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:
