Оглавление:
Способы соединения фаз трехфазного генератора электрической энергии
В несвязанной трехфазной системе фазы генератора электрически не связаны друг с другом (рис. 3.3). В такой системе каждая фаза генератора соединяется с приемником (нагрузкой) двумя проводниками, т.е. в этом случае требуется шесть соединительных проводников.

Для уменьшения количества соединительных проводников используют связанные трехфазные системы, в которых фазы генератора соединяются между собой звездой или треугольником.
Соединение фаз генератора звездой
При соединении фаз генератора по схеме «звезда» концы фазных обмоток соединяются в общий узел
, называемый нейтральной точкой (нейтралью) генератора (рис. 3.4). Начала фаз
соединены с нагрузкой тремя проводами, образующими трехпроводную линию передачи. Поэтому их называют линейными, а такую трехфазную систему называют трехпроводной. В четырехпроводной трехфазной системе вводится дополнительный провод, соединяющий нейтральную точку генератора с нейтральной точкой нагрузки. Его называют нейтральным (нулевым рабочим) проводом.
При соединении фаз генератора по схеме «звезда» образуются два уровня напряжений: фазные и линейные.
Фазным напряжением называют напряжение между началом (фазным выводом) и концом фазы генератора, т.е. напряжение каждой фазы. При соединении фаз генератора но схеме «звезда» (рис. 3.4) фазными являются напряжения между началами фаз и нейтральной точкой генератора. Для идеального генератора считают фазные напряжения равными фазным ЭДС, т.е.
. Если, как уже указывалось, за условное положительное направление ЭДС в каждой фазе генератора принимают направление от ее конца к началу, то за условное положительное направление фазного напряжения принимают направление от начала фазы к ее концу (рис. 3.4).

Фазные напряжения образуют симметричную систему напряжений. Их действующие значения одинаковы:
комплексные действующие значения имеют вид:

Линейные напряжения — напряжения между фазными выводами генератора или между линейными проводами (рис. 3.4).
Для нахождения связи между линейными и фазными напряжениями запишем согласно с выбранными условными положительными направлениями линейных и фазных напряжений и в соответствии со вторым законом Кирхгофа уравнение для контура (рис.3.4)
. Аналогично для контура
и для контура
Из этих выражений следует, что

Следовательно, комплексное линейное напряжение равно разности соответствующих комплексных фазных напряжений.
Построим топографическую диаграмму фазных и линейных напряжений при соединении фаз генератора по схеме «звезда».
Топографическая диаграмма — это векторная диаграмма, в которой определенным точкам цепи соответствуют определенные точки диаграммы. В ней вектор, соединяющий две точки, отображает напряжение между ними.
При построении топографической диаграммы (рис. 3.5) в качестве исходной (опорной) точки диаграммы возьмем нейтральную точку генератора. Из этой точки строим три вектора фазных напряжений
.
Концы этих векторов — точки определяют комплексный потенциал линейных проводов генератора, т.е. напряжение этих проводов по отношению к нейтрали
. Три вектора линейных напряжений
на этой диаграмме изображаются векторами, соединяющими между собой точки
. В соответствии с (3.4) эти векторы изображают разность векторов соответствующих фазных напряжений.

Для нахождения векторов линейных напряжений можно также непосредственно воспользоваться выражениями (3.4). Действительно, как следует из (3.4) для нахождения вектора необходимо сложить вектор
и вектор —
. После переноса вектора
параллельно самому себе он соединит векторы фазных напряжений
и
.
На построенной таким образом топографической диаграмме (рис.3.5) векторы линейных напряжений образуют замкнутый треугольник, из которого следует, что сумма комплексных линейных напряжений всегда равна нулю, т.е.

и действующие значения линейных напряжений у симметричного трехфазного источника .
Из представленной на рис.3.5 топографической диаграммы

Таким образом, действующее значение линейного напряжения генератора, фазы которого соединены звездой, в раз превышает действующее значение его фазного напряжения, т.е.

Из представленной на рис.3.5 топографической диаграммы также следует, что каждое линейное напряжение генератора опережает по фазе соответствующее ему фазное напряжение на 30°:

Соединение фаз генератора треугольником
При соединении фаз генератора треугольником конец обмотки
соединяется с началом
обмотки
, конец
этой обмотки соединяется с началом
обмотки
, конец
которой соединяется с началом
обмотки
(рис. 3.6).
Линейные (фазные) провода образуют трехпроводную линию электропередачи и линейные напряжения тождественно равны фазным.
При симметричных обмотках , внутренние токи в обмотках генератора не возникают. Однако при отклонении формы ЭДС от синусоидальной сумма ЭДС становится не равной нулю и в обмотках генератора возникает большой, часто разрушительный ток даже при работе генератора в режиме холостого хода, т.е. при отсутствии нагрузки. По этой причине для генераторов соединении обмоток треугольником используется очень редко.

Эта теория взята со страницы помощи с заданиями по электротехнике:
Возможно эти страницы вам будут полезны: