Um die Anzahl der Leitungen zwischen Generator und Verbraucher zu reduzieren, müssen die Phasenwicklungen sowohl im Generator als auch am Verbraucher auf eine bestimmte Weise miteinander verbunden werden. Die Generatorwicklungen sind mit U1 – U2 bezeichnet,

V1 – V2, W1 – W2 (Phasen A, B, C). Index 1 gibt den Beginn der Wicklung an, Index 2 das Ende.

Anschlüsse der Generatorwicklungen

In Abb. Abbildung 68 zeigt ein Diagramm eines Generators, der über drei unabhängige, voneinander isolierte einphasige Stromkreise verfügt. E.m.f. in diesen Schaltungen sind identisch, haben die gleichen Amplituden und sind um 1/3 der Periode phasenverschoben. An jedes Paar Statorwicklungsklemmenpaare des Generators können Drähte angeschlossen werden, die die Last mit Strom versorgen. Es ist rentabler, diese drei Phasen in einem gemeinsamen Dreiphasensystem zusammenzufassen. Dazu werden die Generatorwicklungen durch einen Stern oder ein Dreieck miteinander verbunden.

Beim Verbinden der Generatorwicklungen mit einem Stern (Abb. 69) werden die Enden aller drei Phasen X, Y und Z (oder die Anfänge von A, B und C) miteinander verbunden und Drähte werden von den Anfängen herausgeführt (oder endet) und entlädt Energie in das Netzwerk. Die auf diese Weise erhaltenen drei Drähte werden als linear bezeichnet, und die Spannungen zwischen zwei beliebigen linearen Drähten werden als lineare Spannungen Ul bezeichnet. Aus gemeinsamer Punkt Durch die Verbindung der Enden (oder Anfänge) von drei Phasen (vom Nullpunkt des Sterns aus) kann ein vierter Draht, Neutralleiter genannt, gezogen werden. Die Spannung zwischen einem der drei linearen Drähte und dem Neutralleiter ist gleich der Spannung zwischen dem Anfang und dem Ende einer Phase, d. h. der Phasenspannung Uph.
Typischerweise sind alle Phasen der Generatorwicklung identisch, so dass effektive Werte e. d.s. in Phasen sind gleich, d. h. EA = EB = EC. Wenn an den Stromkreis jeder Phase des Generators eine Last angeschlossen ist, fließen Ströme durch diese Stromkreise. Bei gleicher Größe und Beschaffenheit des Widerstands aller drei Phasen des Empfängers, also einer symmetrischen (gleichmäßigen) Last, sind die Ströme in den Phasen gleich stark und gegenüber ihren Phasenspannungen um phasenverschoben gleichen Winkel φ. Sowohl die Maximal- als auch die Effektivwerte der Phasenspannungen bei gleichmäßiger Belastung sind gleich, d.h. UA = UB = Uc. Diese Spannungen sind um 120° phasenverschoben, wie im Zeigerdiagramm (Abb. 70) dargestellt.

Die Spannung zwischen beliebigen Punkten des Stromkreises (siehe Abb. 69) entspricht den Vektoren (siehe Abb. 70) zwischen denselben Punkten. So wird beispielsweise die Spannung zwischen den Punkten A und O des Stromkreises (Phasenspannung UA) durch den Vektor des AO-Diagramms dargestellt, und die Spannung zwischen den linearen Drähten A und B des Stromkreises wird durch den Vektor dargestellt lineare Spannung des AB-Diagramms. Mithilfe eines Vektordiagramms lässt sich der Zusammenhang zwischen linearen und Phasenspannungen leicht ermitteln. Aus dem Dreieck AOa können wir die folgende Beziehung schreiben:

Das heißt, wenn die Generatorwicklungen mit einem Stern verbunden sind, ist die lineare Spannung um ein Vielfaches größer als die Phasenspannung (bei gleichmäßiger Last).
Aus dem Diagramm (siehe Abb. 69) geht hervor, dass bei Sternschaltung der Generatorwicklungen der Strom im linearen Draht gleich dem Strom in der Generatorphase ist, d. h. Il = Iph.
Basierend auf dem ersten Kirchhoffschen Gesetz können wir schreiben, dass der Strom im Neutralleiter gleich der geometrischen Summe der Ströme in den Generatorphasen ist, d. h.

