3х фазні ланцюги. Трифазні ланцюги. Застосування послідовного з'єднання
Федеральне агентство з освіти ГОУ ВПО "Уральський державний технічний університет - УПІ"
Електротехніка: Трифазні електричні ланцюги
Навчальний посібник
В.С. Проскуряков, С.В. Соболєв, Н.В. Хрулькова Кафедра "Електротехніка та електротехнологічні системи"
Єкатеринбург 2007
1. Основні поняття та визначення
Як падіння напруги впливає на роботу електромережі?
В результаті напруга на кінці кабелю менше напруги на початку кабелю. Падіння напруги має дотримуватися пріоритетного місця на рівні загального джерела живлення будинку.
Розрахуйте падіння напруги у кабелі
Ось теоретична формула для розрахунку падіння напруги у кабелі.Приклад розрахунку падіння напруги
Візьмемо електричний кабель 6 мм² для живлення плити для приготування 32А, а стіл розташований на відстані 30 м від розетки. Робочий струм 32А. Щоб вирішити цю проблему, збільште поперечний переріз силового кабелю. Трифазний пристрій, генератор або приймач складається із трьох однофазних блоків. Існує два способи встановлення цих трифазних схем.
2. Отримання трифазної системи ЕРС.
3. Способи з'єднання фаз у трифазному ланцюзі.
4. Напруги трифазного джерела.
5. Класифікація приймачів у трифазному ланцюзі.
6. Розрахунок трифазного ланцюга при з'єднанні фаз приймача «Зіркою»
7. Значення нейтрального дроту
8. Розрахунок трифазного ланцюга при з'єднанні фаз приймача "трикутником"
Зіркоподібне складання з нейтраллю або без неї - Дельта-монтаж. Ми також використовуємо терміни зв'язку зірки та трикутника зв'язку. Зіркоподібний зв'язок трифазного приймача. Кожен із цих приймачів працює незалежно від інших, як би він знаходився в однофазній. Можна розрахувати струм, який проходить крізь нього.
У цьому випадку складання вважається незбалансованим. Не так, оскільки це векторна сума. Напруги та струми вузла зірки з нейтраллю. Якщо приймач збалансований, ефективні значення струмів і напруг на трьох фазах однакові, то струм у нейтральному дроті дорівнює нулю.
9. Потужність трифазного ланцюга
Трифазні електричні кола.
1. Основні поняття та визначення
Трифазна ланцюг – це сукупність трьох електричних ланцюгів, у яких
джерелом енергії.
Кожен окремий ланцюг, що входить до трифазного ланцюга прийнято називати фазою .
Таким чином, термін "фаза" має в електротехніці два значення: перше – аргумент синусоїдально мінливої величини, друге – частина багатофазної системи електричних ланцюгів.
Простіше, на фіг. Потім падіння напруги в ланцюзі записується. Мідний трифазний кабель 35 мм 2, 50 м живить споживаний 400 В двигун. Падіння напруги на початку лінії знаходиться в нормальному режимі між 10 В фазами. Яке падіння напруги на клемах двигуна?
- У нормальній роботі?
- Падіння напруги за нормальної роботи.
Трифазна ланцюг є окремим випадком багатофазних систем змінного струму.
Широке поширення трифазних ланцюгів пояснюється рядом їх переваг у порівнянні як з однофазними, так і іншими багатофазними ланцюгами:
економічність виробництва та передачі енергії порівняно з однофазними ланцюгами;
можливість порівняно простого отримання кругового магнітного поля, що обертається, необхідного для трифазного асинхронного двигуна;
Передбачається, що трифазна лінія збалансована, і посилки підключені до однієї і тієї ж точки. Яким є падіння напруги в кінці ліній освітлення?
- Падіння напруги у лінії.
- Падіння напруги в будь-якому моно кабелів.
Значення нижче максимально допустимого за стандартом. Трифазні величини Збалансовані та незбалансовані трифазні системи Трифазні системи прямого та зворотного управління. Якщо, наприклад, частота становить 50 Гц, то три фази затримуються на 1/150 секунд відносно один одного. Коли три провідники перетинаються струмами того самого ефективного значення, система вважається збалансованою. В разі електричного розподілумережа може бути змодельована трьома джерелами напруги однакової амплітуди, наприклад 230, що є ефективним в більшості європейських країн. поглинається кожною фазою, залежить від потужності останнього.
