Напоминание: при соединении фаз источника звездой с источника можно получить две трехфазных ЭДС – фазные и линейные. Они отличаются друг от друга в раз. Это бывает удобно при подключении приемников. Во-вторых, наличие в схеме общей точки дает возможность сделать заземление нейтрали.

2. Соединение фаз источника треугольником.

Все фазы соединяются последовательно. К концу фазы А (х) подключается начало фазы В (В), к концу фазы В (Y) – начало фазы С. Одной общей точки нет, к приемнику ведутся потенциалы точек А, В, С с помощью трех линейных проводов.

По сравнению со звездой проводов вести нужно меньше – это плюс с т.зр. экономии. Но с т.зр. электротехники это минус, т.к. фазные напряжения (между началом и концом фазы, например, между А и Х) очевидно по схеме совпадают с линейными напряжениями. Т.о. при соединении треугольником мы можем получить только одну трехфазную ЭДС.

ВТД при соединении треугольником строится следующим образом. Рисуем вектор напряжения U_АВ. Начало вектора в т. В, конец – в т. А. Чтобы получить потенциал т. С, мы рисуем вектор U_BC. Он оканчивается в т. В, длина вектора равна длине U_АВ, а по фазе векторы отличаются на 120 гр., U_ВС запаздывает. Нарисовав U_ВС, мы получим т. С. Напряжение U_АС получается автоматически, т.к. потенциалы всех точек на ВТД есть.

У соединения треугольником есть еще один минус: она не позволяет организовать заземление. У нас в домах розетки – это одна из фаз трехфазного источника. Если сделать заземление дома, то получится короткое замыкание источника, т.к. все его фазы соединены последовательно.

Поэтому фазы источника соединяют всегда четырехпроводной звездой! А на приемник можно подавать как потенциалы всех четырех точек, чтобы использовать фазные ЭДС, так и трех точек А,В,С, чтобы использовать линенйные ЭДС.

3.2. Энергосистема

Трехфазные цепи не отличались бы от всех прочих цепей, если бы трехфазные источники и потребители не были бы объединены единой энергосистемой. Все источники и приемники соединены параллельно. Если представить себе набор источников - хотя бы одну фазу для простоты – имеющих ЭДС и некоторое внутреннее сопротивление, соединенных параллельно, и преобразовать схему в эквивалентный активный двухполюсник, мы увидим, что чем больше источников соединены параллельно, тем меньше эквивалентное сопротивление.

При N =  экв. сопротивление равно нулю, и мы можем представить энергосистему в виде трех идеальных источников ЭДС, соединенных звездой.

Т.к. напряжение на идеальном источнике ЭДС не зависит от нагрузки, получается, что в энергосистему мы можем подключать любой приемник. Реально, конечно, не вообще любой, а любой, мощность которого много меньше мощности энергосистемы. Для «обычных» приемников типа бытовых приборов, двигателей все сказанное справедливо.

В схемах с реальными источниками, имеющими внутреннее сопротивление, ток зависит от сопротивления нагрузки и источника, а в трехфазной цепи – только от приемника. В этом основное отличие трехфазных цепей, и мы будем им фактом постоянно пользоваться.

Далее источник в виде схемы мы рисовать не будем, т.к. всегда всем понятно, что там соединение звездой. Вместо источника на схеме обозначают только потенциалы точек А, В, С, N, подразумевая этим потенциалы начал фаз и нейтральной точки.

3.3. Классификация и способы включения приемников в трехфазную цепь

Т.к. источник – энергосистема – идеальный, то способ соединения фаз приемника может быть любым. Приемники делят на однофазные и трехфазные. Последние делятся на симметричные и несимметричные. Однофазные – это обычные резисторы, катушки, в общем – двухполюсники, которые можно в любую фазу включить. Трехфазные приемники включаются сразу к трем фазам источника. Если комплексные сопротивления фаз одинаковы, приемник симметричный. Если не одинаковы – несимметричный (например, резистор, катушка и конденсатор, пусть даже величина сопротивления была бы одинаковой).

Существует три способа включения фаз приемника: треугольник, звезда трех и четырехпроводная. От способа соединения зависят свойства.

Что это за свойства? Что вообще нужно-то от трехфазной цепи?

Надо иметь в виду, что наша сеть включает в себя совершенно разные приемники. Одни из них трехфазные – как правило, мощные потребители на предприятиях, двигатели; другие – однофазные – бытовые приборы и устройства, работающие от розеток (розетки в разных домах и подъездах включаются в разные фазы). Так вот эти все приемники не зависят друг от друга, могут независимо включаться и выключаться. Но все они рассчитаны на определенное напряжение питания (см. шильдики на «зарядках», утюгах и вообще всех электроприборах), т.е. не зависимо ни от чего напряжение в розетке должно быть 220 В. А для этого разные фазы трехфазной сети должны быть независимы, т.е. состояние (ток) одной фазы не должно влиять на напряжение в других! В противном случае получается, что, если в одной из фаз был утюг, в другой телевизор, а в третьей кто-то заряжал телефончик, и у всех было напряжение 220 В, то выключение утюга привело бы к тому, что у телевизора и зарядки для телефончика поменялось бы напряжение. И хорошо, если стало бы меньше! Может и погореть зарядочка для айфончика!

Поэтому способы соединения фаз приемника мы будем оценивать с точки зрения зависимости фаз друг от друга (выясним, от чего зависит фазное напряжение) и обеспечения на фазах приемника постоянного одинакового фазного напряжения.