spendingsforskel mellem dem. Derefter fierner de to kurver sig fra hinanden og n6r deresstorste indbyrdes afstand ved B, hvor den stgrste spendingsforskel (maksimalvardien) derfor forekommer. Spandingsforskellen aftager atter og bliver nul ved C. Mellem C, D og E gentager det samme sig, blot med den forskel, at fasen, der f@rvar positiv, nu er negativ, og fasen, der f4r var negativ, nu er positiv. I lab opva 3.6 r' Selv med anvendelseaf ledninger, der kan tale 16 A, tager det forholdsvis lang tid at opvarme mad og vand, hvis man kun har 220 volt til radighed. Ved anvendelse af 380 volt kan man nedsette denne tid betydeligt. Det kan I fa et indtryk af ved at Iave den nrestelaboratorie-opgave.