можливість отримання в одній установці двох експлуатаційних напруг – фазної та лінійної.
Кожна фаза трифазного ланцюга має стандартне найменування:
перша фаза - фаза "А"; друга фаза - фаза "В"; третя фаза – фаза "С".
Початки та кінці кожної фази також мають стандартні позначення. Початки першої, другої та третьої фаз позначаються відповідно А, В, С, а кінці фаз – X, Y, Z.
Трифазний струм дозволяє уникнути проблем з електроживленням, які притаманні змінному однофазному струму. Можна показати, що трифазний струм забезпечує миттєву потужність без імпульсного компонента, на відміну від однофазного струму, де миттєва потужністьявляє собою синусоїдальну зміну подвійної частоти, накладене на безперервну складову.
Необхідно скасувати цю пульсацію потужності, так як вона також виявляється в механічній потужності, що передається валом генератора змінного струму, і перетворюється пульсацією механічного моменту, що крутить, що може призвести до руйнування останнього. Крім того, трифазні генератори працюють краще, ніж їх однофазні аналоги, та трифазний режимпризводить до меншої кількості втрат під час онлайн-транспортування електроенергії.
Основними елементами трифазного ланцюга є: трифазний генератор, що перетворює механічну енергію на електричну; лінії електропередач; приймачі (споживачі), які можуть бути трифазними (наприклад, трифазні асинхронні двигуни), так і однофазними (наприклад, лампи розжарювання).
2. Отримання трифазної системи ЕРС.
Основні визначення. Трифазні величини. Система трифазних величин, зазвичай електричних напругабо струмів, може бути описана рівняннями. Трифазна системаЗбалансована та незбалансована Система трифазних величин називається збалансованою, якщо три величини, синусоїдальні функції часу, мають однакову амплітуду. Легко перевірити, що у цьому випадку. Потім його можна ввести у форму.
Щоб змінити порядок фаз, тобто. перейти від прямого порядку до зворотного порядку, і навпаки, необхідно скасувати з'єднання двох фаз. Трифазний розподіл Трифазний розподіл містить 3 або 4 дроти. Трифазні провідники у разі збалансованого навантаження, тобто споживають однаковий струм кожної з трьох фаз. Це відноситься, наприклад, до трифазних електродвигунів. Нейтральний провідник, який є систематичним, але часто розподіляється. Коли пристрій не споживає ідентичний струм на кожній фазі, утворюється залишковий струм, який нейтральний провіднік дозволяє евакуювати, щоб підтримувати напругу номінальний розподіл на кожній із трьох гілок навантаження.
Трифазний генератор створює одночасно три ЕРС, однакові за величиною і що відрізняються по фазі на 1200 .
Отримання трифазної системи ЕРС засноване на принципі електромагнітної індукції, що використовується у трифазному генераторі. Трифазний генератор є синхронною електричною машиною. Найпростіша конструкція такого генератора зображена на рис. 3.1.
Внутрішні установки часто виконуються в трифазний струм. Оскільки струм, споживаний кожною фазою, в цілому відрізняється і змінюється з часом, електрична установкажитлового будинку є, як правило, несиметричне навантаженняяка вимагає підключення нейтралі. Якщо остання повинна бути несправною, деякі ланцюги будинку можуть отримувати напругу, що набагато перевищує їх Номінальну напругущо має серйозні наслідки для підключених до нього приладів та безпеки їх користувачів.
Математично ми можемо відзначити. Використовуючи комплексні числа і зважаючи на збалансований розподіл, це все ще написано. Шляхом визначення пікової напруги. Композитні напруги являють собою систему трифазної напруги тоді і тільки тоді, коли система простих напругє збалансованою системою.
