Subiectul numărul 4. Circuite trifazate

4.1. Principii de formare a circuitelor electrice multifazate

Un circuit trifazat este o combinație între un sistem EMF trifazat, o sarcină trifazată și fire de conectare.

Un sistem CEM simetric trifazat este înțeles ca un set de trei CEM sinusoidale de aceeași frecvență și amplitudine, decalate în fază cu 120 °. Graficul valorilor instantanee și diagrama vectorială a EMF pentru o sarcină simetrică sunt prezentate în fig. 4.1.a), b).

Sistemul trifazat a primit cel mai mult uz practic datorită următoarelor beneficii:

· transmiterea energiei pe distante mari prin curent trifazat este cea mai economica;

elementele sistemului sunt cele mai simple în producție, economice și fiabile în funcționare;

puterea instantanee la aceeași sarcină în fazele generatorului este neschimbată.

b) linii de transport; Un generator trifazat este format dintr-un stator fix și un rotor rotativ (Fig. 4.2.). Înfășurările fixe sunt plasate în fantele statorului, în el se rotește un câmp magnetic, creat de un rotor rotativ cu o bobină înfășurată, prin care curge curent alternativ. Generatorul este sincron dacă viteza unghiulară a rotorului este egală cu frecvența unghiulară a rotației. camp magnetic stator. Un mic spațiu între stator și rotor face posibilă obținerea unui flux magnetic semnificativ cu un EMF mic al înfășurării rotorului.

Când o sarcină este conectată la înfășurarea statorului, generatorul furnizează energie electrică sarcinii.

4.2. Metode de conectare a circuitelor trifazate

Există diferite scheme pentru conectarea înfășurărilor generatorului la sarcină. Este posibil să conectați fiecare înfășurare a generatorului la sarcină cu două fire, ceea ce ar necesita șase fire. Pentru a salva înfășurările unui generator trifazat și sarcina, acestea sunt conectate conform schemei „stea-stea” („triunghi”). În acest caz, numărul de fire de conectare de la generator la sarcină este redus de la șase la trei sau patru.

La conectarea „stelei”, capetele celor trei înfășurări sunt combinate într-un singur punct (Fig. 4.3.), Care se numește zero (0). Începutul înfășurărilor generatorului, indicat prin literele A, B, C, sunt conectați la sarcină.

La conectarea înfășurărilor generatorului cu un triunghi (Fig. 4.4.b), sfârșitul primei înfășurări este conectat la începutul celui de-al doilea, sfârșitul celui de-al doilea - la începutul celui de-al treilea, sfârșitul celui de-al treilea - până la începutul primei. Suma geometrică a FEM într-un triunghi închis este zero. Prin urmare, dacă nicio sarcină nu este conectată la bornele ABC, atunci nici un curent nu curge prin înfășurările generatorului.

a) b)

Un sistem CEM trifazat simetric poate fi reprezentat: 1) grafic (Fig. 4.1.); 2) diagrame vectoriale (Fig. 4.2.); 3) funcții trigonometrice

numere complexe

Pentru un sistem simetric trifazat (Fig. 4.1., 4.2.) Ecuațiile sunt valabile

Principalele metode de conectare sunt "stea - stea" cu un fir neutru (Fig. 4.5.), Sau fără un fir neutru (neutru) N și "triunghi - triunghi" (Fig. 4.6.). Sunt posibile și conexiuni: „delta – stea” și „stea – delta”.

Sârmă care conectează punctele zero O generator și O/ sarcina atunci când este conectat cu o stea, se numește fir neutru sau neutru, iar curentul din firul neutru se numește curent zero. Direcția pozitivă a curentului zero este luată din O / la O.

Firele care leagă punctele A, B, C ale generatorului și sarcina se numesc fire liniare, iar curenții care curg prin ele se numesc liniari. I A, I B, I C. Direcția pozitivă pentru ele este luată de la generator la sarcină. Modulele de curenți liniari denotă eu l.

Tensiunea dintre firele liniare se numește liniară și este notă cu doi indici, de exemplu, U AB(între punctele A și B). Modulul de tensiune liniar denotă U l.

