Τριφασικά κυκλώματα ρεύματος

Πολυφασικά και τριφασικά συστήματα. Η αρχή της απόκτησης τριφασικού EMF

Μια πολυφασική πηγή ισχύος είναι ένα σύνολο EMF της ίδιας συχνότητας, που μετατοπίζονται μεταξύ τους σε φάση. Ο συνδυασμός μιας πολυφασικής πηγής και ενός πολυφασικού δέκτη σχηματίζει ένα πολυφασικό ηλεκτρικό κύκλωμα. Ξεχωριστός ηλεκτρικά κυκλώματαπου αποτελούν μέρος ενός πολυφασικού συστήματος ονομάζονται φάσεις. Επομένως, η φάση είναι μια διπλή έννοια. Από τη μια πλευρά, αυτό είναι ένα στάδιο μιας περιοδικής διαδικασίας, από την άλλη πλευρά, είναι μέρος ενός πολυφασικού ηλεκτρικού κυκλώματος.

Αν ο αριθμός των φάσεων είναι m=3, παίρνουμε τριφασικό σύστημα. Το τριφασικό σύστημα είναι το κύριο για την παροχή ρεύματος σε επιχειρήσεις. Χάρη στα τεχνικά και οικονομικά χαρακτηριστικά του, το τριφασικό ρεύμα παρέχει την πιο οικονομική μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας και επιτρέπει τη δημιουργία απλών, αξιόπιστων και οικονομικών μετασχηματιστών, γεννητριών και ηλεκτροκινητήρων.

Η θεμελιώδης έρευνα που οδήγησε στην εισαγωγή συστημάτων τριών φάσεων στην πράξη έγινε από τον Nikola Tesla (καταγωγή - Αυστροουγγαρία, τώρα Κροατία) και τον Ρώσο επιστήμονα Dolivo-Dobrovolsky.

Σημαντικές εφευρέσεις που σχετίζονται με συστήματα τροφοδοσίας τριών φάσεων έγιναν και κατοχυρώθηκαν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την Tesla. Ταυτόχρονα, μεγάλη θεωρητική και πρακτική σημασία έχει το έργο του Dolivo-Dobrovolsky, ο οποίος ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε τριφασικό ρεύμα για βιομηχανικούς σκοπούς. Όλοι οι σύνδεσμοι του τριφασικού κυκλώματος: μετασχηματιστές, γεννήτριες, γραμμές μετάδοσης και κινητήρες αναπτύχθηκαν από την M.O. Dolivo-Dobrovolsky τόσο βαθιά που δεν έχουν αλλάξει ριζικά μέχρι σήμερα.

Σε ορισμένες τεχνικές συσκευές, χρησιμοποιούνται διφασικά, τετραφασικά και εξαφασικά συστήματα.

Ένα τριφασικό σύστημα EMF λαμβάνεται σε τριφασικές γεννήτριες. Μια τέτοια γεννήτρια αποτελείται από έναν στάτορα και έναν δρομέα. Τρεις περιελίξεις τοποθετούνται στις υποδοχές του στάτη, μετατοπισμένες μεταξύ τους κατά 120°. Ο ρότορας κατασκευάζεται με τη μορφή μόνιμος μαγνήτηςή ηλεκτρομαγνήτης. Όταν περιστρέφεται, προκαλείται ένα EMF στις περιελίξεις, τα γραφήματα των στιγμιαίων τιμών των οποίων παρουσιάζονται στο Σχ. 1

Όλα τα EMF του υπό εξέταση συστήματος έχουν ίσα πλάτη E m και μετατοπίζονται μεταξύ τους σε φάση κατά γωνία 120°. Ένα τέτοιο σύστημα EMF ονομάζεται συμμετρικό.

Τριφασικό συμμετρικό σύστημα

Λαμβάνοντας το σημείο αναφοράς τη στιγμή που είναι a =0, ​​καταγράφουμε τις στιγμιαίες τιμές όλων των emfs.

μι L1 =Ε Μ *αμαρτίαω t

μι L2 =Ε Μ *αμαρτία (ω t-120° )

μι L3 =Ε Μ *αμαρτία (ω t-240° )=Ε Μ *αμαρτία (ω t+120)

Σε συμβολική μορφή (ως σύνθετα πλάτη):

,

,

, Οπου

.

Διάνυσμα συμμετρικό διάγραμμα τριφασικό σύστημαφαίνεται στο Σχ. 2.

Ένα συμμετρικό τριφασικό σύστημα έχει τις ακόλουθες ιδιότητες:

,

.

Αυτή η ιδιότητα ισχύει επίσης για ρεύματα με συμμετρικό φορτίο.

Τύποι τριφασικών συνδέσεων κυκλώματος .

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι σύνδεσης των περιελίξεων των μετασχηματιστών, των γεννητριών και των δεκτών σε τριφασικά κυκλώματα: σύνδεση αστέρα και σύνδεση τριγώνου.

Η σύνδεση αστεριού μεταξύ της πηγής και του δέκτη φαίνεται στο Σχήμα 3.