Рис. 3.1. Схема пристрою трифазного генератора
На статорі 1 генератора розміщується трифазна обмотка 2. Кожна фаза трифазної обмотки статора є сукупністю декількох котушок з певною кількістю витків, розташованих у пазах статора. На рис. 3.1 кожна фаза умовно зображено одним витком. Три фази обмотки статора генератора повернуті у просторі друг щодо друга на 1/3 частина кола, тобто. магнітні осі фаз повернені у просторі на кут
Три складові напруги завжди рівні нулю. В результаті гомополярна складова напруг між фазами завжди дорівнює нулю. Співвідношення між одиночною та складовою напругою. Подання Френеля Діаграма Френеля простої і складової напруг, що передаються трифазною прямою збалансованою системою, показана на протилежному малюнку.
Те саме стосується і непрямої збалансованої системи. Отже, у збалансованій трифазній системі ефективні значення простої та складової напруг пов'язані співвідношенням. Трифазні приймачі: трифазний приймачскладається з трьох диполів, також званих обмотками чи фазами. Якщо ці три диполя мають однаковий імпеданс, приймач вважається збалансованим. Підключення трифазного приймача: Три диполі, що складають трифазний приймач, з'єднані з 6 терміналами, зазвичай розташованими, як показано на малюнку нижче.
2 3 π = 120°. Початки фаз позначені літерами A, B та C, а кінці – X, Y, Z.
Ротор 3 генератора являє собою постійний електромагніт, що збуджується постійним струмом обмотки збудження 4. Ротор створює постійне магнітне поле, силові лінії якого показані на рис.3.1 пунктиром. Під час роботи генератора це магнітне поле обертається разом із ротором.
Перевага цього компонування полягає в тому, щоб дозволити двом муфтам виготовлятися з однаковими розмірами, причому відстань між двома безперервними висновками є постійною. Пристрій має три однакові смужки, довжина яких допускає горизонтальну або вертикальну проводку. Ці сполучні смуги повинні використовуватися для досягнення бажаних муфт: З'єднання зірка: зіркоподібне з'єднання обмоток досягається шляхом розміщення двох клемних колодок наступним чином.
Три клеми, що залишилися, будуть підключені до трифазних провідників. Три термінали, з'єднані разом двома смужками, утворюють точку, яка перебуватиме в потенціалі нейтралі. Ця точка повинна бути підключена до нейтралі розподілу, якщо прилад не має збалансованого навантаження, наприклад, електричної плити. Для електричних машин, які, як і трифазні двигуни, мають збалансоване навантаження, рекомендується не підключати нейтраль. У зоряному з'єднанні лінійний та фазовий струми однакові.
При обертанні ротора турбіною з постійною швидкістю відбувається перетин провідників обмотки статора з силовими лініями магнітного поля. При цьому в кожній фазі індуктується синусоїдальна ЕРС.
Величина цієї ЕРС визначається інтенсивністю магнітного поля ротора та кількістю витків в обмотці.
Частота цієї ЕРС визначається частотою обертання ротора.
Потім кожного штангу підключається фазовий кабель. Не підключений нейтральний кабель. У трикутній муфті необхідно розкласти кожен струм, що протікає через приймачі. Теорема Кеннеллі. Потужність, що споживається трифазним приймачем. Активна сила: теорема Бушеро накладає, що це сума сил, споживаних кожним з диполів. .
Для збалансованих приймачів та будь-якого зв'язку можна написати. У синусоїдальному режимі реактивна потужність є уявною частиною сили, що здається. Диполи, що мають імпеданс, значення якого є чисто уявним числом, мають нульову активну потужністьі реактивну потужність, рівну за абсолютною величиною їхньої потужності. Очевидна потужність: потужність, що здається, приймається в змінному режимі, є добутком середньоквадратичного значення напруги на диполі на середньоквадратичне значення електричного струму, що протікає через диполь.
Оскільки всі фази обмотки статора однакові (мають однакову кількість витків) і взаємодіють з одним і тим же магнітним полем ротора, що обертається, то ЕРС всіх фаз мають однакову амплітуду E m і частотуω .
2π | як магнітні осі фаз у Очевидна потужність, що здається. Реальна потужність, що здається, є модулем уявної потужності. Іншими словами, φ - різниця фаз між напругою та струмом. Альтернативний вид трифазного генератора змінного струму. Відсоток передачі електроенергії. Трифазний транспорт зберігає кабель та зменшує втрати на джоулі: трифазні дротидостатні, так як фазовий зсув між кожною фазою такий, що для збалансованої системи сума трьох струмів вважається рівною нулю і, отже, крім збереження кабелю на великих відстанях, зберігається як бонус за ефекти джоулів. | просторі повернені на | |||||||||||
120° початкові фази їх ЕРС відрізняються на кут | 2π | ||||||||||||
Приймемо початкову фазу ЕРС фази А, яка дорівнює нулю, тобто ψ еА = 0 Інтерес до генерування електроенергії: найкращий генератор змінного струму: трифазний генератор змінного струму від самого початку нав'язувався як найкращий компроміс. Більше 95% електроенергії генерується синхронними генераторами, електромеханічними машинами, що забезпечують пропорційні їх швидкості обертання. Ці машини менш дорогі та мають кращу. Чим машини постійного струму, які забезпечують напругу постійного струму Вираз доставленої потужності набуває вигляду. Турбіна через свою інерцію обертається з квазі-постійною механічною швидкістю, і тому в кожний момент часу вона забезпечує ідентичну потужність. Ці різниці потужності призводять до коливань моменту, що крутить, які здебільшого поглинаються еластичністю передавального валу і в кінцевому підсумку призводять до його руйнування. | |||||||||||||
eA = Em sin ω t. | |||||||||||||
ЕРС фази відстає від ЕРС фази А на | 2π | ||||||||||||
2π | E m sin(ω t − 120) . | ||||||||||||
eB = Em sin ω t− | |||||||||||||
2π | |||||||||||||
ЕРС фази З відстає від ЕРС фази ще на | |||||||||||||
4π | E m sin(ω t − 240) . | ||||||||||||
eС = Em sin ω t− | |||||||||||||
Чинне значення ЕРС всіх фаз однакові:
E | E | E m= E | ||||||
Трифазна симетрична система ЕРС може зображуватися тригонометричними функціями, функціями комплексного змінного, графіками на часових діаграмах, векторами на векторних діаграмах.
Аналітичне зображення тригонометричними функціями наведено у (3.1) – (3.3).
У комплексному вигляді ЕРС фаз зображуються їх комплексними значеннями, що діють:
j0 | Ee | − j 120 | − j 2400 |
|||||
EA = Ee | E; EB | ; EC = Ee |
Графіки миттєвих трифазних значень симетричної системиЕРС на часовій діаграмі показано на рис. 3.2. Вони являють собою три синусоїди, зсунуті один щодо одного на 1/3 частина періоду.
Рис. 3.2. Графіки миттєвих значень трифазної симетричної системи ЕРС.
На векторній діаграмі ЕРС фаз зображуються векторами однакової довжини, повернутими один щодо одного на кут 120 ° (рис.3.3).
Рис. 3.3. Векторна діаграма ЕРС трифазних симетричних систем. (а – пряма послідовність фаз; б – зворотна послідовність фаз).
Так як ЕРС індуктовані в обмотках статора мають однакові амплітуди і зрушені по фазі відносно один одного на той самий кут 120°, отримана трифазна система ЕРС є симетричною.
Слід зазначити, що чергування у часі фазних ЕРС залежить від напрямку обертання ротора генератора щодо трифазної обмотки статора. При обертанні ротора за годинниковою стрілкою, як показано на рис.3.1, симетрична трифазна система ЕРС має пряме чергування (А – В – С) (рис.3.3а). При обертанні ротора проти годинникової стрілки утворюється також симетрична трифазна система ЕРС. Проте чергування фазних ЕРС у часі зміниться. Таке чергування називається зворотним (А - С - В) (рис.3.3б).
Чергування фазних ЕРС важливо враховувати при аналізі трифазних ланцюгів та пристроїв. Наприклад, послідовність фаз визначає напрямок обертання трифазних двигунів, і т.п. Для практичного визначення послідовності фаз використовуються спеціальні прилади - фазовказівники.
За умовчанням при побудові трифазних ланцюгів та їх аналізі приймається пряме чергування фазних ЕРС трифазного джерела.
На схемах обмотку статора генератора зображують, як показано на рис. 3.4а з використанням прийнятих позначень початків і кінців фаз.
На схемі заміщення трифазне джерело представлено трьома ідеальними джерелами ЕРС (рис.3.4б)
Рис. 3.4. Умовне зображення статора обмотки генератора.