Bei gleichmäßiger Belastung sind die Ströme in den Generatorphasen gleich groß, jedoch um 1/3 der Periode gegeneinander phasenverschoben. Die geometrische Summe der Ströme der drei Phasen ist in diesem Fall Null, d. h. im Neutralleiter fließt kein Strom. Deshalb wann symmetrische Belastung Neutralleiter kann fehlen. Da der Strom im Neutralleiter nur aufgrund einer Lastasymmetrie entsteht und diese Asymmetrie normalerweise gering ist, hat der Neutralleiter in den meisten Fällen einen kleineren Querschnitt als lineare.

Sternverbindung

Wenn die Phasenwicklungen eines Generators oder Verbrauchers so verbunden sind, dass die Enden der Wicklungen mit einem gemeinsamen Punkt verbunden sind und die Anfänge der Wicklungen mit den linearen Drähten verbunden sind, wird eine solche Verbindung als Sternschaltung bezeichnet und bezeichnet konventionelles Zeichen Y. In Abb. 1 Wicklungen von Generator und Verbraucher sind durch einen Stern verbunden. Die Punkte, an denen die Enden der Phasenwicklungen des Generators bzw. Verbrauchers verbunden sind, werden als Nullpunkte des Generators (0) bzw. Verbrauchers (0’) bezeichnet. Beide Punkte 0 und 0‘ sind durch einen Draht namens Neutralleiter verbunden Neutralleiter. Die restlichen drei Drähte Dreiphasensystem, die vom Generator zum Verbraucher führen, werden als lineare Drähte bezeichnet. Somit ist der Generator über vier Drähte mit dem Verbraucher verbunden. Daher wird dieses System als Vierleitersystem bezeichnet Drehstrom.

Beim Vergleich der nicht angeschlossenen und vieradrigen Drehstromsysteme sehen wir, dass im ersten Fall die Rolle des Rückleiters von drei Drähten des Systems übernommen wird und im zweiten Fall von einem Neutralleiter. Durch den Neutralleiter fließt ein Strom, der der geometrischen Summe der Ströme entspricht:
IA, IB und IC, also Ī0= ĪA + ĪB + ĪC.
Die zwischen den Phasenanfängen des Generators (oder Verbrauchers) und dem Nullpunkt (oder Neutralleiter) gemessenen Spannungen werden Phasenspannungen genannt und mit UA, UB und UC oder in bezeichnet Gesamtansicht Uph. Oft werden die EMK-Werte angegeben. Phasenwicklungen des Generators. Sie werden als EA, EB und EC oder Eph bezeichnet. Wenn wir den Widerstand der Generatorwicklungen vernachlässigen, können wir schreiben:
EA= UA, EB= UB, EC= UC.
Spannungen, die zwischen den Anfängen zweier Phasen gemessen werden: A und B, B und C, C und A – dem Generator oder Verbraucher – werden als lineare Spannungen bezeichnet und mit UAB, UBC, UCA oder allgemein mit Uл bezeichnet. In Abb. In Abb. 1 zeigen die Pfeile die ausgewählte positive Richtung des Stroms, der in den linearen Drähten vom Generator zum Verbraucher und im Neutralleiter vom Verbraucher zum Generator geleitet wird.

Wenn Sie die Voltmeterklemmen an die Punkte A und B anschließen, wird die lineare Spannung UAB angezeigt. Da die positiven Richtungen der Phasenspannungen UA, UB und UC von den Anfängen der Phasenwicklungen bis zu ihren Enden gewählt werden, ist der lineare Spannungsvektor UAB gleich der geometrischen Differenz der Phasenspannungsvektoren UA und UB:
ŪAB=ŪA- ŪB.
Ebenso können wir schreiben:
ŪВС=ŪВ- ŪС;
ŪCA=ŪC- ŪA.
Ansonsten kann man sagen, dass der Momentanwert der Netzspannung gleich der Differenz der Momentanwerte der entsprechenden Phasenspannungen ist. In Abb. 2 Subtraktion von Vektoren wird durch Addition von Vektoren ersetzt:
UA und - UB; UВ und - UС; UC und - UA.
Aus dem Vektordiagramm ist ersichtlich, dass die linearen Spannungsvektoren ein geschlossenes Dreieck bilden.

Zusammenhang zwischen linearen und Phasenspannungen:
UBC=2UBcos30o, da cos30o=√3/2, dann UBC=√3UB,
oder in allgemeiner Form Ul=√3Uф.
Daher beträgt die Netzspannung bei einer Sternschaltung das √3-fache der Phasenspannung.