Οι τάσεις στους ακροδέκτες των μεμονωμένων φάσεων του δέκτη ή της πηγής ονομάζονται τάσεις φάσης.

- τάσεις φάσης. Οι τάσεις μεταξύ των καλωδίων γραμμής που συνδέουν την τριφασική πηγή με τον δέκτη ονομάζονται τάσεις γραμμής.

- γραμμικές τάσεις. Τα ρεύματα που ρέουν στις φάσεις του δέκτη ή της γεννήτριας ονομάζονται ρεύματα φάσης. Τα ρεύματα που ρέουν σε γραμμικά καλώδια ονομάζονται γραμμικά ρεύματα. Προφανώς, για μια σύνδεση αστέρι τα ρεύματα γραμμής

είναι ρεύματα φάσης. Το καλώδιο που συνδέει τους μηδενικούς κόμβους της πηγής και του δέκτη (κόμβοι n, N) ονομάζεται μηδενικό (κοινό, ουδέτερο) καλώδιο. Σύμφωνα με τον τρέχοντα νόμο του Kirchhoff, το ρεύμα στο ουδέτερο καλώδιο είναι ίσο με

.

Με συμμετρικό φορτίο, τα ρεύματα στις φάσεις είναι ίσα. Επειτα

=

το ρεύμα στο ουδέτερο καλώδιο θα είναι μηδέν. Επομένως, όταν συμμετρικό φορτίοΗ πηγή και το φορτίο μπορούν να συνδεθούν μόνο με τρία γραμμικά καλώδια.

Στο Σχ. Το σχήμα 4 δείχνει ένα διανυσματικό διάγραμμα του κυκλώματος σε συμμετρική λειτουργία και την ενεργό-επαγωγική φύση του φορτίου, στην οποία τα ρεύματα υστερούν σε σχέση με τις τάσεις.

Ας καθορίσουμε τη σχέση μεταξύ γραμμικών και φασικών τάσεων. Οι τάσεις γραμμής ορίζονται ως οι διαφορές στις τάσεις φάσης.

;

;

.

Από το ισοσκελές τρίγωνο ΑΝΒ ακολουθεί

.

Στο Σχ. Το σχήμα 5 δείχνει μια τριγωνική σύνδεση μεταξύ πηγής και δέκτη.

Με αυτόν τον τύπο σύνδεσης, τα EMF φάσης συνδέονται σε σειρά. Τα κοινά σημεία κάθε ζεύγους EMF φάσης και τα κοινά σημεία κάθε ζεύγους διακλαδώσεων δέκτη συνδέονται με γραμμικά καλώδια. Με την πρώτη ματιά, μια τέτοια σύνδεση του EMF φάσης είναι μια λειτουργία βραχυκυκλώματος έκτακτης ανάγκης. Ωστόσο, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι το άθροισμα των στιγμιαίων τιμών του EMF μιας τριφασικής συμμετρικής πηγής ανά πάσα στιγμή είναι μηδέν.

Στο Σχ. Το σχήμα 6 δείχνει διανυσματικά διαγράμματα τάσεων και ρευμάτων σε συμμετρική λειτουργία και ένα ενεργό-επαγωγικό φορτίο για μια σύνδεση δέλτα.

Τα γραμμικά ρεύματα ορίζονται ως οι διαφορές στα ρεύματα φάσης:

;

;

.

Εν:

;

.

Υπολογισμός τριφασικών κυκλωμάτων με ασύμμετρο φορτίο.

Ο υπολογισμός ενός τριφασικού κυκλώματος κατά τη σύνδεση μιας πηγής σε έναν δέκτη σε ένα τρίγωνο δεν περιέχει τίποτα ουσιαστικά νέο σε σύγκριση με τον υπολογισμό ενός συμβατικού κυκλώματος ημιτονοειδούς ρεύματος. Στο κύκλωμα στο Σχ. 5 βρίσκουμε ρεύματα φάσης:

;

;

.

Με βάση τα ρεύματα φάσης που βρέθηκαν, προσδιορίζουμε ρεύματα γραμμήςμε βάση τον ισχύοντα νόμο του Kirchhoff:

;

;

.

Ένα τριφασικό κύκλωμα υπολογίζεται με παρόμοιο τρόπο όταν η πηγή και ο δέκτης συνδέονται με ένα αστέρι με ένα ουδέτερο καλώδιο (Εικόνα 3). Σύμφωνα με το νόμο του Ohm, προσδιορίζουμε τα ρεύματα φάσης:

;

;

.

Τα ρεύματα φάσης για μια σύνδεση αστέρι είναι γραμμικά ρεύματα. Το ρεύμα στο ουδέτερο καλώδιο προσδιορίζεται σύμφωνα με τον ισχύοντα νόμο του Kirchhoff:

.

Για να υπολογίσουμε ένα ασύμμετρο τριφασικό κύκλωμα όταν συνδέεται με ένα αστέρι με γραμμή τριών συρμάτων, χρησιμοποιούμε τη μέθοδο των δύο κόμβων.

Ρύζι. 7

Ας προσδιορίσουμε την τάση μεταξύ των μηδενικών σημείων της πηγής και του φορτίου -

, η οποία ονομάζεται ουδέτερη τάση πόλωσης.

