Основные схемы соединения трехфазных цепей, определение линейных и фазовых величин

Существуют различные способы соединения обмоток генератора с нагрузкой. Самым неэкономичным способом явилось бы соединение каждой обмотки генератора с нагрузкой двумя проводами, на что потребовалось бы шесть соединительных проводов. В целях экономии обмотки трехфазного генератора соединяют в звезду или треугольник. При этом число соединительных проводов от генератора к нагрузке уменьшается с шести до трех или до четырех.

На электрической схеме трехфазный генератор принято изображать в виде трех обмоток, расположенных друг к другу под углом 120°. При соединении звездой одноименные зажимы (например, концы х, у, z) трех обмоток объединяют в одну точку (рис. 6.5), которую называют нулевой точкой генератора 0. Обмотки генератора обозначают буквами А, В, С; буквы ставят: А —у начала первой, В — у начала второй и С — у начала третьей фазы.

Рис. 6.5.

При соединении обмоток генератора треугольником (рис. 6.6) конец первой обмотки генератора соединяют с началом второй, конец второй — с началом третьей, конец третьей — с началом первой. Геометрическая сумма ЭДС в замкнутом треугольнике равна нулю. Поэтому если к зажимам А, В, С не присоединена нагрузка, то по обмоткам генератора не будет протекать ток.

Обратим внимание на то, что расположение звезды или треугольника векторов фазовых ЭДС на комплексной плоскости не следует связывать с расположением в пространстве осей трех обмоток генератора.

Пять простейших способов соединения трехфазного генератора с трехфазной нагрузкой изображены на рис. 6.7 — 6.10.

Рис. 6.7.

Рис. 6.8.

Рис. 6.9.

Точку, в которой объединены три конца трехфазной нагрузки при соединении ее звездой, называют нулевой точкой нагрузки и обозначают О'. Нулевым проводом называют провод, соединяющий нулевые точки генератора и нагрузки. Ток нулевого провода назовем /₀. Положительное направление тока возьмем от точки 0' к точке 0.

Провода, соединяющие точки А, В, С генератора с нагрузкой, называют линейными.

Схему на рис. 6.7 называют «звезда — звезда с нулевым проводом»; на рис. 6.8 — «звезда — звезда без нулевого провода»; на рис. 6.9, а — «звезда — треугольник»; на рис. 6.9, б — «треугольник — треугольник»; на рис. 6.10 — «треугольник — звезда».

Текущие по линейным проводам токи называют линейными; их обозначают i_A, i_B, i_c. Условимся за положительное направление токов принимать направление от генератора к нагрузке. Модули линейных токов часто обозначают /_л (не указав никакого дополнительного индекса), особенно тогда, когда все линейные токи по модулю одинаковы.

Напряжение между линейными проводами называют линейным и часто снабжают двумя индексами, например U_M (линейное напряжение между точками А и В); модуль линейного напряжения обозначают Каждую из трех обмоток генератора называют фазой генератора; каждую из трех нагрузок — фазой нагрузки; протекающие по ним токи — фазовыми токами генератора Iф или, соответственно, нагрузки, а напряжения на них — фазовыми напряжениями (Нф).