Нерівномірне навантаження трифазного ланцюга. Симетричний режим трифазного ланцюга
Активна потужність- сума активних потужностей фаз навантаження активної потужності в нульовому дроті, якщо його активний опірне дорівнює нулю: .
Реактивна потужність– сума реактивних потужностей фаз навантаження та реактивної потужностів нульовому дроті якщо його реактивний опір не дорівнює нулю, тобто .
Корисна потужність визначається за такою формулою: .
Якщо навантаження симетричне і рівномірне, то активна і реактивна потужності нульового проводу рівні нулю, активні потужності фаз навантаження рівні, і визначаються за допомогою значень фазового струму і фазової напруги, тобто реактивні потужності фаз навантаження також рівні, і визначаються за допомогою значень фазового струму та фазової напруги:, де кут-кутміж фазовим напруженням або напругою на фазі навантаження і фазовим струмом або струмом, що протікає по фазі навантаження. Тоді активна потужність навантаження може бути визначена за формулою, а реактивна потужність навантаження може бути визначена за такою формулою:.
При рівномірному навантаженні фаз, незалежно від способу з'єднання, виконується така рівність: , тоді, отже, повну потужність навантаження можна визначити за формулою:.
Вимірювання активної потужності трифазного ланцюга.
У випадку, коли навантаження нерівномірна і є нульовий провід, необхідно включити в ланцюг три ватметри, при цьому активна потужність ланцюга дорівнюватиме сумі показань трьох цих ватметрів.
При рівномірному навантаженні достатньо виміряти потужність однієї фази та потроїти результат.
Якщо нульовий провід відсутня потужність, можна вимірювати за допомогою двох ватметрів. Сума показань двох ватметрів визначає активну потужність всього ланцюга незалежно від способу приєднання навантаження.
Перший ватметр показує значення величини, другий – значення величини.
Просумувавши показання ватметрів, отримаємо: .
36. Трансформатор – е/м апарат, призначений для перетворення за допомогою магнітного поля електричної енергії змінного струму однієї напруги на електричну енергію змінного струмуіншої напруги за умови збереження частоти. У трансформаторі передача е/е з первинного ланцюга у вторинну здійснюється за допомогою змінного магнітного поля в осерді.
Трансформатор – статичний електромагнітний пристрій, що має дві або більше індуктивно пов'язаних котушки, призначений для перетворення змінного струму однієї напруги на змінний струм іншої напруги тієї ж частоти за допомогою електромагнітної індукції без істотних втрат потужності.
37. Трансформатор – пристрій, який перетворює змінний струм однієї напруги на змінний струм іншої напруги тієї ж частоти.
Класифікація:
по призначенню:
силові (у мережах розподілу електроенергії);
вимірювальні (як елементи вимірювальних пристроїв):
зварювальні (в електрозварюванні);
пічні (як елементи електротермічних пристроїв);
по конструкції:
однофазні
трифазні
багатообмотувальні
за способом охолодження:
повітряні
масляні
Вимірювальні трансформатори поділяють на трансформатори струмуі трансформатори напруги.
Менша витрата провідникового матеріалу, менша вартість та вища економічність лінії електропередачі при однаковій потужності та напрузі ЛЕП.
Можливість отримання двох експлуатаційних напруг (лінійної та фазної) в одній трифазній чотирипровідній системі.
Можливість простого отримання магнітного поля (ВМП), що обертається, на використанні якого заснована робота найпоширеніших споживачів електричної енергії - трифазних асинхронних і синхронних електродвигунів.
Потужність трифазного ланцюга
Потужність трифазного ланцюга – це сума відповідних потужностей всіх трьох фаз (втратами потужності в нейтральному дроті зазвичай нехтують):
як і в однофазного ланцюгаактивна, реактивна та повна потужності трифазного ланцюга пов'язані співвідношенням: 
.
Потужність будь-якої з фаз виражається звичайною формулою:
У разі симетричного навантаження потужності всіх трьох фазвідповідно рівні:
і для потужності трифазного ланцюга можна записати: .
У трифазному ланцюгу при симетричному навантаженні: ,
тому для потужності трифазного ланцюга можна записати:
Крім того, при симетричне навантаженнявідомі співвідношення між лінійними та фазними напругами і струмами: I Л = I Ф, U Л 
U Ф - при з'єднанні за схемою «зірка», I Л I Ф, U Л = U Ф - при з'єднанні за схемою "трикутник".
Після встановлення цих виразів у формулу потужності трифазного ланцюга в загальному випадку при симетричному навантаженні отримуємо: .
У разі несиметричного навантаження потужність трифазного ланцюга слід знаходити як суму відповідних потужностей усіх трьох фаз (тобто як суму відповідних фазних потужностей):
Вимірювання активної потужності трифазного ланцюга
Активна потужність ланцюга змінного струму P = I U cos φ вимірюється за допомогою електродинамічного ватметра, вимірювальний механізм якого складається з двох котушок, одна з яких може обертатися.