Γνωρίζοντας την ένταση

, ας προσδιορίσουμε γραμμικά (γνωστά και ως φάση) ρεύματα σύμφωνα με το νόμο του Ohm για το τμήμα του κυκλώματος με EMF:

=

,

.

Επίσης

Η τάση στις φάσεις φορτίου θα είναι ίση με:

,

,

.

Ας εξετάσουμε δύο ειδικές περιπτώσεις ασύμμετρου φορτίου.

1) Βραχυκύκλωμα μιας από τις φάσεις φορτίου με ίση αντίσταση στις άλλες δύο φάσεις.

,

.

Ουδέτερη τάση πόλωσης

προσδιορίζουμε με μια γνωστή έκφραση, έχοντας προηγουμένως πολλαπλασιάσει τον αριθμητή και τον παρονομαστή της επί

.

,

Έτσι, κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος, το φορτίο είναι σε φάση ΕΝΑ, η τάση σε αυτό γίνεται μηδέν και οι τάσεις στις φάσεις ΣΕΚαι ΜΕτα φορτία αυξάνονται σε γραμμικά, δηλ. V

μια φορά. Η ουδέτερη τάση πόλωσης για αυτήν την περίπτωση θα είναι ίση με την τάση φάσης. Το διανυσματικό διάγραμμα για αυτήν την περίπτωση φαίνεται στο Σχ. 8α.

2) Ανοικτό κύκλωμα σε μία από τις φάσεις φορτίου με ίση αντίσταση στις άλλες δύο φάσεις.

,

.

Η ουδέτερη τάση πόλωσης για αυτήν την περίπτωση θα είναι ίση με:

Οι τάσεις στις φάσεις φορτίου θα είναι ίσες με:

,

,

Έτσι, σε περίπτωση αστοχίας φάσης ΕΝΑφορτίο, η τάση σε αυτό γίνεται 1,5 φορές μεγαλύτερη από την τάση φάσης, η τάση στις φάσεις ΣΕΚαι ΜΕτα φορτία μειώνονται και γίνονται ίσα στο μισό τάση γραμμής, η ουδέτερη τάση πόλωσης γίνεται ίση με το ήμισυ της τάσης φάσης.

Το διανυσματικό διάγραμμα για αυτήν την περίπτωση φαίνεται στο Σχ. 8β

7.5.Ισχύς σε τριφασικό κύκλωμα και η μέτρησή του.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι για ένα συμμετρικό τριφασικό κύκλωμα συνδεδεμένο με αστέρι

,

, και για συνδεδεμένο με τρίγωνο

,

, παίρνουμε, ανεξάρτητα από τον τύπο της σύνδεσης

Οπου - μετατόπιση φάσης μεταξύ τάσης φάσης και ρεύματος φάσης (cosφ – συντελεστής ισχύος).

Ομοίως, για άεργες και φαινομενικές δυνάμεις με συμμετρικό φορτίο, λαμβάνουμε:

Στην περίπτωση ασύμμετρου φορτίου, οι ισχύς υπολογίζονται για καθεμία από τις φάσεις φορτίου (πηγής) χωριστά και στη συνέχεια προστίθενται.

Για τη μέτρηση της ισχύος σε ένα κύκλωμα τριών φάσεων τεσσάρων καλωδίων που συνδέεται με ένα αστέρι, τα βατόμετρα συνδέονται σύμφωνα με το διάγραμμα που φαίνεται στο Σχ. 7.9.

Η συνολική ισχύς που καταναλώνεται από το φορτίο θα είναι ίση με το άθροισμα των ενδείξεων των τριών βολτόμετρων που συνδέονται με τις φάσεις Α, ΒΚαι ΜΕ. Σε ένα κύκλωμα τριών καλωδίων, χρησιμοποιούνται δύο βαττόμετρα, συνδεδεμένα σύμφωνα με το διάγραμμα που φαίνεται στο Σχ. 7.10.

Ας δείξουμε ότι η ισχύς που εμφανίζεται από δύο βαττόμετρα θα είναι ίση με πλήρης δύναμητριφασικό κύκλωμα (το λεγόμενο κύκλωμα δύο wattmeter ή κύκλωμα Aaron).

§ 5.1. Γενικές πληροφορίες.

Τρία ημιτονοειδή EMF της ίδιας συχνότητας και πλάτους, μετατοπισμένα σε φάση κατά 120°, σχηματίζουν ένα τριφασικό συμμετρικό σύστημα. Τα τριφασικά συστήματα τάσης και ρεύματος λαμβάνονται ομοίως.

Επί του παρόντος, τα τριφασικά συστήματα είναι ευρέως διαδεδομένα, γεγονός που οφείλεται κυρίως στους ακόλουθους λόγους:

1. Στις ίδιες τάσεις, ισχύ καταναλωτή και άλλες ίσες συνθήκες, η τριφασική παροχή ρεύματος επιτρέπει σημαντική εξοικονόμηση συρμάτων σε σύγκριση με τρεις μονοφασικές γραμμές.