Fiecare dintre cele trei înfășurări ale generatorului se numește faza generatorului, fiecare dintre cele trei sarcini se numește faza sarcinii, iar curenții care curg prin ele sunt curenții de fază ai generatorului și sarcina. Dacă; si tensiune U f se numesc faza.

Relația dintre tensiunile de linie și de fază este următoarea. Când generatorul este conectat la o stea, tensiunea de linie U L = UAB modulo V este mai mare decât tensiunea de fază a generatorului U f .

Orez. 3.7.

Aceasta rezultă din Fig. 4.7., pe care U l este baza unui triunghi isoscel cu unghiuri ascuțite de 30°. .

Curent de linie eu l când generatorul este conectat printr-o stea, acesta este egal cu curentul de fază al generatorului .

Când conectați generatorul într-un „triunghi”, așa cum se poate vedea din Fig. 4.6. tensiunea de linie este egală cu tensiunea de fază a generatorului ,

și curentul de linie eu l ori mai mare decât curentul de fază .

Când conectați sarcina într-un triunghi, direcțiile pozitive ale curenților sunt alese în sensul acelor de ceasornic. Primul indice corespunde punctului din care curge curentul, al doilea - punctului în care curge. Curenții liniari nu sunt egali cu curenții de fază de sarcină și sunt determinați prin ei conform primei legi Kirchhoff , , .

Din diagrama vectorială (Fig. 4.7.) Conform teoremei cosinusului ,

de asemenea

Orez. 3.8.

, , sau caz general.

3.3. Calculul circuitelor trifazate atunci când sunt conectate cu o stea

Pentru a calcula curenții, trebuie specificate schema circuitului, valoarea și tipul rezistenței și tensiunea sursei de energie. Calculele sunt de obicei efectuate pentru valori complexe.

O sarcină simetrică într-o conexiune stea-stea cu un fir neutru este prezentată în fig. 4.8.

Dacă firul neutru din circuitul unui receptor simetric ( ) are o rezistență foarte scăzută (Z 0 \u003d 0), atunci potențialul punctului O / este practic egal cu potențialul punctului O, iar punctele se contopesc într-unul singur. În circuit sunt formate trei circuite separate, valorile complexe ale curenților din fiecare dintre acestea fiind determinate ca într-un circuit monofazat ; ;

Unde Ė A, Ė B, Ė C- tensiuni de fază la bornele generatorului.

Conform primei legi a lui Kirchhoff, curentul în firul neutru de 4 sistem cu fir egală cu suma geometrică a curenților de fază .

În general, tensiunea complexă între punctele zero 0 – 0` cu fir neutru

.

Cu uniforma sarcina simetrica actual I 0 = 0, iar firul neutru poate fi scos din circuit fără a-și schimba modul de funcționare. Pentru un sistem cu 3 fire, de ex. neconținând fir neutru (Z N = ∞), termenul 1/ Z N va fi absent în numitor.

La determinarea tensiunii fazelor receptorului, dacă rezistența sursei nu este luată în considerare, atunci aceasta poate fi înlocuită cu

Revenind la valorile efective ale cantităților în cazul în care sarcinile în toate fazele sunt egale și au caracter activ ,

unde este valoarea tensiunii liniare, respectiv curenții iau valorile, , .

Puterea totală a unui circuit trifazat cu sarcină activă este

.

Cu o sarcină asimetrică și absența unui fir neutru, apare o tensiune între punctele zero ale generatorului O și receptorul O /, în urma căreia tensiunile de fază ale receptorului se dovedesc a fi diferite. Raportul calculat între tensiunile de fază și liniare este încălcat în acest caz. Pentru a determina tensiunea dintre punctele zero, precum și tensiunile de fază ale receptorului, presupunem că există un fir neutru (zero) în circuitul electric, a cărui rezistență este . Apoi tensiunea dintre punctele zero ale sursei și receptorului

Unde g A , g B , g C , g N- conductivitatea firelor de fază și neutru,

Orez. 3.9.3.10.

acestea. pentru un sistem asimetric la determinare numitorul ia în considerare conductivitatea firului neutru gN..