Der durch die Phasenwicklung eines Generators oder Verbrauchers fließende Strom wird Phasenstrom genannt und allgemein mit Iph bezeichnet. Der durch einen linearen Draht fließende Strom wird linearer Strom genannt und im Allgemeinen mit Il bezeichnet. In Abb. In Abb. 1 ist ersichtlich, dass bei einer Sternschaltung der lineare Strom gleich ist Phasenstrom, d.h.
Il=Iph.

Betrachten wir den Fall, dass die Belastung in den Verbraucherphasen sowohl in der Größe als auch in der Art gleich ist. Eine solche Belastung wird als gleichmäßig oder symmetrisch bezeichnet. Diese Bedingung wird durch die Gleichheit ausgedrückt
z1= z2= z3.
Die Belastung ist nicht gleichmäßig, wenn beispielsweise z1= r1=0,5 Ohm; z2=ωL2=0,5 Ohm und z3=1/ωC3=0,5 Ohm, da hier nur eine Bedingung erfüllt ist - Gleichheit der Verbraucherphasenwiderstände in der Größe, während die Art der Widerstände unterschiedlich ist (r1 - aktiver Widerstand, ωL2 – induktive Reaktanz, 1/ωC3 – kapazitive Reaktanz).

Bei symmetrischer Belastung
IÀ=UA/zÀ; IÂ=UÂ/zÂ; IС=UC/zС; IA=IB=IC.
Aufgrund der Gleichheit der Widerstände und der gleichen Art ihrer Natur sind die Phasenleistungsfaktoren gleich:
cosφ1=rA/zA; cosφ2=rB/zB; cosφ3=rC/zC; cosφ1=cosφ2=cosφ3.
Im Neutralleiter muss die geometrische Summe der Ströme aller drei Phasen fließen. Wenn wir uns die Kurven der Stromänderungen bei symmetrischer Belastung eines Drehstromsystems ansehen, werden wir feststellen, dass die Maximalwerte für alle drei Stromsinuskurven gleich sind. Da bei symmetrischer Belastung die Summe der Momentanstromwerte des Drehstromsystems Null ist, ist der Strom im Neutralleiter Null.

Wir verwerfen den Neutralleiter in einem Vierleitersystem und gehen zu einem Dreileiter-Drehstromsystem über. Liegt eine symmetrische Belastung vor, wie z Dreiphasenmotoren Wechselstrom, Drehstrom, Drehstromöfen, Drehstromtransformatoren usw., dann werden an eine solche Last nur drei Drähte angeschlossen. Sternseitig angeschlossene Verbraucher mit unsymmetrischer Phasenbelastung benötigen einen Neutralleiter.

Bei symmetrischer Belastung sind die Phasenspannungen der einzelnen Phasen einander gleich. Bei einer unsymmetrischen Belastung eines Drehstromsystems wird die Symmetrie von Strömen und Spannungen gebrochen. Allerdings wird bei Vierleiterschaltungen eine leichte Asymmetrie der Phasenspannungen oft vernachlässigt. In diesen Fällen besteht ein Zusammenhang zwischen linearen und Phasenspannungen
Ul=√3Uф.

Beim Verbinden der Wicklungen in einem Stern werden die Enden der Wicklungen X, Y, Z mit einem Punkt verbunden, der als Nullpunkt oder Neutralleiter des Generators bezeichnet wird (Abb. 7-5). In einem Vierleitersystem wird der Neutralleiter oder Neutralleiter mit dem Neutralleiter verbunden. Am Anfang der Generatorwicklungen sind drei lineare Drähte angeschlossen.

Die Spannungen zwischen den Anfängen und Enden der Phasen oder, was dasselbe ist, die Spannungen zwischen jedem der linearen Drähte und dem Neutralleiter werden Phasenspannungen genannt und in allgemeiner Form mit oder bezeichnet

Unter Vernachlässigung des Spannungsabfalls in den Generatorwicklungen können wir davon ausgehen, dass die Phasenspannungen dem entsprechenden e entsprechen. d.s. in den Generatorwicklungen induziert.

Die Spannungen zwischen den Anfängen der Wicklungen bzw. zwischen linearen Drähten werden als lineare Spannungen bezeichnet und allgemein mit oder bezeichnet

Lassen Sie uns den Zusammenhang zwischen linearen und Phasenspannungen ermitteln, wenn die Generatorwicklungen mit einem Stern verbunden werden.

Reis. 7-5. Sternschaltungsdiagramm der Generatorwicklungen.

Reis. 7-6. Vektordiagramm der Spannungen dreiphasiger Stromkreise.

Da das Ende der ersten Phase X nicht mit dem Anfang der zweiten Phase, sondern mit deren Ende Y verbunden ist, ähnelt dies der Gegenverbindung zweier Energiequellen. d.s. Bei konstantem Strom ist der Momentanwert der linearen Spannung zwischen den Drähten A und B gleich der Differenz der entsprechenden Phasenspannungen, d.h.

ähnlich Momentanwerte anderer linearer Spannungen

Somit ist der Momentanwert der Netzspannung gleich der algebraischen Differenz der Momentanwerte der entsprechenden Phasenspannungen.

Da sie sich nach einem Sinusgesetz ändern und die gleiche Frequenz haben, ändern sich auch die linearen Spannungen sinusförmig und die Effektivwerte der linearen Spannungen lassen sich aus dem Zeigerdiagramm ermitteln (Abb. 7-6):

Daraus folgt, dass der lineare Spannungsvektor gleich der Differenz zwischen den Vektoren der entsprechenden Phasenspannungen ist.

Phasenspannungen sind um 120° gegeneinander verschoben. Um den linearen Spannungsvektor zu bestimmen, müssen Sie den Vektor geometrisch vom Spannungsvektor subtrahieren oder, was dasselbe ist, einen Vektor addieren – gleich groß und entgegengesetzt im Vorzeichen.

Ebenso erhalten wir den linearen Spannungsvektor als Differenz zwischen den Spannungsvektoren und den linearen Spannungsvektor als Differenz zwischen den Vektoren und OA.

Indem wir beispielsweise die Senkrechte vom Ende eines beliebigen Phasenspannungsvektors auf den linearen Spannungsvektor senken, erhalten wir ein rechtwinkliges Dreieck OHM, woraus folgt

Reis. 7-7. Vektordiagramm der Spannungen beim Anschluss der Generatorwicklungen mit einem Stern.

Aus dem Vektordiagramm (Abb. 7-6) und der letzten Formel folgt, dass der Effektivwert der linearen Spannung um ein Vielfaches größer ist als der Effektivwert der Phasenspannung und dass die lineare Spannung der Phasenspannung um 30° voreilt ; Um den gleichen Winkel eilt die lineare Spannung der Phasenspannung und der Spannung-Phasen-Spannung voraus

Benachbarte lineare Spannungen sind im gleichen Winkel (120°) gegeneinander verschoben wie benachbarte Phasenspannungen. Der Stern der linearen Spannungsvektoren ist gegenüber dem Stern der Phasenspannungsvektoren um einen Winkel von 30° in positiver Richtung gedreht.

Es ist zu beachten, dass die erhaltenen Beziehungen zwischen linearen und Phasenspannungen nur bei einem symmetrischen Spannungssystem vorliegen.

Da die linearen Spannungsvektoren als Differenzen zwischen den Phasenspannungsvektoren definiert sind, erhalten wir durch die Verbindung der Enden der Phasenspannungsvektoren zu einem Stern ein Dreieck linearer Spannungsvektoren (Abb. 7-7).

Beispiel 7-1. Bestimmen Sie die lineare Spannung des Generators, wenn seine Phasenspannung 127 und 220 V beträgt.

Wenn die Phasenspannung 220 V beträgt, dann

§ 62. ANSCHLÜSSE DER GENERATORWICKLUNGEN

In Abb. Abbildung 65 zeigt ein Diagramm eines Generators mit drei unabhängigen einphasigen Stromkreisen. E.m.f. in diesen Schaltungen sind identisch, haben die gleichen Amplituden und sind um 1/3 der Periode phasenverschoben. An jedes Paar Statorwicklungsklemmenpaare des Generators können Drähte angeschlossen werden, die die Last mit Strom versorgen. Es ist rentabler, diese drei Phasen in einem gemeinsamen Dreiphasensystem zusammenzufassen. Dazu werden die Generatorwicklungen durch einen Stern oder ein Dreieck miteinander verbunden.

