Соединения обмоток генератора

На рис. показана схема генератора, у которого имеются три независимые однофазные цепи. Э.д. с. в этих цепях одинаковы, имеют одинаковые амплитуды и сдвинуты по фазе на 1/3 периода. К каждой паре зажимов обмотки статора генератора можно под­ключить провода, подводящие ток к нагрузке. Эти три фазы выгод­нее объединить в одну общую трехфазную систему. Для этого об­мотки генератора соединяют между собой звездой или треуголь­ником. ,

• При соединении обмоток генератора звездой концы всех трех фаз Х,У,Z (или начала А, В и С) соединяются между собой, а от начала (или концов) выводятся провода, отводящие энергию в сеть, Полученные таким образом три провода называют­ся линейными* а напряжение между любыми двумя линейными про­водами — линейными напряжениями U_л. От общей точки соедине­ний концов (или начал) трех фаз (от нулевой точки звезды) может быть отведен четвертый провод, называемый нулевым. Напряжение между любым из трех линейных проводов и нулевым проводом рав­но напряжению между началом и концом одной фазы, т. е. фазному напряжению Uф.

j Обычно все фазы обмотки генератора выполняют одинаковыми так, что действующие значения эдс в фазах равны, т. е. Еа=Ев=Е_с. Если в цепь каждой фазы генератора включить на­грузку, то по этим цепям будут проте­кать токи. В случае одинакового по величине и характеру сопротивления всех трех фаз приемника, т; е. при рав­номерной нагрузке, токи в. фазах рав­ны по силе и сдвинуты по фазе относи­тельно своих напряжений на один и тот же угол φ. Как максимальные, тик и действующие значения фазных' напря­жений при равномерной нагрузке равны, т. е.Ua=Ub=Uc. Эти напряжения сдвинуты по фазе на 120°, т. е. при соединении обмоток генератора звездой линейное напря­жение вУ 3=1,73 раза больше фазного (при равномерной нагрузке).

Из схемы видно, что при соединении обмоток генератора звездой ток в линейном проводе равен току в фа­зах генератора, т. е.I_л=Iф. На основании первого закона Кирхго­фа можем записать, что ток в нулевом проводе равен геометрической сумме то­ков в фазах генератора, т. е.I₀=I_a+I_b+I_c

При равномерной нагрузке токи в фа­зах генератора равны между собой и сдвинуты по фазе на 1/3 периода. Геомет­рическая сумма токов трех фаз в этом случае равна нулю, т. е. в ну­левом проводе тока не будет. Поэтому при симметричной нагрузке нулевой провод может отсутствовать. При несимметричной нагруз­ке ток в нулевом проводе не равен нулю, но обычно нулевой провод имеет меньшее поперечное сечение, чем линейные.

При соединении обмоток генератора треугольником на­чало (или конец) каждой фазы соединяется с концом (или началом) другой фазы. Таким образом, три фазы генератора образуют за­мкнутый контур, в котором действует э. д. с., равная геометриче­ской сумме э. д. с., индуктированных в фазах генератора, т. е. еа+ев+ес. Так как э. д. с. в фазах генератора равны и сдвинуты на 1/3 периода по фазе, то геометрическая сумма их равна нулю и, следова­тельно, в замкнутом кон­туре трехфазной системы, соединенной треугольни­ком, никакого тока при отсутствии внешней на­грузки не будет.

Линейные провода при соединении треугольником подключаются к точкам соединения начала одной фазы и конца другой. Напряжение между линейными проводами равно напряжению между началом и концом одной фазы. U_л=U_ф

МОЩНОСТЬ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

Мощность потребляемая .нагрузкой от сети трехфазного тока, равна сумме мощностей, потребляемых отдельными фазами, т. е.

Р_а=Р_в+Р_в+Р_с

При равномерной нагрузке мощность, потребляемая каждой фазой,

Р_ф=U_фI_фcosφ где

Uф — фазное напряжение,

IФ — фазный ток

cos ф — коэффициент мощности нагрузки.

Мощность, потребляемая всеми тремя фазами Р_ф=3U_фI_фcosφ

При соединении приемников энергии звездой соотношение меж­ду линейными и фазными значениями напряжений и токов:

При соединении приемников энергии треугольником соотношение между линейными фазными значениями напряжений и токов