Звездой и треугольником

В электроэнергетике для получения синусоидальных токов и напряжений широкое применение получили трехфазные цепи.Трехфазной цепью называют совокупность трех однофазных электрических цепей(фаз), в каждой из которых действует задающее напряжение одной и той же частоты, сдвинутые относительно друг друга на определенный угол (обычно 120°).

В трехфазной цепи понятие «фазы» является чисто конструктивным термином и ничего не имеет общего с фазой комплексной величины тока или напряжения. Трехфазные цепи имеют ряд технико-экономических преимуществ по сравнению с однофазными: экономичность, меньшие пульсации выпрямленного напряжения, простота реализации, возможность создания вращающегося магнитного поля в асинхронном двигателе и др., которые обусловили их широкое распространение.

Трехфазное напряжение в простейшем случае может быть получено с помощью трехфазного синхронного генератора. При вращении ротора в обмотках A, В, Cстатора генерируются напряжения, имеющие одинаковую частоту и амплитуду, но сдвинутые относительно друг друга на угол 2p/3 (рисунок 2.12): _; ; .

Рисунок 2.12 – Напряжения трёхфазной системы

В зависимости от способа соединения обмоток генератора и нагрузки различают соединения трехфазных цепей звездой и треугольником. Если принять за начало фазной обмотки конец, от которого действует задающее напряжение (+), то при соединении звездой все концы фазных обмоток (–) соединяются в одну точку (рисунок 2.13), называемую нейтральной (нулевой). Соединение звездой может осуществляться снулевым проводом и без него (на рисунке 2.13 показано штриховой линией). При соединении треугольни­ком начало одной фазной обмотки соединяют с концом следую­щей по порядку фазной обмотки, образуя замкнутый треугольник (рисунок 2.14).

На практике применяют различные комбинации соединения фаз генератора и нагрузки: звезда-звезда, треугольник-треугольник, звезда-треугольник и др. Напряжения и токи в фазах генератора и нагрузки называются фазными и обозначаются и . Напряжения между линейными проводами и токи в них называют линейными и обозначаются , .

Рисунок 2.13 – Соединение звездой

Рисунок 2.14 – Соединение треугольником

Из рисунков 2.13 и 2.14 следует, что при соединении звездой и симметричной нагрузке , а при соединении треугольником во всех фазах. Из представленных на рисунке 2.15 диаграмм нетрудно получить соотношения между линейными и фазными действующи­ми напряжениями и токами при соединениях звездой: и треугольником .

Рисунок 2.15 – Векторные диаграммы соединений звездой и треугольником