Pe fig. 4.9. este prezentată o diagramă vectorială fără fir neutru, pe care , , sunt vectorii tensiunilor de fază ale sursei, iar , , sunt vectorii tensiunilor liniare ale sursei, precum și tensiunile liniare ale receptorului. Pentru a reprezenta graficul vectorului de stres și vectorii de tensiune de fază a receptorului, , folosim valorile lor obținute mai sus.

Legătura dintre vectorii de fază și liniari , , și , , , este determinată de expresiile , , .

Diagrama vectoriala este construita pentru sarcina activa dezechilibrata a fazelor ( ).

Când valoarea rezistențelor active de fază se modifică, tensiunea poate varia într-un interval larg. În consecință, punctul N de pe diagramă poate ocupa diferite poziții, iar tensiunile de fază ale receptorului pot diferi destul de semnificativ unele de altele.

Principalele sisteme de curent, acceptate în prezent peste tot, sunt trifazate, care prezintă o serie de avantaje față de cele monofazate.

Un curent trifazat este un sistem de trei curenți monofazați creați de trei forțe electromotoare având aceleași amplitudini și frecvențe, dar deplasate unul față de celălalt în fază cu 120⁰ sau în timp cu o treime din perioadă.

Fiecare circuit individual al unui astfel de sistem trifazat este abreviat ca fază.

Astfel, statorul unui generator de curent trifazat are trei înfășurări (numite faze ale generatorului) compensate cu 120⁰ una față de alta. Rotorul generatorului de curent trifazat este structural același cu rotorul generatorului curent monofazat.

În timpul rotației rotorului în toate înfășurările, se vor crea forțe electromotoare de aceeași frecvență și amplitudine, dar numai că nu își vor atinge simultan maximele. Având în vedere că forța electromotoare maximă este creată în momentul în care centrul rotorului trece pe sub începutul înfășurării, este ușor de observat că forța electromotoare maximă de aceeași direcție în a doua înfășurare va veni după ce rotorul se rotește cu 120⁰. , iar în al treilea - după rotația cu 240⁰ față de primul.

Conectând fiecare fază a generatorului cu un circuit extern, obținem trei circuite de curent monofazate care nu au niciun legăturile electrice, iar curenții din fiecare circuit individual cu aceeași rezistență vor fi egali ca amplitudine, dar și defazați unul față de celălalt cu 120⁰.

Pentru a conecta un astfel de generator la un circuit extern, sunt necesare șase fire. Pentru a reduce numărul de fire care merg la circuitul extern, este necesar să se conecteze înfășurările receptoarelor și ale generatorului între ele, formând un sistem trifazat conectat electric. O astfel de conexiune poate fi realizată în două moduri diferite: un triunghi și o stea.

Ambele conexiuni fac posibilă economisirea de material atunci când se transmite aceeași putere de la trei generatoare autonome trifazate.

Circuitele trifazate au făcut posibilă crearea unui motor electric simplu și ușor de utilizat, care a fost numit asincron. Dispozitivul său se bazează pe utilizarea unui câmp magnetic rotativ. În cel mai simplu caz, un astfel de câmp magnetic poate fi obținut prin rotirea unui magnet de potcoavă.

Dacă un conductor închis este plasat într-un câmp rotativ, fixat pe o axă, atunci câmpul magnetic, în timpul rotației sale, traversând laturile conturului conductorului, va induce în ele forta electromotoare inducție care creează în acest circuit închis. Acest curent, atunci când interacționează cu câmpul magnetic al unui magnet rotativ, va face ca bobina să se rotească. Direcția de rotație a bobinei este determinată folosind regula mâinii stângi.

Motoare electrice trifazate constă din două părți: o parte rotativă - un rotor și o parte fixă ​​- un stator.

Unul rotativ este creat în motor nu prin rotirea mecanică a polilor magnetici, ci prin curgerea unui curent trifazat alternativ în jurul înfășurărilor statorului staționar.

