Рассмотрим соединение «звездой»

Трехфазный переменный ток. Соединение фаз «звездой»

Трехфазный генератор (трансформатор) имеет три выходные обмотки, одинаковые по числу витков, но развивающие ЭДС, сдвинутые по фазе на 120⁰. Можно было бы использовать систему, в которой фазы обмотки генератора не были бы гальванически соединены друг с другом. Это так называемая несвязная система. В этом случае каждую фазу генератора необходимо соединять с приемником двумя проводами, т.е. будет иметь место шестипроводная линия, что неэкономично. В этой связи подобные системы не получили широкого применения на практике.

Для уменьшения количества проводов в линии фазы генератора гальванически связывают между собой. Различают два вида соединений: в звезду и в треугольник..

Рассмотрим соединение «звездой»

Линейным называется провод, соединяющий начала фаз обмотки генератора и приемника. Точка, в которой концы фаз соединяются в общий узел, называется нейтральной (на рис. N и N’ – соответственно нейтральные точки генератора и нагрузки).

Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника, называется нейтральным (на рис. 6 показан пунктиром). Трехфазная система при соединении в звезду без нейтрального провода называется трехпроводной, с нейтральным проводом – четырехпроводной.

Все величины, относящиеся к фазам, носят название фазных переменных, к линии - линейных. Как видно из схемы на рис., при соединении в звезду линейные токи и равны соответствующим фазным токам. При наличии нейтрального провода ток в нейтральном проводе . Если система фазных токов симметрична, то . Следовательно, если бы симметрия токов была гарантирована, то нейтральный провод был бы не нужен. Как будет показано далее, нейтральный провод обеспечивает поддержание симметрии напряжений на нагрузке при несимметрии самой нагрузки

При соединении «звездой»:

- токи в фазах равны токам в линии: ;

- линейное напряжение в раз больше фазного:

. Трехфазный переменный ток. Соединение фаз «треугольником».

Трехфазный генератор (трансформатор) имеет три выходные обмотки, одинаковые по числу витков, но развивающие ЭДС, сдвинутые по фазе на 1200. Можно было бы использовать систему, в которой фазы обмотки генератора не были бы гальванически соединены друг с другом. Это так называемая несвязная система. В этом случае каждую фазу генератора необходимо соединять с приемником двумя проводами, т.е. будет иметь место шестипроводная линия, что неэкономично. В этой связи подобные системы не получили широкого применения на практике.

Для уменьшения количества проводов в линии фазы генератора гальванически связывают между собой. Различают два вида соединений: в звезду и в треугольник. В свою очередь при соединении в звезду система может быть трех- и четырехпроводной.

Соединение обмоток генератора или фаз приемника, при котором начало одной фазы соединяется с концом другой, образуя замкнутый контур, называ­ется соединением треугольником (А). Таким образом, нагрузка включается между линейными проводами.

Рис.

Начало фазы "А" источника питания соединяют с концом фазы "В" и точку соединения обозначают "А". Далее соединяют точки "В" и "Z" (точка "В") и точки "С" и "X" (точка "С"). Направления ЭДС приняты как и при рассмотре­нии схемы соединения звездой.

Подобным образом соединяют треугольником и фазы приемника, сопротив­ления которых обозначены двумя индексами, соответствующими началу и кон­цу фазы.

По фазам приемника протекают фазные токи I_ab,I_bc,I_ca. Условно положи­тельное направление фазных токов приемника принято от точки первого ин­декса к точке второго индекса. Условно положительное направление фазных напряжений U_ab,U_bc,U_ca совпадает с положительным направлением фазных то­ков. Условное положительное направление линейных токов I_A,I_B,I_C принято от источника питания к приемнику.

Поскольку каждая фаза нагрузки включена между линейными проводами, то линейное напряжение равно фазному напряжению:

При симметричной нагрузке величины линейных и фазных токов связаны соотношением:

Мощность трехфазной сети.

Под активной мощностью трехфазной системы понимают сумму активных мощностей фаз и активной мощности, выделяемой в сопротивлении, включенном в нулевой провод:

(1.1)

Реактивная мощность - сумма реактивных мощностей фаз и реактивной мощности сопротивления, включенного в нулевой провод:

(1.2)

Полная мощность:

(1.3)

Если нагрузка симметричная, то

(1.4)

. (1.5)

Здесь под j понимается угол между напряжением U_Ф и током I_Ф фазы нагрузки.

При симметричной нагрузке фаз

1.6)

При симметричной нагрузке независимо от способа ее соединения в "звезду" или в "треугольник"

Поэтому вместо формул (1.6) используют следующие:

(1.7)