Соединение звезда-звезда
Линейные и фазные напряжения и токи. Напряжения между линейными проводами называют линейными: UAB, UBC, UCA (рис. 3), а между каждым из линейных проводов и нейтральным — фазными: UA, UB, UC генератора и Uа, Ub, Uс приемника (второй индекс N или n опускают). Положительные направления ЭДС, линейных и фазных напряжений и токов в схеме звезда-звезда (Y-Y) с четырьмя проводами указаны на рис. 3.

Рис. 3
Можно
считать источники напряжения (рис. 3,
слева) с ЭДС
,
и
идеальными, для упрощения анализа
процессов в трехфазно, а также можно
пренебречь сопротивлениями линейных
и нейтральном проводе. При принятых
допущениях фазные напряжения трехфазного
приемника в схеме звезда-звезда (Y-Y)
с четырьмя проводами (называемой
соединением
звезда-звезда с нейтральным (нулевым)
проводом)
равны фазным напряжениям генератора,
т.е.
![]()
а
так называемое напряжение
смещения нейтрали
между точками n
а N равно нулю (
).
Временная и векторная диаграммы ЭДС в симметричной трехфазной системе. В симметричной трехфазной системе фазные ЭДС генератора, соединенного звездой (рис. 3):



Вышеприведенным уравнениям соответствуют временная и векторная диаграммы фазных ЭДС генератора, представленные на рис. 4а, б.
а
б

Рис. 4
Векторная диаграмма напряжений и токов в симметричной трехфазной системе. Если сопротивления фаз приемника одинаковы, т.е.
![]()
,
то нагрузка называется равномерной. Модули фазных токов одинаковы и равны соответствующим линейным токам:
,
где
— модули фазных напряжений приемника
и трехфазного генератора.
На
рис. 5а приведена векторная диаграмма
напряжений и токов трехфазного приемника
при равномерной нагрузке, носящей
резистивно-емкостный характер:
.

а
б
Рис. 5
Как
напряжения
,
,
,так
и токи
,
,
и
составляют симметричные звезды, поэтому
сумма комплексов фазных токов
,
т. е. ток в нейтральном проводе равен
нулю, и нейтральный провод можно
отключить. В результате получим
трехпроводную
систему
включения приемника с генератором по
схеме Y-Y.
Соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами в симметричной трехфазной системе Y-Y. Для соединения приемника звездой очевидно соотношение между линейными и фазными токами:
.
Выведем соотношения между линейными и фазными напряжениями для соединения приемника и генератора по схеме Y (четырехпроводная схема). Согласно второму закону Кирхгофа имеем

Если рассмотреть один из треугольников (рис. 5б), то легко вывести соотношение между линейным и фазным напряжениями, а именно

т.
е. фазное напряжение в
раз меньше линейного и отстает от него
по фазе на угол 30° точнее, вектор
напряжения
отстает
по фазе от
вектора, вектор
отстает по фазе от вектора
,
а вектор
—
от вектора
.
Соотношения
между линейными и фазными напряжениями
и токами в трехфазной системе
Y-Y
с
нейтральным проводом при неравномерной
нагрузке. В
четырехпроводной системе при неравномерной
нагрузке, в которой комплексные
сопротивления фаз
,
фазные напряжения приемника равны
соответствующим фазным напряжениям
генератора, т. е.
![]()
а фазные токи различные и равны:

Ток в нейтральном проводе (рис. 6)

Рис. 6
.
Соотношение между линейными и фазными напряжениями и токами в трехфазной системе Y-Y без нейтрального провода при неравномерной нагрузке. Соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами в трехфазной системе Y-Y без нейтрального провода при неравномерной нагрузке. При неравномерной нагрузке в трехпроводной системе Y-Y (т. е. без нейтрального провода) между точками n и N появится напряжение смещения нейтрали
,
где
— комплексные проводимости фаз
нагрузки.
Напряжения фаз приемника находят из соотношений:
![]()
В
результате получается несимметричная
звезда фазных напряжений приемника
(«перекос» фаз), причем в одной фазе,
например, в фазе а,
напряжение
может возрасти и значительно превысить
фазное напряжение
генератора, что в большинстве случаев
недопустимо, а в других фазах —
уменьшиться. Возможен вариант
повышения напряжения во всех фазах при
разных по характеру сопротивлениях
нагрузки.