2. Αν όλα τα άλλα είναι ίσα, μια τριφασική γεννήτρια είναι φθηνότερη, ελαφρύτερη και πιο οικονομική από τρεις μονοφασικές γεννήτριες του ίδιου τύπου συνολική δύναμη, το ίδιο ισχύει για τριφασικούς κινητήρες και μετασχηματιστές.

3. Το τριφασικό σύστημα ρεύματος σάς επιτρέπει να αποκτήσετε ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο χρησιμοποιώντας τρία σταθερά πηνία, τα οποία απλοποιούν σημαντικά την παραγωγή και τη λειτουργία τριφασικοί κινητήρες;

4. Με ομοιόμορφο φορτίο, μια τριφασική γεννήτρια δημιουργεί σταθερή ροπή στον άξονα του κινητήρα κίνησης, σε αντίθεση με μια μονοφασική γεννήτρια, στην οποία η ισχύς και η ροπή στον άξονα πάλλονται με διπλάσια συχνότητα ρεύματος.

§ 5.2. Η αρχή της απόκτησης τριφασικού EMF. Βασικά διαγράμματα σύνδεσης τριφασικών κυκλωμάτων.

Εικ.5-1. Σχέδιο της απλούστερης τριφασικής γεννήτριας.

Το σχήμα 5-1 δείχνει ένα διάγραμμα της απλούστερης τριφασικής γεννήτριας, με τη βοήθεια της οποίας είναι εύκολο να εξηγηθεί η αρχή της απόκτησης ενός τριφασικού EMF. Σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο ενός μόνιμου μαγνήτη, τρία πλαίσια περιστρέφονται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω, μετατοπισμένα στο χώρο το ένα ως προς το άλλο κατά γωνία 120°.

Τη χρονική στιγμή t=0, το πλαίσιο AX βρίσκεται οριζόντια και προκαλείται EMF σε αυτό

.

Ακριβώς το ίδιο EMF θα προκληθεί στο πλαίσιο BY όταν περιστρέφεται 120° και παίρνει τη θέση του πλαισίου AX. Επομένως, στο t=0

Συλλογίζοντας με παρόμοιο τρόπο, βρίσκουμε το EMF στο πλαίσιο CZ:

Το σχήμα 5-2 δείχνει ένα διανυσματικό διάγραμμα ενός τριφασικού συστήματος EMF.

Εικ.5-2. Διανυσματικό διάγραμμα ενός τριφασικού συστήματος EMF.

Οποιαδήποτε τριφασική γεννήτρια (βιομηχανική) είναι πηγή τριφασικού συμμετρικού EMF, που σημαίνει ισότητα:

1. τιμές πλάτουςεπαγόμενο EMF στις φάσεις Α, Β, Γ.

2. μετατοπίζονται όλα e A, e B, e C μεταξύ τους κατά γωνία 120°.

Εάν συνδεθεί ένα φορτίο σε καθένα από τα πλαίσια AX, BY και CZ (χρησιμοποιώντας βούρτσες και δακτυλίους ολίσθησης), τότε θα εμφανιστούν ρεύματα στα κυκλώματα που προκύπτουν.

διανυσματικό διάγραμμα τριφασικές τάσειςκαι ρεύματα με συμμετρικό φορτίο φαίνονται στο Σχ. 5-3.

Σε ένα τριφασικό κύκλωμα ρέει ένα τριφασικό σύστημα ρευμάτων, δηλ. ημιτονοειδή ρεύματαμε τρεις διαφορετικές φάσεις. Το τμήμα του κυκλώματος μέσω του οποίου ρέει ένα από τα ρεύματα ονομάζεται φάση ενός τριφασικού κυκλώματος.

Δυνατόν διάφορους τρόπουςσύνδεση των περιελίξεων της γεννήτριας με το φορτίο. Το Σχήμα 5-4 δείχνει ένα αποσυνδεδεμένο τριφασικό κύκλωμα στο οποίο κάθε περιέλιξη γεννήτριας παρέχει το δικό της φορτίο φάσης. Ένα τέτοιο κύκλωμα, το οποίο απαιτεί 6 καλώδια σύνδεσης, πρακτικά δεν χρησιμοποιείται ποτέ.

Εικ.5-4. Μη συνδεδεμένο τριφασικό κύκλωμα.

Επί ηλεκτρικά διαγράμματαΜια τριφασική γεννήτρια συνήθως απεικονίζεται ως τρεις περιελίξεις που βρίσκονται σε γωνία 120° μεταξύ τους.

Όταν συνδέονται με ένα αστέρι (Εικ. 5-5), τα άκρα αυτών των περιελίξεων συνδυάζονται σε ένα σημείο, το οποίο ονομάζεται σημείο μηδέν της γεννήτριας και ορίζεται O. Η αρχή των περιελίξεων ορίζεται με τα γράμματα A, ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ.

Όταν συνδέεται με ένα τρίγωνο (Εικ. 5-6), το άκρο της πρώτης περιέλιξης της γεννήτριας συνδέεται με την αρχή της δεύτερης, το τέλος της δεύτερης στην αρχή της τρίτης, το τέλος της τρίτης με την αρχή του πρώτου. Τα καλώδια της γραμμής σύνδεσης συνδέονται στα σημεία A, B, C.

