З’єднання фаз генератора та споживача зіркою

Для кращого використання трифазного генератора його фази з’єднують між собою.

З’єднання фаз генератора зіркою виконується з’єднанням кінців трьох фаз (X,Y,Z) в одну точку (О), яка називається нейтральною, чи нульовою. Від початків фаз (А,В,С) відводяться проводи (І,ІІ,ІІІ), що називаються лінійними, а від нульової точки відводиться провід (О-О), який називається нейтральним, або нульовим.

Напруга між будь-яким з лінійних проводів і нейтральним проводом – це напруга на затискачах одного з фаз генератора і тому називається фазною (U,U,U), а напруга між будь-якою парою лінійних проводів – лінійною (U,U,U). Знайдемо співвідношення між цими напругами.

З рис.5.3 випливає, що лінійна напруга, наприклад U, створюється двома фазами (І – ІІ). Ці фази ввімкнуто зустрічно, бо кінець першої з них (Х) з’єднано з кінцем другої(Y). Треба пам’ятати, що е.р.с., а значить, і напруги цих фаз зсунуті на кут 120, що випливає з векторної діаграми (рис.5.1в). Отже, щоб знайти вектор лінійної напруги Uміж точками А та В фаз І і ІІ (рис.5.3) треба

U= U- U, або

U= U+ (- U)

Аналогічно матимемо:

U= U+ (- U);

U= U+ (- U)

Користуючись цими рівняннями зобразимо векторну діаграму фазних і лінійних напруг при з’єднанні фаз генератора зіркою (5.3).

Трикутник ОАС рівнобедрений. Отже, перпендикуляр, опущений з вершини А на основу ОС, ділить його на дві рівні частини, тобто СВ = ВО = U/2. З трикутника АВС знаходимо

= ,

Оскільки ми розглядаємо симетричну трифазну систему, в якої фазні напруги однакові, а лінійні - теж, можна записати в загальному вигляді

= ,

або

U= U,

тобто лінійна напруга в = 1,73 раза більша від фазної.

З векторної діаграми на рис5.3б випливає також, що зірка лінійних напруг зсунута проти руху годинникової стрілки відносно зірки фазних напруг на кут 30. Зірка лінійних напруг теж симетрична, тобто вектори цих напруг зсунуті між собою на кут 120.

Розглянемо з’єднання зіркою струмоприймачів, які живляться від трифазного генератора. Вони можуть бути як однофазними, так і трифазні (електродвигуни змінного струму).

Для живлення однофазних струмоприймачів з нерівномірним їх розподілом між фазами застосовується чотирипровідна трифазна система електричних кіл (5.4), в якій лінійний провід є продовженням фази генератора й по ньому проходить той самий струм, тобто

І= І

Користуючись першим законом Кірхгофа, легко знайти струм у нейтральному проводі. В точці розгалуження О сума миттєвих значень фазних струмів дорівнює миттєвому значенню струму в нейтральному проводі:

i= i+ i+ i

Рівняння векторів струму при цьому має вигляд:

І= І+ І+ І

Це рівняння дає змогу визначити діюче значення струму в нейтральному проводі, для чого розглянемо векторну діаграму фазних напруг і струмів(5.4). з неї випливає, що при рівномірному навантаженні фаз, коли І= І= І, струму в нульовому проводі не буде, тобто І= 0. В цьому разі нульовий провід не потрібний і можна перейти до три провідної трифазної системи при з’єднанні генератора та споживача зіркою (5.5).

Застосування нульового провода при нерівномірному навантаженні фаз є обов’язковим, бо при його відсутності виникає нерівномірність напруг на окремих фазах системи. Ці напруги можуть значно перевищити номінальну напругу струмоприймачів і вивести їх з ладу. Тому нульовий провід називають також зрівняльним.

Нерівномірне навантаження фаз може бути створене не тільки активним, а й реактивним і мішаним опором; при цьому фазні струми визначаються за формулами

І= U/Z; І= U/Z; І= U/Z

Зсуви фаз між фазними струмами та напругами залежить від характеру навантаження й у фазах можуть бути різними.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Загальні відомості про трифазні електричні кола	\|	З’єднання фаз генератора та споживача трикутником

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.