Обмотка нерухомої котушки - послідовна або струмова обмотка – має малий опір і включається у вимірюваний ланцюг послідовно , а обмотка рухомої котушки - обмотка напруги - має великий опір та включається паралельно на затискачі навантаження (споживача). де k - конструкційний коефіцієнт, I - струм у послідовній обмотці ватметра.
При включенні ватметра в ланцюг слід звертати увагу на правильне підключення обмоток ватметра, початку яких (генераторні затискачі) позначаються зірочками (*). Обидва генераторні затискачі повинні бути приєднані до одного і того ж дроту з боку джерела електричної енергії (генератора).
Для вимірювання активної потужності трифазного ланцюга часто використовується однофазний ватметр активної потужності, що включається за різними схемами.
Вимірювання активної потужності методом одного ватметра
Метод одного ватметра застосовується в трифазних ланцюгах тільки при симетричному навантаженні фаз. При симетричному навантаженні потужність, споживана кожній із трьох фаз, однакова, тому досить виміряти потужність однієї фази і, помноживши результат вимірювання на число фаз, отримати потужність трифазного ланцюга: .
Отже, для вимірювання потужності при симетричному навантаженні достатньо одного ватметра, струмова обмотка якого включається послідовно з фазним навантаженням, а обмотка напруги включається на фазну напругу.
Якщо нейтральна точка навантаження недоступна, то вимірювання фазної потужності в з'єднанні зірка виконують за схемою зі штучною нейтральною точкою, створеною обмоткою напруги ватметра Z Vі двох рівних їй щодо опору додаткових резисторів Z 2
і
Z
3
: 
.
Симетричний режимтрифазного ланцюга
На рис. 7 наведено топографічну діаграму і векторну діаграму струмів при симетричному режимі для схеми на рис. 4 та індуктивному характері навантаження ( j> 0).
Струм у нейтральному дроті відсутня:
тому при симетричному приймачі нейтральний провід не застосовують. Лінійні напруги визначаються як різниці фазних напруг:
З рівнобедреного трикутника ANВ маємо: 
На рис. 8 наведено векторні діаграминапруг і струмів при симетричному режимі та j > 0 для схеми Лінійні струмивизначаються як різниці фазних струмів:
Активна потужність симетричного трифазного приймача
Беручи до уваги, що при поєднанні гілок приймача зіркою
а при з'єднанні гілок приймача трикутником
отримаємо незалежно від виду з'єднання
Слід пам'ятати, що у цьому виразі j - зсув фази між фазним напругою і фазним струмом.
Аналогічно для реактивної та повної потужностей симетричного трифазного приймача маємо
Визначимо сумарну миттєву потужністьтрифазного приймача за симетричного режиму. Запишемо миттєві значення фазних напруг і струмів, прийнявши початкову фазу напруги u А рівною нулю:
та вирази для миттєвих значень потужностей кожної фази приймача:
При підсумовуванні миттєвих значень потужностей окремих фаз другі доданки у сумі дадуть нуль. Тому сумарна миттєва потужність
не залежить від часу і дорівнює активній потужності.
Багатофазні ланцюги, в яких миттєве значення потужності постійно називаються врівноваженими.
Зауважимо, що у двофазній симетричного ланцюга(рис. 9) з несиметричною системоюЕРС джерела живлення (див. рис. 3, б) система струмів також несиметрична, проте ланцюг є врівноваженим, оскільки сума миттєвих значень потужностей у фазах постійна. Це можна показати тим самим шляхом, яким була показана врівноваженість симетричного трифазного ланцюга. 
Постійність миттєвих значень потужності створює сприятливі умовидля роботи генераторів і двигунів з точки зору їх механічного навантаження, тому що відсутні пульсації крутного моменту, що спостерігаються у однофазних генераторів та двигунів.
Розглядаючи симетричні режими зв'язаних трифазних ланцюгів, легко показати перевагу останніх у економічному відношенні порівняно з незв'язаними трифазними системами ланцюгів. У незв'язаної трифазної системи ланцюгів шість дротів із струмами I л = I ф. Трифазний ланцюг без нейтрального дроту, яка живить ті самі приймачі, з'єднані зіркою, є тільки три дроти з тими ж струмами I л = I ф і лінійними напругами, в корінь із трьох разів більшими лінійних напругу незв'язаній трифазної системиланцюгів, для якої U л = U ф. У разі з'єднання приймачів трикутником також виходить удвічі менше дротів, ніж у незв'язаній трифазній системі ланцюгів (три замість шести), при цьому струми в лінійних дротах більше фазних струмів не в 2 рази, а тільки в корінь із трьох разів. Це дозволяє зменшити витрати матеріалу на дроти.