Σε ένα τριφασικό κύκλωμα, σύμφωνα με το GOST, καθορίζονται οι ακόλουθες τιμές τάσης για κυκλώματα ισχύος: 127; 220; 380; 660 V και άνω. Όλοι τους διαφέρουν από τον πλησιέστερο αριθμό κατά έναν παράγοντα.

§ 5.3. Σύνδεση αστέρα περιελίξεων γεννήτριας και καταναλωτή.

Για να συνδέσετε μια γεννήτρια (καταναλωτή) με ένα αστέρι σημαίνει να συνδεθείτε σε μια κοινό σημέιο, που ονομάζεται μηδενικό(Ν – για τη γεννήτρια, Ν’ – για τον καταναλωτή), άκρα των φάσεων της περιέλιξης της γεννήτριας (καταναλωτής). Το ABC είναι η αρχή των φάσεων περιέλιξης της γεννήτριας, το XYZ είναι το τέλος των φάσεων περιέλιξης της γεννήτριας.

Φάσηείναι η τάση που μετράται μεταξύ της αρχής και του τέλους της φάσης της γεννήτριας (καταναλωτή) ή μεταξύ των γραμμικών και ουδέτερων καλωδίων.

Σύρμα γραμμής– ένα καλώδιο που συνδέει την αρχή των φάσεων της γεννήτριας με τον καταναλωτή.

Το καλώδιο που συνδέει το μηδέν της γεννήτριας (N) με το μηδέν καταναλωτή χαρακτηρίζεται ως U A, U B, U C ή U Ф.

Γραμμικόςείναι η τάση που μετράται μεταξύ των αρχών των φάσεων ή μεταξύ των γραμμικών καλωδίων. Ορίζεται U AB, U BC, U CA ή U L.

Υπάρχει σχέση μεταξύ των φάσεων της γραμμικής τάσης (η διανυσματική τους μορφή)

Διανυσματικά διαγράμματα τάσεων φάσης και γραμμής της γεννήτριας τριών ρεύμα φάσης(ισχύει και για τριφασικό καταναλωτή με συμμετρικό φορτίο).

Η διαδικασία για την κατασκευή ενός διανυσματικού διαγράμματος για οποιοδήποτε φορτίο:

Το διάγραμμα πρέπει να σχεδιαστεί σε κλίμακα. Κατά την επιλογή μιας κλίμακας, πρέπει να θυμόμαστε ότι τα μήκη των διανυσμάτων ρεύματος φάσης πρέπει να είναι κάπως μικρότερα από τα αντίστοιχα διανύσματα τάσης φάσης. Η κατασκευή του διαγράμματος ξεκινά:

1. Τα διανύσματα τάσης φάσης, , , είναι τοποθετημένα σε γωνία 120° μεταξύ τους.

2. λαμβάνοντας υπόψη τις γωνίες μετατόπισης φάσης φ A, φ B, φ C, τα διανύσματα ρεύματος φάσης, , ;

3. το διάνυσμα ρεύματος στο ουδέτερο σύρμα (για συμμετρικό φορτίο δεν βρίσκεται, αφού I N = 0) βρίσκεται από την έκφραση του πρώτου νόμου του Kirchhoff για τη διανυσματική μορφή των ρευμάτων

.

Εδώ U A =U B =U C ; U AB =U BC =U CA . Εξ ορισμού συνημίτονο , από εδώ , , δηλ. .

Όταν συνδέεται με ένα αστέρι, η γραμμική τάση της γεννήτριας είναι φορές μεγαλύτερη από την τάση φάσης. Αυτή η δήλωση ισχύει για συμμετρικό φορτίο τριφασικούς καταναλωτέςσυνδεδεμένο με ένα αστέρι.

Συμμετρικόςονομάζεται φορτίο στο οποίο:

1. Z A =Z B =Z C ;

2. φ A =φ B =φ C, όπου φ είναι η γωνία μετατόπισης φάσης.

3. σε κάθε φάση η φύση της τάσης πρέπει να είναι ίδια, δηλ. πρέπει να είναι ενεργό, χωρητικό, επαγωγικό, ενεργητικό-επαγωγικό, ενεργητικό-χωρητικό σε όλες τις φάσεις.

Όταν συνδέεται με αστέρι, το ρεύμα γραμμής και φάσης είναι το ίδιο ρεύμα

Ουδέτερο σύρμα και ο ρόλος του.

Απαιτείται για να ληφθεί ένα τέτοιο διάγραμμα σύνδεσης όταν το φορτίο είναι ασύμμετρο. Με τη χρήση ουδέτερο σύρμαμε ασύμμετρο φορτίο εξισώνονται οι τάσεις φάσης των καταναλωτών. Εάν δεν υπάρχει ουδέτερο καλώδιο (σπάει, μηχανική βλάβη) όπου το φορτίο είναι μικρότερο, η τάση θα είναι μεγαλύτερη και αντίστροφα.

