Векторная диаграмма фазных и линейных напряжений имеет вид, показанный на рис. 81.
Рис. 81. Векторная диаграмма линейных и фазных напряжений в системе звезда
На диаграмме хорошо видно, что вектора линейных напряжений длиннее, чем вектора фазных напряжений. Это объясняется тем, что фазное напряжение снимается с одной обмотки трёхфазного генератора, а линейное – является векторной суммой напряжений с двух обмоток. Поэтому линейное напряжение будет больше фазного.
Векторная диаграмма для токов строится аналогично диаграмме для напряжений в системе звезда. Три фазные тока будут направлены под углом 120 градусов друг к другу. Данную диаграмму мы строим применительно к схеме показанной на рис. 80 для случая активной нагрузки. При активной нагрузке ток совпадает по фазе с напряжением, приложенным к сопротивлению фазы. Поэтому каждый из фазных токов направлен также, как соответствующее фазное напряжение.
Чтобы построить на векторной диаграмме ток нейтрали нужно сложить вектора трёх фазных токов: Ia, Ib и Ic. Для упрощения проведём сложение векторов в три этапа Сначала, по правилу параллелограмма суммируем вектор Ib с вектором Ic. Получится суммарный вектор Ic+Ib. Видно, что это вектор равен по длине вектору Ia и направлен противоположно к нему. Следовательно сумма этих двух векторов будет равна нулю.
Рис. 82. Векторная диаграмма токов в системе звезда при равномерной нагрузке
Независимость работы фаз потребителя друг от друга в нормальном режиме работы. Назначение нулевого провода. Уметь показывать протекание тока в каждой фазе.
Свойства трехфазной системы при соединении потребителя треугольником. Определения линейных и фазных величин. Независимость работы фаз потребителя друг от друга в нормальном режиме работы. Основные соотношения. Уметь показывать протекание тока в каждой фазе.
Треугольником называется соединение, когда три обмотки образуют замкнутый контур. К концу фазы А подключено начало фазы В, к концу фазы В– начало фазы С, к концу фазы С - начало фазы А.
Рассмотренную схему соединения начал и концов обмоток нарушать нельзя. Если поменять местами выводы одной из обмоток, схема сгорит.
Трехфазный потребитель тоже состоит их трех частей, только не из трёх обмоток, а из трёх сопротивлений. Эти три сопротивления также могут быть соединены звездой или треугольником.
Сопротивления потребителя обозначаются теми же буквами, что и обмотки генератора (см. рис. 79). Чтобы избежать путаницы, для сопротивлений потребителя, имена фаз обозначают малыми буквами (a, b,c).
Сопротивления потребителя могут быть как активными, так комплексными.
Рис. 87. Соединение обмоток генератора и
сопротивлений потребителя в треугольник
Соединение треугольником, в сфере нашей профессиональной деятельности, встречается реже, чем соединение звездой. Оно в основном используется в высоковольтных цепях с напряжением более 1000 В. Схема соединения показана на рис. 87.
В треугольнике, как и при соединении звездой, все фазы потребителя работают независимо друг от друга
При соединении по схеме треугольник, ток протекает от начала обмотки фазы А генератора (точка А), по линейному проводу, через сопротивление Ra потребителя, и, по другому линейному проводу, возвращается к концу обмотки той же фазы генератора (точка Х). Направление протекания тока указано на схеме стрелками.
Аналогично, от начала фазы генератора, через сопротивление потребителя и к концу той же фазы генератора протекают токи в фазах В и С. Попытайтесь провести эти тока на схеме самостоятельно.
Определение понятий линейных и фазных токов и напряжений в треугольнике те же самые, что и для звезды.
В треугольнике линейное напряжение равно фазному:
Это легко уяснить, рассматривая рис. 87. Левый, по схеме, вольтметр подключён между двумя линейными проводами и показывает линейное напряжение. Правый вольтметр показывает фазное напряжение. Видно, что оба вольтметра подключены к одним и тем же электрическим точкам схемы.
Линейный и фазный токи в треугольнике не равны. Линейный ток больше фазного в корень из трёх раз:
.
При этом следует помнить, что последнее соотношение выполняется только
при равномерной нагрузке.
При неравномерной нагрузке эта формула не действует. В этом случае, для нахождения линейных токов, потребуется строить в масштабе векторную диаграмму.
Формулы мощности при соединении в треугольник те же самые, что и для звезды.