Circuitele trifazate au fost dezvoltate de unul dintre inginerii electrici remarcabili din secolul al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea. - inginer rus M. O. Dolivo-Dobrovolsky (1862-1919). Acest sistem a deschis cele mai largi posibilități de utilizare industrială. energie electrica. Cele mai importante dintre ele:

• economii la firele liniei de conectare a stației cu consumatorul;
• posibilitatea obţinerii unui câmp magnetic rotativ utilizat la motoarele trifazate.

Scheme de conectare pentru circuite trifazate

Un sistem CEM simetric trifazat este înțeles ca un set de trei CEM sinusoidale de aceeași frecvență și amplitudine, decalate în fază cu 1200.

Graficul valorilor lor instantanee este prezentat în Fig. 7.1., diagramă vectorială - în fig. 7.2.

Sistem trifazat FEM. obtinut folosind un generator trifazat, in canelurile statorului dintre care trei infasurari sunt izolate electric una de alta - fazăînfăşurările generatorului. Planurile înfășurărilor sunt deplasate în spațiu cu 1200. Când rotorul generatorului se rotește, în înfășurări sunt induse feme-uri sinusoidale. egală ca amplitudine, dar schimbată în fază cu 1200.
Pentru a distinge trei emfs. generatoare trifazate unul de celălalt, ele sunt desemnate în consecință. Dacă unul e.m.f. denotă și conducând cu 1200 -
Pe schema de conexiuni generator trifazat descrise ca trei înfășurări situate la un unghi de 1200 una față de cealaltă.

Când sunt conectate printr-o „stea”, bornele cu același nume (de exemplu, capetele) celor trei înfășurări sunt combinate într-un singur nod, care este numit punctul zero al generatorului și este notat cu litera 0 (Fig. 7.3). Începutul înfășurărilor generatorului este notat cu literele A, B, C.
Când conectați înfășurările generatorului cu un „triunghi”, sfârșitul primei înfășurări a generatorului este conectat la începutul celui de-al doilea, sfârșitul celui de-al doilea - la începutul celui de-al treilea, sfârșitul celui de-al treilea - la începutul primei (Fig. 7.4).


Suma geometrică a fem într-un triunghi este zero. Prin urmare, dacă nicio sarcină nu este conectată la bornele A, B, C, atunci nici un curent nu va circula prin înfășurările generatorului.
Combinația dintre un sistem EMF trifazat și o sarcină trifazată (sau sarcini și fire de legătură) se numește circuit trifazat.
Curenții care curg prin secțiuni individuale ale unui circuit trifazat sunt deplasați unul față de celălalt în fază. Sub fază Un circuit trifazat este înțeles ca o secțiune a circuitului prin care circulă același curent. Astfel, în funcție de problema luată în considerare, o fază este fie o secțiune a unui circuit trifazat, fie un argument al unei mărimi care se schimbă sinusoid. Cele trei înfășurări ale generatorului trebuie conectate la sarcină. Exista diferite căi conexiuni de înfăşurare. Cea mai neeconomică modalitate ar fi să conectați fiecare înfășurare a generatorului la sarcină cu două fire, ceea ce ar necesita șase fire de conectare. Pentru a economisi bani, înfășurările unui generator trifazat sunt conectate într-o „stea” sau „triunghi”, astfel încât numărul de fire de conectare de la generator la sarcină este redus de la șase la trei sau la patru.
Luați în considerare modalități de a conecta un generator trifazat la o sarcină trifazată.
Schema de conectare „stea” - „stea” cu fir neutru este prezentată în fig. 7.5.
Nodul care formează cele trei capete ale unei sarcini trifazate atunci când este conectat printr-o „stea” se numește punctul zero al sarcinii și este notat cu 0”.