Δεν χρειάζεται ουδέτερο καλώδιο εάν το φορτίο είναι συμμετρικό. Ένα εντυπωσιακό παράδειγματέτοια φορτία είναι τριφασικά ασύγχρονοι κινητήρες. Η διατομή του ουδέτερου και του γραμμικού σύρματος είναι σχεδόν η ίδια.

§ 5.4. Σύνδεση περιελίξεων γεννήτριας και καταναλωτή με τρίγωνο.

e AB, e BC, e CA – στιγμιαίες τιμές EMF που προκαλούνται στις φάσεις A, B, C της σύγχρονης γεννήτριας.

Για μια τέτοια σύνδεση, είναι απαραίτητο να συνδεθεί η φάση Α της γεννήτριας (η αρχή της φάσης) στο τέλος της φάσης Γ, δηλ. με σημείο Ζ; συνδέστε την αρχή της φάσης Β στο τέλος της φάσης Α (σημείο Χ) και συνδέστε την αρχή της φάσης Γ (σημείο C) με το τέλος της φάσης Β (σημείο Υ). Επομένως, με μια τέτοια σύνδεση, η τάση φάσης της γεννήτριας (καταναλωτής) είναι ίση με τη γραμμική τάση της γεννήτριας (υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας ενός τέτοιου κυκλώματος).

Επομένως, όταν συνδέετε καταναλωτές σύμφωνα με ένα κύκλωμα δέλτα, η τάση φάσης του είναι πάντα ίση με τη γραμμική τάση της γεννήτριας, δεν εξαρτάται από το μέγεθος και τη φύση του φορτίου κ.λπ. Η τάση της γεννήτριας διατηρείται σταθερή με τη χρήση αυτόματων ρυθμιστών, τότε η τάση φάσης του καταναλωτή είναι επίσης σταθερή. Όπως φαίνεται από το διάγραμμα σύνδεσης της γεννήτριας, οι τρεις φάσεις της σχηματίζουν ένα κλειστό κύκλωμα με αμελητέα αντίσταση. Επομένως, προκειμένου να αποφευχθεί η υπερθέρμανση της περιέλιξης, η εμφάνιση βραχυκύκλωμαείναι απαραίτητο το e AB +e BC +e CA να είναι πάντα ίσο με 0. Επομένως, η λανθασμένη σύνδεση της περιέλιξης της γεννήτριας είναι επικίνδυνη (σύγχυση της αρχής με το τέλος), η οποία θα οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα.

Για τον καταναλωτή.

Ας συνθέσουμε εκφράσεις που συνδέουν τη φάση και τα γραμμικά ρεύματα του καταναλωτή, εφαρμόζοντας τον πρώτο νόμο του Kirchhoff. Στη συνέχεια, για σημεία υποκαταστημάτων καταναλωτών σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Kirchhoff

(1)

Ας εξαγάγουμε τη σχέση μεταξύ των γραμμικών και των ρευμάτων φάσης των καταναλωτών που συνδέονται με ένα τρίγωνο για την περίπτωση ενός συμμετρικού φορτίου. Σε τι θα το χρησιμοποιήσουμε; διανυσματικό διάγραμμακαι τις εκφράσεις (1), με βάση τις οποίες κατασκευάζεται αυτό το διάγραμμα.

Παραγγελία κατασκευής:

1. σε γωνία 120° μεταξύ τους, θα σχεδιάσουμε τα διανύσματα των ρευμάτων φάσης και I AB =I BC =I CA - έτσι ορίζονται τα ρεύματα φάσης.

2. για να βρείτε τις τιμές των γραμμικών ρευμάτων, πρέπει τώρα να συνδέσετε τις κορυφές των διανυσμάτων ρεύματος φάσης και να αφήσετε στην άκρη το διάνυσμα (βέλος) λαμβάνοντας υπόψη την έκφραση (1). Λάβαμε ένα ισόπλευρο τρίγωνο ABC, όπου τα διανύσματα των γραμμικών ρευμάτων , , είναι ίσα μεταξύ τους. Από ισοσκελές τρίγωνο έχουμε ότι η κάθετη DM θα είναι και η διχοτόμος και η διάμεσος. Τότε το CM διαιρούμενο με το I CA είναι ίσο με cos30°, επομένως, δηλ., εάν τα φορτία είναι συμμετρικά, το γραμμικό ρεύμα είναι πάντα μεγαλύτερο από το ρεύμα φάσης κατά έναν παράγοντα, δηλ. .

Επί του παρόντος, η ηλεκτρονική ενέργεια εναλλασσόμενο ρεύμαπαράγεται, μεταδίδεται και διανέμεται μεταξύ μεμονωμένων συλλεκτών ρεύματος σε ένα τριφασικό σύστημα κυκλώματος.
Ένα τριφασικό σύστημα κυκλώματος είναι ένας συνδυασμός ηλεκτρονικών κυκλωμάτων στα οποία οι συλλέκτες ρεύματος λαμβάνουν ισχύ από μια κοινή τριφασική γεννήτρια.
Τριφασική γεννήτρια είναι αυτή που έχει μια περιέλιξη που αποτελείται από τρία μέρη. Οποιοδήποτε μέρος αυτής της περιέλιξης ονομάζεται φάση. Γι' αυτό πήραν το όνομα αυτές οι γεννήτριες τρεις φάσεις . Πρέπει να σημειωθεί ότι ο όρος «φάση» στην ηλεκτρολογική μηχανική έχει δύο έννοιες:

1) με την έννοια ενός ορισμένου σταδίου μιας επαναλαμβανόμενης ταλαντωτικής διαδικασίας και
2) ως το όνομα ενός τμήματος ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος (για παράδειγμα, τμήμα της περιέλιξης μιας ηλεκτρονικής μηχανής).