Beim Verbinden der Generatorwicklungen mit einem Stern (Abb. 66) werden die Enden aller drei Phasen X, Y und Z (oder die Anfänge von A, B und C) miteinander verbunden und die Drähte werden von Anfang an herausgeführt (oder endet) und entlädt Energie in das Netzwerk. Die so erhaltenen drei Drähte werden als linear bezeichnet, und die Spannung zwischen zwei beliebigen linearen Drähten beträgt lineare Spannungen U l. Vom gemeinsamen Verbindungspunkt der Enden (bzw. Anfänge) der drei Phasen (vom Sternnullpunkt aus) kann

Es sollte ein vierter Draht, Neutralleiter genannt, zugewiesen werden. Die Spannung zwischen einem der drei linearen Drähte und dem Neutralleiter ist gleich der Spannung zwischen Anfang und Ende einer Phase, also der Phasenspannung U f.

Typischerweise sind alle Phasen der Generatorwicklung identisch, so dass die Effektivwerte von z. d.s. in Phasen sind gleich, d. h. E A = E B = E C. Wenn im Stromkreis jeder Phase des Generators eine Last enthalten ist,

dann fließen Ströme durch diese Stromkreise. Bei gleichem Widerstandswert und gleicher Beschaffenheit aller drei Phasen des Empfängers, also bei gleichmäßiger Belastung, sind die Ströme in den Phasen gleich stark und gegenüber ihren Spannungen um den gleichen Winkel j phasenverschoben . Sowohl die Maximal- als auch die Effektivwerte der Phasenspannungen bei gleichmäßiger Belastung sind gleich, d.h. U A = U B = U C . Diese Spannungen sind um 120° phasenverschoben, wie im Zeigerdiagramm (Abb. 67) dargestellt. Die Spannung zwischen beliebigen Punkten des Stromkreises (siehe Abb. 66) entspricht den Vektoren (Abb. 67) zwischen denselben Punkten. So entspricht beispielsweise die Spannung zwischen den Punkten A und O des Stromkreises (Phasenspannung U A) dem Vektor A-O-Diagramme und die Spannung zwischen den linearen Drähten A und B des Stromkreises - zum Vektor der linearen Spannung AB des Diagramms. Mithilfe eines Vektordiagramms lässt sich der Zusammenhang zwischen linearer und Phasenspannung leicht ermitteln. Vom Dreieck AO A wir können die folgende Beziehung schreiben:

Das heißt, wenn die Generatorwicklungen in einem Stern verbunden sind, ist die lineare Spannung = 1,73-mal größer als die Phasenspannung (bei gleichmäßiger Belastung).

Aus dem Diagramm (siehe Abb. 66) geht hervor, dass bei Sternschaltung der Generatorwicklungen der Strom im linearen Draht gleich dem Strom in den Generatorphasen ist, d. h. Il = Iph.

Basierend auf dem ersten Kirchhoffschen Gesetz können wir schreiben, dass der Strom im Neutralleiter gleich der geometrischen Summe der Ströme in den Generatorphasen ist, d. h.

Bei gleichmäßiger Belastung sind die Ströme in den Generatorphasen einander gleich und um 1/3 der Periode phasenverschoben. Die geometrische Summe der Ströme der drei Phasen ist in diesem Fall Null, d. h. im Neutralleiter fließt kein Strom. Daher kann bei einer symmetrischen Last der Neutralleiter fehlen. Bei einer asymmetrischen Belastung ist der Strom im Neutralleiter nicht Null, aber normalerweise hat der Neutralleiter einen kleineren Querschnitt als die linearen.

Bei der Verbindung der Generatorwicklungen mit einem Dreieck (Abb. 68) wird der Anfang (oder das Ende) jeder Phase mit dem Ende (oder dem Anfang) der anderen Phase verbunden. Somit bilden die drei Phasen des Generators einen geschlossenen Stromkreis, in dem der elektrische Strom arbeitet. d.s, gleich der geometrischen Summe e. d.s in den Phasen des Generators induziert, d. h. Ea + Eb + Ec. Da e. d.s. im Generator sind die Phasen gleich und verschoben

für 1/3 der Periode in Phase ist ihre geometrische Summe Null und daher fließt im geschlossenen Regelkreis eines durch ein Dreieck verbundenen Dreiphasensystems kein Strom, wenn keine externe Last vorhanden ist.

Lineare Drähte in einer Dreieckschaltung werden an den Verbindungspunkten zwischen dem Anfang einer Phase und dem Ende einer anderen Phase angeschlossen. Die Spannung zwischen den linearen Drähten ist gleich der Spannung zwischen dem Anfang und dem Ende einer Phase. Wenn also die Generatorwicklungen mit einem Dreieck verbunden werden, ist die lineare Spannung gleich der Phasenspannung, d. h.