Firul care conectează punctele zero ale generatorului și sarcina se numește zero (neutru). Curentul firului neutru este notat cu I0, direcția pozitivă a curentului este de la nodul 0 "la nodul 0. Firele care leagă bornele A, B, C ale generatorului cu sarcina se numesc fire liniare. Curenții care circulă prin firele liniare se numesc liniare, se notează IA, IB, IC Să fim de acord ca direcția pozitivă pentru ca ei să ia direcția de la generator la sarcină. Modulele de curent liniar sunt adesea desemnate IL fără a indica niciun indice suplimentar. Această desemnare este adesea folosit când curenti de linie modulo sunt aceleași. Tensiunea dintre firele de linie se numește tensiune de linie și este notă cu doi indici, de exemplu UAB. Modulul liniar de tensiune este desemnat UL.
Fiecare dintre cele trei înfășurări ale unui generator se numește fază de generator. Fiecare dintre cele trei sarcini se numește fază de încărcare. Curenții care curg prin ele se numesc curenți de fază IF, iar tensiunile de pe ei se numesc tensiuni de fază sau de fază UФ.
Circuitul din fig. 7.6 se numește „stea – stea” fără fir neutru; în Fig.7.7. - „stea – triunghi”; în fig. 7.8. - „triunghi – triunghi”, în fig. 7.9. - „triunghi – stea”.

În funcție de ordinea conexiunilor, se disting următoarele: tipuri de conexiuni de circuit:

1. Conexiune în serie.

2. Conexiune conectată în paralel.

3. Conexiune sub forma unui „poligon”.

4. Conexiune sub formă de „stea”.

Să analizăm caracteristicile acestor tipuri de conexiuni în lanț.

Caracteristica distinctivă conexiune serială lanţuri este că nu are noduri intermediare. În plus, același curent curge în toate elementele unei astfel de conexiuni. Pentru claritate, am arătat un exemplu de astfel de conexiune în figura de mai jos.

Rezultatul unei conexiuni în serie este însumarea tensiunii între elemente. Deci, de exemplu, conform schemei prezentate în figura de mai sus:

Trebuie remarcat faptul că tensiunea este direcționată opus direcției curentului, deoarece, în conformitate cu direcția săgeții sursei, terminalul său pozitiv este în dreapta, iar terminalul negativ este în stânga. Tensiunea are o direcție constantă de la plus la minus.

Pe lângă tensiuni, rezistențele cu acest tip de conexiune se adună. Este convenabil să demonstrăm clar acest lucru folosind exemplul unei conexiuni în serie într-un circuit. curent continuu, Unde

Caracteristica principală conexiune paralelă este că aceeași tensiune se aplică tuturor ramurilor conectate în paralel. Figura de mai jos prezintă un exemplu de conexiune paralelă.

În cazul unei conexiuni paralele a circuitelor, se însumează tensiunile din ramurile sale. Acest lucru poate fi văzut în exemplul de diagramă de mai sus.

Rezistența echivalentă în legătură paralelă a ramurilor se găsește prin căutarea conductivității echivalente a circuitului. Conductanța echivalentă a circuitelor este egală cu suma conductanței ramurilor. Conductibilitatea este reciproca rezistenței. Unitatea de unitate de conductivitate este Siemens (cm). Pentru ușurință de înțelegere, vom oferi un exemplu de conexiune paralelă într-un circuit DC.

Conexiune în lanț poligonal sunt mai multe tipuri. Cel mai simplu dintre ele este triunghiul. Îl puteți vedea în Figura 26.

Există o singură conexiune în serie a circuitelor în această figură. Aceasta este rezistența R1 și EMF E1. În același timp, se pot distinge mai multe conexiuni de tip „triunghi”. Deci, rezistențele R2, R4, R5 formează laturile „triunghiului” cu vârfurile A, B, D. Rezistențele R3, R4, R6 formează laturile „triunghiului” cu vârfurile B, C, D. Ramura R1 și E1 și ramurile R2, R3 sunt, de asemenea, laturile triunghiului. Vârfurile sale sunt A, B, C. O conexiune în stea poate fi formată dintr-o conexiune triunghiulară.

În aceeași diagramă din figura 26, se pot distinge conexiunile în stea. Deci, rezistențele R2, R3, R4 sunt raze „steale” care converg la nodul B. Razele stelare R4, R5, R6 converg la nodul D. În consecință, legătura circuitelor „stea” poate fi transformată într-un echivalent. conexiune delta.

Dezvoltarea sistemelor multifazate a fost condusă din punct de vedere istoric. Cercetările în acest domeniu au fost cauzate de cerințele dezvoltării producției, iar succesul în dezvoltarea sistemelor multifazate a fost facilitat de descoperirile în fizica fenomenelor electrice și magnetice.