Ρύζι. 1. Τριφασικό κύκλωμα γεννήτριας

Για να κατανοήσουμε την αρχή λειτουργίας μιας τριφασικής γεννήτριας, ας στραφούμε στο μοντέλο που απεικονίζεται σχηματικά στο Σχήμα 1. Το μοντέλο αποτελείται από έναν στάτορα κατασκευασμένο με τη μορφή σιδερένιου δακτυλίου και έναν ρότορα - έναν μόνιμο μαγνήτη. Ο δακτύλιος του στάτορα περιέχει μια τριφασική περιέλιξη με παρόμοιο αριθμό στροφών σε κάθε φάση. Οι φάσεις της περιέλιξης μετατοπίζονται στο χώρο η μία ως προς την άλλη κατά γωνία 120°.
Ας φανταστούμε ότι ο ρότορας του μοντέλου της γεννήτριας περιστρέφεται με σταθερή ταχύτητα αριστερόστροφα. Στη συνέχεια, λόγω της συνεχούς κίνησης των πόλων ενός σταθερού μαγνήτη σε σχέση με τους αγωγούς της περιέλιξης του στάτορα, θα προκληθεί ένα emf σε κάθε φάση.

Εφαρμόζοντας τον κανόνα δεξί χέρι, μπορούμε να πειστούμε ότι το emf που προκαλείται στη φάση περιέλιξης από τον βόρειο πόλο ενός περιστρεφόμενου μαγνήτη θα ενεργήσει προς τη μία κατεύθυνση και αυτό που επάγεται από τον νότιο πόλο στην άλλη. Ως εξής, η ε.μ.φ. η φάση της γεννήτριας θα είναι μεταβλητή.
Τα τελευταία σημεία (σφιγκτήρες) κάθε φάσης της γεννήτριας σημειώνονται πάντα: ένα ακραίο σημείο της φάσης ονομάζεται η αρχη , και το άλλο - το τέλος . Οι αρχές των φάσεων υποδεικνύονται με λατινικά σημάδια Α, Β, Γ, και τα άκρα τους αντίστοιχα - Χ, Υ, Ζ. Τα ονόματα «αρχή» και «τέλος» της φάσης δίνονται με βάση τον ακόλουθο κανόνα: θετική π. δ.σ. Η γεννήτρια ενεργεί προς την κατεύθυνση από το τέλος της φάσης προς την αρχή της.
Ε.μ.φ. Συμφωνούμε να θεωρήσουμε τη γεννήτρια θετική εάν επάγεται από τον βόρειο πόλο ενός περιστρεφόμενου μαγνήτη. Στη συνέχεια, η σήμανση των ακροδεκτών της γεννήτριας για την επιλογή περιστροφής του ρότορα της αριστερόστροφα θα πρέπει να είναι όπως φαίνεται στο σχήμα 1.
Σε σταθερή ταχύτητα περιστροφής των πόλων του ρότορα, το πλάτος και η συχνότητα του emf που δημιουργείται στις φάσεις της περιέλιξης του στάτορα παραμένουν σταθερά. Αλλά σε κάθε στιγμή το μέγεθος και η κατεύθυνση της δράσης του emf. μία από τις φάσεις διαφέρει από το μέγεθος και την κατεύθυνση του emf. 2 άλλες φάσεις. Αυτό εξηγείται από τη χωρική μετατόπιση φάσης. Όλα τα φαινόμενα στη 2η φάση επαναλαμβάνουν τα φαινόμενα στην πρώτη φάση, αλλά με καθυστέρηση. Λένε ότι η ε. δ.σ. Η 2η φάση υστερεί χρονικά από το emf. πρώτη φάση. Για παράδειγμα, επιτυγχάνουν τις δικές τους τιμές πλάτους σε διαφορετικούς χρόνους. Πράγματι, υψηλότερη τιμήΤο e.m.f. που προκαλείται σε οποιαδήποτε φάση θα είναι όταν το κέντρο του πόλου του δρομέα περνά από το μέσο αυτής της φάσης. Δηλαδή, για τη χρονική στιγμή που αντιστοιχεί στη θέση του ρότορα που φαίνεται στο σχήμα 1, ηλεκτροκινητική δύναμηη πρώτη φάση της γεννήτριας θα είναι θετική και μεγαλύτερη. Θετική μέγιστη τιμή emf. Η 2η φάση θα συμβεί αργότερα, όταν ο ρότορας περιστρέφεται κατά γωνία 120°. Εφόσον κατά τη διάρκεια μιας περιστροφής ενός διπολικού ρότορα γεννήτριας λαμβάνει χώρα ένας πλήρης κύκλος διαμόρφωσης emf, ο χρόνος T της 1ης περιστροφής είναι η περίοδος διαμόρφωσης emf. Φυσικά, για να περιστραφεί ο ρότορας 120° χρειάζεται χρόνος ίσος με το ένα τρίτο της περιόδου (Τ/3).
Ως εξής, όλα τα στάδια της διαμόρφωσης emf. Οι 2 φάσεις εμφανίζονται αργότερα από τα αντίστοιχα στάδια της διαμόρφωσης emf. την πρώτη φάση για το ένα τρίτο της περιόδου. Η ίδια υστέρηση στην επαναλαμβανόμενη αλλαγή στο emf. που παρατηρείται στην τρίτη φάση σε σχέση με τη 2η. Φυσικά, όσον αφορά την πρώτη φάση, επαναλαμβανόμενες διαμορφώσεις του emf. οι τρίτες φάσεις συμβαίνουν με καθυστέρηση των δύο τρίτων της περιόδου (2/3 T).

