5. 2. Соединение фаз генератора и приемника «звездой»

В

Рис 5. 5. Схема четырехпроводного соединения фаз генератора и приемника «звездой»

электротехнике симметричную трехфазную систему ЭДС на схемах принято обозначать в виде трех обмоток, соединенных между собой определенным образом. При соединении фаз обмоток генератора (или трансформатора) «звездой» их концы X, Y и Z соединяют в одну общую точку N, которую называют нейтральной точкой (или нейтралью). Концы фаз приемников ( , , ) также соединяют в одну точку n (рис. 5. 5). Нагрузка каждой фазы приемника последовательно соединена с соответствующей фазой генератора. Провода, соединяющие начала фаз генератора и приемника (A-a, B-b и C-c), называются линейными, провод, соединяющий точку N генератора с точкой n приемника, нейтральным. Трехфазная цепь, содержащая нейтральный провод, является четырехпроводной, а без нейтрального провода – трехпроводной.

Различают фазные и линейные напряжения. Фазное напряжение – напряжение между началом и концом фазы или между линейным проводом и нейтралью ( , , у источника и , , у приемника). Если сопротивлением проводов пренебречь, то фазное напряжение в приемнике считают таким же, как и в источнике ( , , ). За условно положительные направления фазных напряжений принимают направления от начала к концу фаз.

Линейное напряжение – напряжение между линейными проводами или между одноименными выводами разных фаз ( , , ). Условно положительные направления линейных напряжений приняты от точек, соответствующих первому индексу, к точкам, соответствующим второму индексу. В соответствии с выбранными условными положительными направлениями фазных и линейных напряжений можно записать уравнения по второму закону Кирхгофа

, , .

Значение фазного напряжения равно значению ЭДС соответствующей фазы, тогда

Отсюда действующее значение линейного напряжения

, .

А

Рис. 5. 6. Топографическая диаграмма фазных и линейных напряжений

налогичные вычисления можно провести для остальных линейных напряжений. Таким образом, линейное напряжение связано с фазным соотношением

. (5. 3)

Для соединения «звезда» строят топографическую диаграмму (рис. 5. 6). Вектор, проведенный между двумя точками топографической диаграммы, выражает по величине и фазе напряжения между одноименными точками цепи.

По аналогии с фазными и линейными напряжениями различают также фазные и линейные токи. Фазные ( ) – токи в фазах генератора и приемников, линейные ( ) – токи в линейных проводах. При соединении «звезда» фазные и линейные токи равны . Ток, протекающий в нейтральном проводе, обозначают .

В трехфазных цепях различают симметричные и несимметричные нагрузки. В случае симметричной нагрузки

, ,

, .

К симметричным нагрузкам относятся трехфазные приемники (трехфазные асинхронные двигатели, индукционные печи и др.).

В случае несимметричной нагрузки

.

К несимметричным нагрузкам обычно относятся однофазные приемники (осветительные приборы, бытовые приборы, однофазные двигатели и др.).

Если в качестве несимметричной нагрузки выступает трехфазный приемник, у которого , то такой приемник называют равномерным, а если трехфазный приемник у которого , то такой приемник называют однородным.