Cea mai importantă condiție prealabilă pentru dezvoltarea sistemelor electrice multifazate a fost descoperirea fenomenului unui câmp magnetic rotativ (G. Ferraris și N. Tesla, 1888). Primele motoare electrice erau bifazate, dar aveau performanțe scăzute. Sistemul în trei faze s-a dovedit a fi cel mai rațional și promițător, ale cărui principale avantaje vor fi discutate mai jos. O mare contribuție la dezvoltarea sistemelor trifazate a fost adusă de remarcabilul inginer electric rus M.O.

Sursa de tensiune trifazată este un generator trifazat, pe statorul căruia (vezi Fig. 1) este plasat înfăşurare trifazată. Fazele acestei înfășurări sunt dispuse în așa fel încât axele lor magnetice să fie deplasate în spațiu una față de cealaltă de el. bucuros. Pe fig. 1, fiecare fază a statorului este prezentată în mod convențional ca o singură tură. Începutul înfășurărilor este de obicei notat cu majuscule literele A, B, C, iar capetele sunt, respectiv, scrise cu majuscule x, y, z. EMF în înfășurările fixe ale statorului este indusă ca urmare a încrucișării spirelor acestora de un câmp magnetic creat de curentul înfășurării de excitație a rotorului rotativ (în Fig. 1, rotorul este prezentat în mod convențional ca un magnet permanent, care este utilizat în practică). la puteri relativ mici). Când rotorul se rotește cu o viteză uniformă, în înfășurările fazelor statorului sunt induse variații periodice EMF sinusoidale de aceeași frecvență și amplitudine, dar diferă datorită unei deplasări spațiale unele de altele în fază cu rad. (vezi fig. 2).

Sistemele trifazate sunt în prezent cele mai utilizate. Toate centralele electrice mari și consumatorii funcționează pe curent trifazat, care este asociat cu o serie de avantaje ale circuitelor trifazate față de cele monofazate, dintre care cele mai importante sunt:

Transport rentabil de energie electrică pe distanțe lungi;

Cel mai fiabil și economic, care îndeplinește cerințele unei acționări electrice industriale, este un motor asincron cu rotor cu colivie;

Posibilitatea de a obține un câmp magnetic rotativ folosind înfășurări fixe, pe care funcționează sincron și motoare cu inducție, precum și o serie de alte dispozitive electrice;

Echilibrul sistemelor trifazate simetrice.

A lua în considerare cel mai important proprietăți de echilibru sistem trifazat, care va fi demonstrat mai jos, introducem conceptul de simetrie a unui sistem multifazic.

Se numește sistemul EMF (tensiuni, curenți etc.). simetric dacă constă din m vectori EMF modulo egali (tensiuni, curenți etc.) decalați în fază unul față de celălalt cu același unghi. În special, diagrama vectorială pentru un sistem EMF simetric corespunzător unui sistem trifazat de sinusoide din fig. 2 este prezentat în fig. 3.

Fig.3	Fig.4

Dintre sistemele asimetrice, sistemul bifazat cu o defazare de 90 de grade este de cel mai mare interes practic (vezi Fig. 4).

Toate sistemele simetrice trifazate și m-fazate (m>3), precum și un sistem cu două faze, sunt echilibrat. Aceasta înseamnă că, deși în faze individuale puterea instantanee pulsează (vezi Fig. 5, a), modificând pe parcursul unei perioade nu doar valoarea, ci în cazul general și semnul, puterea instantanee totală a tuturor fazelor rămâne constantă pe toată durata perioada EMF sinusoidal (vezi Fig. 5,b).

Echilibrul este de cea mai mare importanță practică. Dacă puterea totală instantanee ar pulsa, atunci un cuplu pulsatoriu ar acționa asupra arborelui dintre turbină și generator. O astfel de sarcină mecanică variabilă ar avea un efect negativ asupra centralei generatoare de energie, reducând durata de viață a acesteia. Aceleași considerații se aplică motoarelor polifazate.

