Способы соединения фаз многофазных цепей.

1. Соединение звездой.

При этом виде соединения начала обмоток фаз генератора объединяются в нейтральную точку 0-генератора. Провод, соединяющий нейтральные точки 0–генератора и 0’–приемника, называют нейтральным проводом; а провода, идущие от концов фаз генератора к приемнику — линейными проводами.

Напряжения на отдельных фазах генератора называют фазными напряжениями. Напряжения между линейными проводами называют линейными напряжениями. Токи в фазах генератора или приемника называют фазными токами. Токи в линейных проводах называют линейными токами.

Для трехфазной схемы соединенной в звезду, векторная диаграмма токов и напряжений будет иметь вид представленный на рисунке. Для симметричного режима работы трехфазной цепи можно записать следующие выражения:

2. Соединение треугольником.

При этом виде соединения конец обмотки каждой фазы соединяется с началом обмотки следующей фазы.

Для трехфазной схемы соединенной в треугольник, векторная диаграмма токов и напряжений будет иметь вид представленный на рисунке. Для симметричного режима работы трехфазной цепи можно записать следующие выражения:

Расчет симетричной трехфазной цепи.

Для определения токов в фазах симметричной трехфазной цепи необходимо определить ток в одной фазе. Для этого следует выделить эту фазу из всей цепи и рассчитать ее как однофазную цепь, но при выделении фазы необходимо обязательно заменить все треугольники на эквивалентные звезды.

Пример. Дано: U_A, U_B, U_C, Z₁, Z₂, Z₃, Z₄. Найти: токи фаз.

1. Заменим треугольник сопротивлений Z₄ на эквивалентную звезду сопротивлений Z₄’=Z₄/3.

2. Выделим фазу А, как основную.

3. Зная токи фазы А, запишем токи фаз В и С.

Мощности в трехфазных цепях.

Мощность трехфазной системы, как и сложной цепи равна сумме мощностей отдельных приемников или сумме мощностей фаз.

Учитывая, что при соединении в звезду , а при соединении в треугольник , то для любого соединения получим:

.

Определим мгновенную мощность симметричной трехфазной цепи.

.

.

Вывод: Мгновенная мощность трехфазной цепи при симметричном режиме не зависит от времени и остается постоянной и равной активной мощности трехфазной цепи.

Многофазные цепи, у которых мгновенное значение мощности постоянно (не зависит от времени) называются уравновешенными.

Пульсирующее магнитное поле.

Магнитное поле одной катушки, по которой протекает синусоидальный ток, представляет собой пульсирующее не вращающееся магнитное поле. При этом оно изменяется во времени, но не меняет в пространстве направления своей оси.

Магнитное поле характеризуется вектором магнитной индукции. Направление, которого определяется направлением намотки катушки и направлением протекающего тока. При данном направлении тока в катушке, вектор магнитной индукции направлен вверх; если ток перенаправить, то вектор магнитной индукции будет направлен вниз.

Если по катушке пропустить синусоидальный ток, то первую половину периода вектор магнитной индукции имеет одно направление, а другую половину периода направление смениться на противоположное.

Направление, в котором основная волна магнитной индукции имеет максимальное значение, называется осью магнитного поля. В данном случае, ось магнитного поля совпадает с осью катушки DF.