Bei gleichmäßiger Belastung fließen in den Phasen der Generatorwicklungen gleiche Ströme, die gegenüber den Phasenspannungen um gleiche Winkel j verschoben sind, d.h. I AB = I BC =I CA

In Abb. 69, und gezeigt Vektordiagramm, das die Vektoren der Phasenspannungen und -ströme zeigt.

Die Verbindungspunkte der Phasen und Leitungsdrähte A, B und C sind Verzweigungspunkte und Leitungsströme sind nicht gleich Phaseneinsen. Nimmt man die positive Richtung der Phasen- und Linearströme wie in Abb. 69, basierend auf Kirchhoffs erstem Gesetz für Momentanstromwerte, können die folgenden Ausdrücke geschrieben werden:

i A = i AB – i CA ; i B = i BC – i AB ; i C = i CA – i BC

Da die Ströme sinusförmig sind, ersetzen wir die algebraische Subtraktion der Momentanwerte der Ströme durch die geometrische Subtraktion von Vektoren, die ihre Effektivwerte darstellen:

Der Strom des linearen Drahtes AI A wird durch die geometrische Differenz bestimmt: die Phasenstromvektoren I AB und I CA.

Um den linearen Stromvektor I A zu konstruieren, stellen wir den Phasenstromvektor I AB (Abb. 69.6) dar, aus dessen Ende wir den Vektor -I CA konstruieren, der gleich und entgegengesetzt zum Vektor I CA ist. Der Vektor, der den Anfang des Vektors I AB mit dem Ende des Vektors -I CA verbindet, ist der lineare Stromvektor I A. Auf ähnliche Weise können die linearen Stromvektoren I B und IC konstruiert werden.

Anschluss von Drehstromgeneratorwicklungen

2. Methoden zum Anschluss der Wicklungen von Drehstromgeneratoren

In den Wicklungen eines Drehstromgenerators werden sinusförmige EMFs induziert, die um 1200 phasenverschoben sind:
,
,
,
Die Phasenwicklungen des Generators können auf zwei Arten miteinander verbunden werden verschiedene Schemata: Stern () und Dreieck ().
Bei einer Sternschaltung sind die Enden der Phasenwicklungen (Phasen) des Generators an einen gemeinsamen Punkt angeschlossen N, das Null oder Neutral genannt wird, und die Anfänge der Wicklungen dienen als lineare Ausgänge des Generators A, IN, MIT(Abb. 88).
Das Vektordiagramm der Spannung eines Drehstromgenerators, wenn seine Phasenwicklungen in einem Stern geschaltet sind, ist in Abb. dargestellt. 89a, geb.
Bei einem Drehstromgenerator werden Phasen- und Linearspannungen unterschieden. Als Phasenspannungen werden Spannungen zwischen den Anfängen und Enden der Phasenwicklungen oder zwischen einem der linearen Anschlüsse bezeichnet A, B, C und Null-Ausgabe N. Phasenspannungen sind gleich Phasen-EMF: U A= E A, U B= E IN, U C= E MIT(Index N bei Phasenspannungen sinkt sie, da φN= 0). Als lineare Spannungen werden Spannungen zwischen zwei linearen Anschlüssen bezeichnet A, B, C. Netzspannungen sind gleich der Vektordifferenz zweier Phasenspannungen: U AB = U A-U IN; U BC = U IN-U MIT; U CA = U MIT-U A.






Beim Rechnen Dreiphasenstromkreise Mit einem aufwendigen Verfahren werden die Phasen- und Netzspannungen des Generators dargestellt komplexe Form, in diesem Fall wird einer der Systemvektoren als Anfangsvektor genommen und mit der realen Achse kombiniert, und die übrigen Vektoren erhalten Anfangsphasen entsprechend ihren Verschiebungswinkeln relativ zum Anfangsvektor. In Abb. In Abb. 89a zeigt eine Variante der Darstellung der Spannungen eines Drehstromgenerators in komplexer Form, wenn als Anfangsvektor die Phasenspannung der Phase verwendet wird A. In diesem Fall nehmen die Phasenspannungen des Generators in komplexer Form die Form an: , , , lineare Spannungen: , , .
In Abb. Abbildung 89b zeigt eine andere Version der Darstellung der Spannungen eines Drehstromgenerators in komplexer Form, wenn die lineare Spannung als Anfangsvektor verwendet wird U AB. In diesem Fall haben die Phasenspannungen des Generators in komplexer Form die Form: , , , lineare Spannungen: , , .
Aus der Geometrie von Abb. 5 erhalten wir die Beziehung zwischen den Modulen der linearen und Phasenspannungen: UL= 2UФ cos 300 =2 UФ=UФ.
Die Wicklungen eines Drehstromgenerators können theoretisch in Dreieckschaltung geschaltet werden. In einer solchen Schaltung ist das Ende jeder vorherigen Phase mit dem Anfang der nächsten verbunden und die Verbindungspunkte dienen als lineare Anschlüsse des Generators (Abb. 90).

Wenn die Phasen in einem Dreieck verbunden sind, wirkt die Summe der Phasen-EMFs in seinem Stromkreis: = eAB + eBC + eCA. Bei realen Drehstromgeneratoren ist es technisch nicht möglich sicherzustellen, dass die Gesamt-EMK gleich Null ist. Da der Eigenwiderstand der Generatorwicklungen gering ist, kann bereits eine unbedeutende Gesamt-EMF 0 einen entsprechenden Ausgleichsstrom im Dreieckkreis verursachen Nennstrom Generator, was zu zusätzlichen Energieverlusten und einer Verringerung der Generatoreffizienz führen würde. Aus diesem Grund dürfen die Wicklungen von Drehstromgeneratoren nicht in Dreieckschaltung geschaltet werden.
Die Nennspannung in einem Drehstromsystem wird als Netzspannung bezeichnet. Nennspannung Es ist üblich, sie in Kilovolt (kV) auszudrücken. Die in der Praxis verwendete Skala der dreiphasigen Nennspannungen beträgt: 0,4; 1,1; 3,5; 6,3; 10,5; 22; 35; 63; 110; 220; 330; 500; 750. Auf Verbraucherebene nominal Dreiphasenspannung kann als Relation angegeben werden U L ⁄U F, zum Beispiel: U L ⁄UФ = 380 ⁄ 220 V.

§ 63. Anschlüsse der Generatorwicklungen

In Abb. Abbildung 68 zeigt ein Diagramm eines Generators, der über drei unabhängige, voneinander isolierte einphasige Stromkreise verfügt. E.m.f. in diesen Schaltungen sind identisch, haben die gleichen Amplituden und sind um 1/3 der Periode phasenverschoben. An jedes Paar Statorwicklungsklemmenpaare des Generators können Drähte angeschlossen werden, die die Last mit Strom versorgen. Es ist rentabler, diese drei Phasen in einem gemeinsamen Dreiphasensystem zusammenzufassen. Dazu werden die Generatorwicklungen durch einen Stern oder ein Dreieck miteinander verbunden.

Stern(Abb. 69) endet in allen drei Phasen X, Y Und Z(oder begonnen A, IN Und MIT) sind miteinander verbunden, und von den Anfängen (oder Enden) werden Drähte herausgeführt, die Energie in das Netzwerk abgeben. Die drei so erhaltenen Drähte werden aufgerufen linear und die Spannung zwischen zwei beliebigen linearen Drähten beträgt lineare Spannung U l. Vom gemeinsamen Verbindungspunkt der Enden (oder Anfänge) der drei Phasen (vom Nullpunkt des Sterns aus) wird ein vierter Draht genannt null. Die Spannung zwischen einem der drei linearen Drähte und dem Neutralleiter entspricht der Spannung zwischen dem Anfang und dem Ende einer Phase, d. h. der Phasenspannung U F.
Typischerweise sind alle Phasen der Generatorwicklung identisch, so dass die Effektivwerte von z. d.s. in Phasen sind gleich, d.h. E A = E B = E C. Wenn an den Stromkreis jeder Phase des Generators eine Last angeschlossen ist, fließen Ströme durch diese Stromkreise. Bei gleicher Größe und Beschaffenheit des Widerstands aller drei Phasen des Empfängers, also einer symmetrischen (gleichmäßigen) Last, sind die Ströme in den Phasen gleich stark und gegenüber ihren Phasenspannungen um phasenverschoben gleichen Winkel φ. Sowohl die Maximal- als auch die Effektivwerte der Phasenspannungen bei gleichmäßiger Belastung sind gleich, d.h. U A = U B = U c. Diese Spannungen sind um 120° phasenverschoben, wie im Zeigerdiagramm (Abb. 70) dargestellt.

Die Spannung zwischen beliebigen Punkten des Stromkreises (siehe Abb. 69) entspricht den Vektoren (siehe Abb. 70) zwischen denselben Punkten. So zum Beispiel die Spannung zwischen Punkten A Und Ö Stromkreise (Phasenspannung U A) wird durch den Vektor dargestellt JSC Diagramme und die Spannung zwischen den linearen Drähten A Und B Schaltung - linearer Spannungsvektor AB Diagramme. Mithilfe eines Vektordiagramms lässt sich der Zusammenhang zwischen linearen und Phasenspannungen leicht ermitteln. Aus einem Dreieck AOa wir können die folgende Beziehung schreiben:

Das heißt, wenn die Generatorwicklungen mit einem Stern verbunden sind, ist die lineare Spannung um ein Vielfaches größer als die Phasenspannung (bei gleichmäßiger Last).
Aus dem Diagramm (siehe Abb. 69) geht hervor, dass bei Sternschaltung der Generatorwicklungen der Strom im linearen Draht gleich dem Strom in der Generatorphase ist, d.h. ICH l = ICH F.
Basierend auf dem ersten Kirchhoffschen Gesetz können wir schreiben, dass der Strom im Neutralleiter gleich der geometrischen Summe der Ströme in den Generatorphasen ist, d. h.

Bei gleichmäßiger Belastung sind die Ströme in den Generatorphasen gleich groß, jedoch um 1/3 der Periode gegeneinander phasenverschoben. Die geometrische Summe der Ströme der drei Phasen ist in diesem Fall Null, d. h. im Neutralleiter fließt kein Strom. Daher kann bei einer symmetrischen Last der Neutralleiter fehlen. Da der Strom im Neutralleiter nur aufgrund einer Lastasymmetrie entsteht und diese Asymmetrie normalerweise gering ist, hat der Neutralleiter in den meisten Fällen einen kleineren Querschnitt als lineare.
Beim Anschluss der Generatorwicklungen Dreieck(Abb. 71) Der Anfang (oder das Ende) jeder Phase der Generatorwicklungen ist mit dem Ende (oder dem Anfang) der Wicklung einer anderen Phase verbunden. Somit bilden die drei Phasen des Generators einen geschlossenen Stromkreis, in dem der elektrische Strom arbeitet. d.c., gleich der geometrischen Summe e. d.s. induziert in den Phasen des Generators, d.h. . Da e. d.s. Sind die Phasen des Generators gleich und um 1/3 der Periode in der Phase verschoben, dann ist ihre geometrische Summe gleich Null, da die Vektoren von e. d.s. bilden ein geschlossenes Dreieck und daher entsteht im geschlossenen Stromkreis eines durch Dreieck verbundenen Dreiphasensystems kein interner Strom.

Wenn lineare Drähte in einem Dreieck verbunden sind, werden sie mit den Verbindungspunkten am Anfang einer Phase und am Ende einer anderen Phase verbunden. Die Spannung zwischen den Leitungsdrähten ist gleich der Spannung zwischen dem Anfang und dem Ende einer Phase. Wenn also die Generatorwicklungen mit einem Dreieck verbunden sind, ist die lineare Spannung gleich der Phasenspannung, d. h. U l = U F.

Bei gleichmäßiger Belastung fließen in den Phasen der Generatorwicklungen gleiche Ströme, gegenüber den Phasenspannungen um gleiche Winkel φ verschoben, d.h.

I AB = I BC = I CA.

In Abb. In Abb. 72 ist ein Vektordiagramm dargestellt, das die Vektoren der Phasenspannungen und -ströme zeigt.

Anschlusspunkte für Phasen- und Lineardrähte A, IN Und MIT sind Verzweigungspunkte; Leitungsströme sind nicht gleich Phasenströmen. Nimmt man die positive Richtung der Phasen- und Linearströme wie in Abb. 70, basierend auf Kirchhoffs erstem Gesetz für Momentanstromwerte, können die folgenden Ausdrücke geschrieben werden:

Da die Ströme in den Spulen sinusförmig sind, ersetzen wir die algebraische Subtraktion der momentanen Stromwerte durch die geometrische Subtraktion von Vektoren, die ihre Effektivwerte darstellen.