За умовний позитивний напрямок ЕРС у кожній фазі приймають напрямок від кінця фази до початку.
3. Способи з'єднання фаз у трифазному ланцюзі.
Для побудови трифазного ланцюга до кожної фази трифазного джерела приєднується окремий приймач електроенергії або одна фаза трифазного приймача.
Рис.3.5 Схема незв'язаного трифазного ланцюга.
Тут трифазне джерело представлено трьома ідеальними джерелами ЕРС E&A, E&B, E&C. Три фази приймача представлені умовно ідеальними
елементами з повними комплексними опорами Z a, Z b, Z c. Кожна фаза приймача приєднується до відповідної фази джерела, як показано на рис. 3.5. У цьому утворюються три електричні ланцюга, об'єднані конструктивно одним трифазним джерелом, тобто. трифазний ланцюг. У цьому ланцюзі три фази об'єднані лише конструктивно і мають між собою електричного зв'язку (електрично пов'язані між собою). Такий ланцюг називається незв'язаним трифазним ланцюгом і практично не використовується.
Насправді три фази трифазного ланцюга з'єднані між собою (електрично пов'язані).
Існують різні способиз'єднання фаз трифазних джерел та трифазних споживачівелектроенергії. Найбільш поширеними є з'єднання "зірка" та "трикутник". При цьому спосіб з'єднання фаз джерел та фаз споживачів у трифазних системах можуть бути різними. Фази джерела зазвичай з'єднані "зіркою", фази споживачів з'єднуються або "зіркою", або "трикутником".
При з'єднанні фаз обмотки генератора (або трансформатора) "зіркою" їх кінці X, Y і Z з'єднують в одну загальну точку N, звану нейтральною точкою (або нейтраллю) (рис. 3.6). Кінці фаз приймачів x, y, z також з'єднують в одну точкуn (нейтральна точка приймача). Така сполука називається з'єднання "зірка".
Рис. 3.6. Схема з'єднання фаз джерела та приймача в зірку.
Проводи A-a, B-b і C-c, що з'єднують початку фаз генератора і приймача, називаються лінійними проводами (лінійний дріт А, лінійний дріт, лінійний дріт З). Провід N-n, що з'єднує точкуN генератора з точкоюn приймача, називають нейтральним дротом.
Тут, як і раніше, кожна фаза є електричним ланцюгом, в якому приймач підключений до відповідної фази джерела за допомогою нейтрального дроту та одного з лінійних дротів (пунктир на рис.3.6). Однак, на відміну від незв'язаного трифазного ланцюга, лінії передачі використовується менша кількість проводів. Це визначає одну з переваг трифазних ланцюгів – економічність передачі енергії.
При з'єднанні фаз трифазного джерела живлення трикутником (рис. 3.12) кінець X однієї фази з'єднується з початком другої фази, кінець Y другої фази – з початком третьої фази, кінець третьої фази Z – з початком першої фази А . Початки А, В і З фаз підключаються за допомогою трьох проводів до трьох фаз приймача, також з'єднаним способом "трикутник".
Рис. 3.7. Схема з'єднання фаз джерела та приймача у трикутник
Тут також кожна фаза є електричним ланцюгом, в якому приймач підключений до відповідної фази джерела за допомогою двох лінійних проводів (пунктир на рис.3.7). Однак у лінії передачі використовується ще менше проводів. Це робить передачу електроенергії ще економічнішою.
При способі з'єднання "трикутник" фази приймача називають двома символами відповідно до лінійних дротів, до яких ця фаза підключена: фаза "ab", фаза "bc", фаза "ca". Параметри фаз позначають
відповідними індексами: Z ab ,Z bc ,Z ca
4. Напруги трифазного джерела.
Трифазне джерело, з'єднане способом "зірка", створює дві трифазні системи напруги різної величини. При цьому розрізняють фазні напруження та лінійна напруга.
На рис.3.8 показана схема заміщення трифазного джерела, з'єднаного "зіркою" та приєднаного до лінії електропередачі.
Рис.3.8. Схема заміщення трифазного джерела
Фазна напруга U Ф - напруга між початком і кінцем фази або між лінійним дротом і нейтраллю (U & A, U & B, U & C). За умовно
позитивні напрямки фазної напруги приймають напрямки від початку до кінця фаз.
Лінійна напруга (U Л) - напруга між лінійними проводами або між початками фаз (U & AB, U & BC, U & CA). Умовно позитивні
напрямки лінійних напруг прийняті від точок, що відповідають першому індексу, до точок, що відповідають другому індексу (тобто, від точок з більш високим потенціалом до точок з нижчим) (рис. 3.8).
Розробка багатофазних систем була зумовлена історично. Дослідження в цій галузі були викликані вимогами виробництва, що розвивається, а успіхам у розвитку багатофазних систем сприяли відкриття у фізиці електричних і магнітних явищ.
Найважливішою причиною розробки багатофазних електричних систем стало відкриття явища магнітного поля, що обертається (Г.Феррарис і Н.Тесла, 1888 р.). Перші електричні двигуни були двофазними, але мали невисокі робочі характеристики. Найбільш раціональною та перспективною виявилася трифазна система, основні переваги якої будуть розглянуті далі. Великий внесок у розробку трифазних систем зробив видатний російський учений-електротехнік М.О.Доливо-Добровольський, який створив трифазні асинхронні двигуни, трансформатори, що запропонував три- і чотирипровідні ланцюги, у зв'язку з чим по праву вважається основоположником трифазних систем.
Джерелом трифазної напруги є трифазний генератор, на статорі якого (див. рис. 1) розміщена трифазна обмотка. Фази цієї обмотки розташовуються таким чином, щоб їх магнітні осі були зсунуті у просторі один щодо одного на ел. радий. На рис. 1 кожна фаза статора умовно показана як одного витка. Початки обмоток прийнято позначати великими літерами А,В,С, А кінці - відповідно великими x, y, z. ЕРС в нерухомих обмотках статора індукуються в результаті перетину їх витків магнітним полем, створюваним струмом обмотки збудження ротора, що обертається (на рис. 1 ротор умовно зображений у вигляді постійного магніту, що використовується на практиці при відносно невеликих потужностях). При обертанні ротора з рівномірною швидкістю в обмотках фаз статора індукуються синусоїдальні ЕРС, що періодично змінюються, однакової частоти і амплітуди, але відрізняються внаслідок просторового зсуву один від одного по фазі на рад. (Див. мал. 2).
Трифазні системи в даний час набули найбільшого поширення. На трифазному струмі працюють усі великі електростанції та споживачі, що пов'язано з низкою переваг трифазних ланцюгів перед однофазними, найважливішими з яких є:
Економічність передачі електроенергії великі відстані;
Найнадійнішим та економічним, що задовольняє вимогам промислового електроприводу є асинхронний двигун із короткозамкненим ротором;
Можливість отримання за допомогою нерухомих обмоток магнітного поля, що обертається, на чому заснована робота синхронного і асинхронних двигунів, а також ряд інших електротехнічних пристроїв;
Врівноваженість симетричних трифазних систем.
Для розгляду найважливішого властивості врівноваженостітрифазної системи, яке буде доведено далі, введемо поняття симетрії багатофазної системи.
Система ЕРС (напруг, струмів тощо) називається симетричною,якщо вона складається з m однакових за модулем векторів ЕРС (напруження, струмів і т.д.), зрушених по фазі один щодо одного на однаковий кут . Зокрема векторна діаграмадля симетричної системи ЕРС, що відповідає трифазній системі синусоїд на рис. 2 представлена на рис. 3.
 |
|
| Рис.3 | Рис.4 |
З несиметричних системНайбільший практичний інтерес становить двофазна система з 90-градусним зрушенням фаз (див. рис. 4).
Всі симетричні три- та m-фазні (m>3) системи, а також двофазна система є врівноваженими.Це означає, що хоча в окремих фазах миттєва потужність пульсує (див. рис. 5,а), змінюючи за час одного періоду не тільки величину, але в загальному випадку і знак, сумарна миттєва потужність всіх фаз залишається постійною величиною протягом усього періоду синусоїдальної ЕРС (див. рис. 5, б).
Врівноваженість має найважливіше практичного значення. Якби сумарна миттєва потужність пульсувала, то на валу між турбіною та генератором діяв би пульсуючий момент. Таке змінне механічне навантаження шкідливо відбивалося б на енергогенеруючій установці, скорочуючи термін її служби. Ці ж міркування відносяться і до багатофазних електродвигунів.
Якщо симетрія порушується (двофазна система Тесла через свою специфіку до уваги не приймається), то порушується і врівноваженість. Тому в енергетиці суворо стежать за тим, щоб навантаження генератора залишалося симетричним.
Схеми з'єднання трифазних систем
Трифазний генератор (трансформатор) має три вихідні обмотки, однакові за кількістю витків, але що розвивають ЕРС, зрушені по фазі на 1200. Можна було б використовувати систему, в якій фази обмотки генератора не були б гальванічно з'єднані один з одним. Це так звана нескладна система.І тут кожну фазу генератора необхідно з'єднувати з приймачем двома проводами, тобто. матиме місце шестипровідна лінія, що є неекономічним. У зв'язку з цим подібні системи не отримали широкого застосування на практиці.
Для зменшення кількості дротів лінії фази генератора гальванічно пов'язують між собою. Розрізняють два види з'єднань: у зіркуі у трикутник.У свою чергу, при з'єднанні в зірку система може бути трьох-і чотирипровідний.
З'єднання у зірку
На рис. 6 наведена трифазна система при з'єднанні фаз генератора та навантаження в зірку. Тут дроти АА', ВВ' та СС' – лінійні дроти.
Лінійнимназивається провід, що з'єднує початку фаз обмотки генератора та приймача. Крапка, у якій кінці фаз з'єднуються у загальний вузол, називається нейтральною(на рис. 6 N і N' – відповідно нейтральні точки генератора та навантаження).
Провід, що з'єднує нейтральні точки генератора та приймача, називається нейтральним(На рис. 6 показаний пунктиром). Трифазна система при з'єднанні в зірку без нейтрального дроту називається трипровідний,з нейтральним дротом – чотирипровідний.
Всі величини, що відносяться до фаз, звуться фазних змінних,до лінії - лінійних.Як видно із схеми на рис. 6, при з'єднанні в зірку лінійні струмиі дорівнюють відповідним фазним струмам. За наявності нейтрального дроту струм у нейтральному дроті 
. Якщо система фазних струмівсиметрична, то . Отже, якби симетрія струмів була гарантована, то нейтральний провід був би не потрібен. Як буде показано далі, нейтральний провід забезпечує підтримку симетрії напруги на навантаженні при несиметрії самого навантаження.
(Його початкова фаза дорівнює нулю), відраховуємо фазові зрушення лінійних напруг по відношенню до цієї осі, а їх модулі визначаємо відповідно до (4). Так для лінійних напруг і в трикутнику протікатиме струм короткого замикання. Отже, для трикутника потрібно суворо дотримуватись порядку з'єднання фаз: початок однієї фази з'єднується з кінцем іншої.
Схема з'єднання фаз генератора та приймача в трикутник представлена на рис. 9.
Очевидно, що при з'єднанні в трикутник лінійні напруги дорівнюють відповідним фазним. За першим законом Кірхгофа зв'язок між лінійними та фазними струмами приймача визначається співвідношеннями
Аналогічно можна виразити лінійні струми через фазні струмигенератори.
На рис. 10 представлена векторна діаграма симетричної системи лінійних та фазних струмів. Її аналіз показує, що з симетрії струмів
| . | (5) |
На закінчення відзначимо, що крім розглянутих з'єднань «зірка – зірка» та «трикутник – трикутник» на практиці також застосовуються схеми «зірка – трикутник» та «трикутник – зірка».
Література
- Основитеорії ланцюгів: Навч. для вузів / Г.В.Зевеке, П.А.Іонкін, А.В.Нетушіл, С.В.Страхов. -5-е вид., Перероб. -М.: Вища школа, 1989. -528с.
- Безсонов Л.А. Теоретичні основиелектротехніки: Електричні кола. Навч. для студентів електротехнічних, енергетичних та приладобудівних спеціальностей вузів. -7-е вид., Перероб. та дод. -М.: Вищ. шк., 1978. -528с.
