3.2. Соединения звездой и треугольником
Существуют два основных способа соединения обмоток генераторов и приемников в трехфазных цепях: соединение звездой и треугольником (рис.3.4. и рис.3.5.)
Рис.3.4. Трехфазная система, соединенная по схеме звезды
Рис.3.5. Трехфазная система, соединенная по схеме треугольник
При соединении звездой (рис. 3.4.) все концы (Х, У, Z) фазных обмоток генератора соединяют в одну общую точку. Общие точки генератора и приемника называют нулевой точкой генератора (0) и нулевой точкой приемника (О/), а соединяющий их провод - нулевым или нейтральным. Провода, соединяющие обмотки генератора с приемником называют линейными. При соединении треугольником (рис. 3.5.) фазные обмотки генератора соединяют последовательно так, чтобы начало одной обмотки соединялось с концом другой. При таком соединении фазные Э.Д.С. направлены одинаково и, следовательно, внутри треугольника генератора действует их алгебраическая сумма. При постоянном токе такое последовательное соединение источников в замкнутом контуре вызвало бы большой ток короткого замыкания. Но в трехфазной системе в любой момент времени eА+eВ+eС=0 (рис. 3.2.). Поэтому никакого внутреннего уравнительного тока в треугольнике, образуемом обмотками генератора, не возникает.
Общие точки каждой пары фазных обмоток генератора и общие точки каждой пары ветвей приемника соединяются проводами, которые называются линейными. Схемы соединения обмоток источников питания и приемников не зависят друг от друга. Лучи звезды или ветви треугольника приемника называют фазами приемника, а сопротивления фаз приемника - фазными сопротивлениями. Э.Д.С., наводимые в фазных обмотках генератора, напряжения на фазах приемника и токи в фазах называют, соответственно, фазными Э.Д.С., напряжениями и токами (EФ,UФ, IФ). Напряжения между линейными проводами и токи в них называют линейными напряжениями и токами (Uл, Iл). При соединении фаз звездой линейные и фазные токи равны Iл=IФ. При соединении фаз треугольником линейное напряжение между проводами равно фазному напряжению Uл=UФ.
Положительное направление токов во всех линейных проводах берется от источника питания к приемнику, а в нейтральном проводе - от нейтральной точки приемника к нейтральной точке источника питания. Положительные направления Э.Д.С. в ветвях треугольника источника питания выбирают в направлении А С В А, а напряжений и токов в ветвях треугольника нагрузки - в направлении А В С А (рис. 3.5.). Трехфазный приемник называют симметричным, если комплексные сопротивления всех фаз одинаковы. В противном случае он называются несимметричным.
Если симметричный приемник подключен к симметричной системе Э.Д.С., то получается симметричная система токов.
Режим работы трехфазной цепи, при котором трехфазные системы напряжений и токов симметричны, называется симметричным режимом.
3.3. Симметричный режим трехфазной цепи
В большинстве случаев трехфазная нагрузка симметрична или близка к симметричной. При этом условии расчет токов и напряжений трехфазной системы выполняется для одной фазы. Токи и напряжения в остальных фазах будут равны по модулю и сдвинуты по фазе на 120°.