Driefasenwisselspanning en schakelingen

Driefasenwisselspanning en schakelingen

Leerdoelen

Aan het einde van deze les kun je:

Introduceer de leerdoelen van de les aan de studenten.

Wat weet je al over driefasenwisselspanning en schakelingen?

Driefasenwisselspanning

Een driefasenwisselspanning is een elektrische spanning die bestaat uit drie sinusvormige stromen die elkaar opvolgen. Het wordt opgewekt door een driefasen-generator.

Leg uit wat driefasenwisselspanning is en hoe het wordt opgewekt.

Aansluitklemmen

In een driefasenmotor of generator zijn er drie aansluitklemmen: L1, L2 en L3. In een motor zijn er ook drie aansluitklemmen voor de wikkelingen: U1, V1 en W1.

Leg uit wat de aansluitklemmen zijn en wat hun functie is.

Symmetrische belasting

Een symmetrische belasting is een belasting waarbij alle drie de fasen gelijk zijn. Dit zorgt voor een evenwichtige stroomverdeling.

Leg uit wat een symmetrische belasting is en waarom het belangrijk is in een driefasensysteem.

Sterschakeling

Een sterschakeling is een schakeling waarbij de aansluitklemmen van de driefasenmotor of generator zijn verbonden in de vorm van een ster. De codering van de aansluitingen is R, S en T.

Laat zien hoe een sterschakeling eruitziet en leg uit wat de coderingen zijn.

Fasespanning en fasestroom

Fasespanning is de spanning tussen een fase en de neutrale draad in een sterschakeling. Fasestroom is de stroom die door een fase loopt.

Leg uit wat fasespanning en fasestroom zijn en hoe ze worden berekend.

Lijnspanning en lijnstroom

Lijnspanning is de spanning tussen twee fasen in een sterschakeling. Lijnstroom is de stroom die door de lijnen loopt.

Leg uit wat lijnspanning en lijnstroom zijn en hoe ze worden berekend.

Berekeningen met sterschakeling

Met behulp van de formules Uf = Ul / √3 en If = Il kun je de fasespanning en fasestroom berekenen als de lijnspanning en lijnstroom bekend zijn.

Laat zien hoe de formules worden gebruikt en laat de studenten oefenen met het berekenen van fasespanning en fasestroom.

Driehoekschakeling

Een driehoekschakeling is een schakeling waarbij de aansluitklemmen van de driefasenmotor of generator zijn verbonden in de vorm van een driehoek. De codering van de aansluitingen is R1, S1, T1, R2, S2 en T2.

Laat zien hoe een driehoekschakeling eruitziet en leg uit wat de coderingen zijn.

Lijnspanning en lijnstroom in driehoekschakeling

In een driehoekschakeling is de lijnspanning gelijk aan de fasespanning en de lijnstroom is √3 keer de fasestroom.

Leg uit wat de relatie is tussen lijnspanning, fasespanning, lijnstroom en fasestroom in een driehoekschakeling.

Berekeningen met driehoekschakeling

Met behulp van de formules Ul = Uf x √3 en Il = If / √3 kun je de lijnspanning en lijnstroom berekenen als de fasespanning en fasestroom bekend zijn.

Laat zien hoe de formules worden gebruikt en laat de studenten oefenen met het berekenen van lijnspanning en lijnstroom.

Oefening: sterschakeling

Bereken de fasespanning en fasestroom in een sterschakeling met een lijnspanning van 400 V en een lijnstroom van 20 A.

Laat de studenten de formules gebruiken om de fasespanning en fasestroom te berekenen.

Oefening: driehoekschakeling

Bereken de lijnspanning en lijnstroom in een driehoekschakeling met een fasespanning van 240 V en een fasestroom van 10 A.

Laat de studenten de formules gebruiken om de lijnspanning en lijnstroom te berekenen.

Voordelen van driefasensysteem

Een driefasensysteem heeft een hoger vermogen dan een eenfasensysteem en is efficiënter in het transporteren van elektriciteit over lange afstanden.

Leg uit waarom driefasensystemen voordelen hebben ten opzichte van eenfasensystemen.

Samenvatting

Je hebt geleerd wat driefasenwisselspanning is, hoe aansluitklemmen in een driefasenmotor of generator werken, wat een symmetrische belasting is en hoe je een sterschakeling en driehoekschakeling kunt herkennen en tekenen. Je kunt ook berekeningen maken met fasespanning, fasestroom, lijnspanning en lijnstroom.

Vat de belangrijkste punten van de les samen en beantwoord eventuele vragen.

Quiz

Test je kennis met deze quiz over driefasensystemen.

Bereid een quiz voor om de kennis van de studenten te testen.

Referenties

Hier zijn enkele nuttige referenties over driefasensystemen en schakelingen:
- Elektrotechniek voor werktuigbouwkundigen en andere technici, F.G. van den Brink
- Elektrotechniek, J.F.G. Cobben
- Elektrische machines en aandrijvingen, G. Boldea

Geef de studenten referenties voor verdere studie over het onderwerp.

Einde

Bedankt voor het volgen van deze les over driefasenwisselspanning en schakelingen.

Sluit de les af en moedig de studenten aan om vragen te stellen als ze die hebben.

Schrijf 3 dingen op die je deze les hebt geleerd.

De leerlingen voeren hier drie dingen in die ze in deze les hebben geleerd. Hiermee geven ze aan wat hun eigen leerrendement van deze les is.

Schrijf 2 dingen op waarover je meer wilt weten.

De leerlingen voeren hier twee dingen in waarover ze meer zouden willen weten. Hiermee vergroot je niet alleen betrokkenheid, maar geef je hen ook meer eigenaarschap.

Stel 1 vraag over iets dat je nog niet zo goed hebt begrepen.

De leerlingen geven hier (in vraagvorm) aan met welk onderdeel van de stof ze nog moeite. Voor de docent biedt dit niet alleen inzicht in de mate waarin de stof de leerlingen begrijpen/beheersen, maar ook een goed startpunt voor een volgende les.