Dacă simetria este ruptă (sistemul Tesla în două faze, datorită specificității sale, nu este luat în considerare), atunci se rupe și echilibrul. Prin urmare, în sectorul energetic, ei monitorizează cu strictețe dacă sarcina generatorului rămâne simetrică.

Scheme de conectare pentru sisteme trifazate

Un generator trifazat (transformator) are trei înfășurări de ieșire, identice ca număr de spire, dar în curs de dezvoltare EMF, decalate în fază cu 1200. Ar putea fi utilizat un sistem în care fazele înfășurării generatorului să nu fie conectate galvanic între ele. . Acest așa-zis sistem deconectat.În acest caz, fiecare fază a generatorului trebuie conectată la receptor cu două fire, adică. va exista o linie cu șase fire, ceea ce este neeconomic. În acest sens, astfel de sisteme nu au primit aplicare largă pe practică.

Pentru a reduce numărul de fire din linie, fazele generatorului sunt conectate galvanic între ele. Există două tipuri de conexiuni: într-o steași într-un triunghi. La rândul său, atunci când este conectat la o stea, sistemul poate fi Trei-și cu patru fire.

conexiune stea

Pe fig. 6 prezintă un sistem trifazat atunci când se conectează fazele generatorului și sarcina într-o stea. Aici firele AA', BB' și CC' sunt fire de linie.

Liniar numit firul care leagă începutul fazelor înfășurării generatorului și receptorului. Se numește punctul în care capetele fazelor sunt conectate la un nod comun neutru(în Fig. 6, N și N' sunt punctele neutre ale generatorului și respectiv sarcina).

Se numește firul care conectează punctele neutre ale generatorului și receptorului neutru(prezentat în linie punctată în Fig. 6). Se numește un sistem trifazat atunci când este conectat la o stea fără fir neutru cu trei fire, cu fir neutru cu patru fire.

Se numesc toate mărimile legate de faze variabile de fază, la linie liniar. După cum se poate observa din diagrama din fig. 6, atunci când sunt conectate la o stea, curenții de linie și sunt egali cu curenții de fază corespunzători. Dacă există un fir neutru, curentul în firul neutru . Dacă sistemul de curenți de fază este simetric, atunci . Prin urmare, dacă ar fi garantată simetria curenților, atunci firul neutru nu ar fi necesar. După cum va fi arătat mai jos, firul neutru menține simetria tensiunilor pe sarcină atunci când sarcina în sine este dezechilibrată.

(faza sa inițială este zero), numărăm defazajele tensiunilor liniare față de această axă, iar modulele acestora sunt determinate în conformitate cu (4). Deci pentru tensiuni liniare și într-un triunghi va curge curent scurt circuit. Prin urmare, pentru un triunghi, este necesar să se respecte cu strictețe ordinea fazelor de conectare: începutul unei faze este conectat la sfârșitul alteia.

Schema de conectare a fazelor generatorului și receptorului într-un triunghi este prezentată în fig. 9.

Evident, atunci când sunt conectate într-un triunghi tensiuni de linie egală cu faza corespunzătoare. Conform primei legi Kirchhoff, relația dintre curenții liniari și de fază ai receptorului este determinată de relațiile

În mod similar, curenții liniari pot fi exprimați în termeni de curenți de fază generator.

Pe fig. 10 prezintă o diagramă vectorială a unui sistem simetric de curenți liniari și de fază. Analiza lui arată că odată cu simetria curenților

.

(5)

În concluzie, remarcăm că pe lângă conexiunile stea-stea și triunghi-triunghi luate în considerare, în practică sunt folosite și schemele stea-triunghi și triunghi-stea.

Literatură

1. Bazele teoria circuitelor: Proc. pentru universități /G.V.Zeveke, P.A.Ionkin, A.V.Netushil, S.V.Strakhov. – ed. a 5-a, revizuită. -M.: Energoatomizdat, 1989. -528s.
2. Bessonov L.A. Baza teoretica Inginerie Electrică: Circuite electrice. Proc. pentru studenții specialităților electrice, energetice și instrumentar din universități. – Ed. a VII-a, revizuită. si suplimentare –M.: Mai sus. scoala, 1978. -528s.