2.2.2. Соединение фазных сопротивлений нагрузки в звезду без нулевого провода.

В звезде без нулевого провода при неравномерной нагрузке фаз между левой точкой генератора 0 и нулевой точкой приемника 0₁ возникает напряжение ₀₀₁ (напряжение смещения нейтрали), узловое напряжение и напряжения на фазах приемника перераспределяются, образуя несимметричную систему фазных напряжений. В этом случае напряжения на фазах приемника определятся как:

где - фазные напряжения генератора, a определяется как: , (20)

тогда фазные токи рассчитываются по формулам:

  .               (21)

Сумма фазных токов равна нулю:

.

2.2.2.1. Равномерная нагрузка фаз, когда Z_A=Z_B=Z_C=R. Согласно (20) при равномерной нагрузке фаз =0. Соотношения фазных и линейных напряжений и токов в звезде известны: , , тогда для нулевой точки звезды фазных сопротивлений на основании первого закона Кирхгофа получим . На рис.2.25а. 2.25б представлены схема активной симметричной трехфазной нагрузки и ВД токов и напряжений :

Рисунок 2.25

2.2.2.2. Если фазные сопротивления нагрузки различны, например,

, то при сохранении общих соотношений для

звезды , , получим , но при этом . В этом случае, в соответствии с (20) появляется смещение нейтрали нагрузки "0₁" относительно нейтрали источника, .

Если  , то

.

Схема трехфазной несимметричной нагрузки и векторные диаграммы токов и напряжений для этого случая представлены на рис.2.26а и 2.26б:

Рисунок 2.26

2.2.2.3. В режиме холостого хода (обрыва или разгрузки) одной фазы, например фазы “A” ( ), фазы "В" и "С" оказываются включенными на линейное напряжение _ВС, которое при равенстве фазных сопротивлений делится пополам. При этом нейтраль нагрузки 0' смещается на величину, равную половине фазного напряжения и находится в середине вектора линейного напряжения _ВС. Токи в фазах и будут равны по величине и противоположно направлены. Схема трехфазной нагрузки и векторные диаграммы токов и напряжений для этого случая представлены на рис.2.27а, 2.27б и 2.27в:

Рисунок 2.27

2.2.2.4. В случае холостого хода (обрыва или разгрузки) двух фаз, например, фаз “А” и "В" ( ), для случая, когда , при сохранении известных для звезды соотношений , , получим .

Напряжение смещения нейтрали согласно (20) будет равно . Cxeма несимметричной трёхфазной нагрузки и векторные диаграммы токов и напря­жений для этого сличая представлены на рис.2.28а, 2.286:

Рисунок 2.28

2.2.2.5. При коротком замыкании одного из фазных сопротивлений нагрузки, например, фазы "В" ( ) для случая, когда  падение напряжения в фазе "В" будет равно нулю =0. При этом нейтраль нагрузки 0' будет иметь потенциал, равный потенциалу фазы "В" = , а падения напряжения в двух других фазах источника "А" и "С" будут равны линейным напряжениям: .

Схема трёхфазной нагрузки и векторные диаграммы токов и напряжений для этого случая представлены на рис.2.29а, 2.29б и 2.29в:

Рисунок 2.29

2.2.2.6. Равномерная нагрузка фаз, когда фазные сопротивления приемника имеют комплексный характер Z_A=Z_B=Z_C=Rjx, причем |R|=|х|.

Здесь согласно (20) напряжение смещения нейтрали отсутствует =0. На рис.2.З0а, 2.30б и 2.З0в представлены схема трехфазной симметричной нагрузки н ВД токов и напряжений для двух вариантов: активно-индуктивного и актив­но-емкостного характера фазных сопротивлений:

Рисунок 2.30

2.2.2.7. Неравномерная нагрузка фаз, когда фазные сопротивления приёмника имеют комплексный характер.

Пусть , причем |R|=|х|. В этом случае согласно (20) появляется напряжение смещения нейтрали. При активно-индуктивном и при активно-ёмкостном характере фазных сопротивлений

1) R-L нагрузка 2) R-C нагрузка

1) R-L нагрузка

2) R-C нагрузка

На рис.2.31.а, 2.31.б и 2.31.в представлены схема неравномерной трехфазной нагруз­ки и ВД токов и напряжений для двух вариантов: активно-индуктивного и активно-емкостного характера фазных сопротивлений.

Рисунок 2.31

2.2.2.8. Режим холостого хода (обрыва или разгрузки) одной фазы, например фазы "А" ( ) при комплексном характере сопротивлений двух других фаз.

При обрыве фазы "А" оставшиеся в работе фазы “В" и "С" оказываются включенными на линейное напряжение , которое при равенстве комплекс­ных фазных сопротивлений делится пополам. При этом нейтраль нагрузки 0₁ смещается на величину, равную половине фазного напряжения и находится в середине вектора линейного напряжения _.

Если Z_BZ_C, нейтраль нагрузки 0' разделит линейное напряжение на два неравных отрезка, но при этом, токи в фазах “В" и "С" будут равны и противо­положны , как и в случае когда Z_B=Z_C !

Схема трехфазной нагрузки и векторные диаграммы токов и напряжений для случая представлены на рис.2.32а . 2.32б и 2.З2в:

Рисунок 2.32

2.2.2.9. Режим холостого хода (обрыва или разгрузки) двух фаз, например, фаз "А" и “С" ( ), при комплексном характере сопротивления фазы "В". При обрыве фаз "А" и "С" токи во всех трех фазах равны нулю. Нейтраль нагрузки смещается в точку "В", а напряжение смещения нейтрали будет равно фазному напряжению источника _ВИ и не зависит от характера фазного сопро­тивления. Схема трёхфазной нагрузки и векторные диаграммы токов и напряжений для этого случая представлены на рис.2.33а, 2.33б:

Рисунок 2.33