Δίνοντας το κατάλληλο σχήμα στους πόλους των μαγνητών, μπορεί να επιτευχθεί η διαμόρφωση emf. στο χρόνο σύμφωνα με έναν νόμο κοντά στον ημιτονοειδές.
Ως εξής, εάν η αλλαγή στην ε.μ.φ. η πρώτη φάση της γεννήτριας συμβαίνει σύμφωνα με ημιτονικό δίκαιο
e1 = Emsin?t,
τότε ο νόμος της διαμόρφωσης emf Η 2η φάση μπορεί να γραφτεί με τον τύπο
ε2 = Αμ αμαρτία; (t ? T/3) ,

Ρύζι. 2. Καμπύλες στιγμιαίων τιμών τριφασικού συστήματος E.M.F.

και το τρίτο – από τον τύπο
e3 = Αμ αμαρτία; (t ? 2/3 T) ,
Αυτό φαίνεται από το γράφημα στο Σχήμα 2.
Έτσι, μπορούμε να συναγάγουμε το εξής συμπέρασμα: με ομοιόμορφη περιστροφή των πόλων του ρότορα, επάγονται μεταβλητά emfs και στις 3 φάσεις της γεννήτριας. παρόμοια συχνότητα και πλάτος, επαναλαμβανόμενες διαμορφώσεις των οποίων η μία σε σχέση με την άλλη συμβαίνουν με καθυστέρηση 1/3 της περιόδου.
Μια τριφασική γεννήτρια χρησιμεύει ως πηγή ενέργειας τόσο για μονοφασική όσο και για τριφασική ηλεκτρονικές συσκευές. Οι μονοφασικοί συλλέκτες ρεύματος, όπως είναι σαφές, έχουν δύο εξωτερικούς ακροδέκτες. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, λαμπτήρες φωτισμού, διαφορετικό Συσκευές, ηλεκτρικές μηχανές συγκόλλησης, επαγωγικοί φούρνοι, ηλεκτροκινητήρες με μονοφασική περιέλιξη.
Οι τριφασικές συσκευές έχουν γενικά 6 εξωτερικούς ακροδέκτες. Κάθε τέτοια συσκευή αποτελείται από 3, συνήθως παρόμοια, ηλεκτρονικά κυκλώματα, τα οποία ονομάζονται φάσεις. Παραδείγματα τριφασικών συλλεκτών ρεύματος περιλαμβάνουν ηλεκτρονικούς φούρνους τόξου με 3 ηλεκτρόδια ή ηλεκτρικούς κινητήρες με τριφασική περιέλιξη.
Μέθοδοι σύνδεσης των φάσεων της γεννήτριας και του συλλέκτη ρεύματος
Ένα τριφασικό κύκλωμα ονομάζεται μη συνδεδεμένο εάν οποιαδήποτε φάση της γεννήτριας συνδέεται ανεξάρτητα με 2 καλώδια στον συλλέκτη ρεύματος (Εικ. 3). Το κύριο μειονέκτημα ενός μη συζευγμένου τριφασικού κυκλώματος είναι ότι πρέπει να χρησιμοποιηθούν 6 καλώδια για τη μεταφορά ενέργειας από τη γεννήτρια στους δέκτες. Ο αριθμός των καλωδίων μπορεί να μειωθεί σε 4 ή και 3 εάν οι φάσεις της γεννήτριας και των παντογράφων συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας κατάλληλη μέθοδο. Στην περίπτωση αυτή καλείται το τριφασικό κύκλωμα συνδέεται με τριφασικό κύκλωμα .

Εικ.3. Μη συνδεδεμένο τριφασικό κύκλωμα

Στην πράξη, χρησιμοποιούνται σχεδόν πάντα συνδεδεμένα τριφασικά κυκλώματα, καθώς είναι πιο εξελιγμένα και οικονομικά. Υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι για τη σύνδεση των φάσεων της γεννήτριας και των φάσεων του δέκτη: σύνδεση αστεριού Και σύνδεση δέλτα.
Κατά τη σύνδεση των φάσεων της γεννήτριας με ένα αστέρι (Εικ. 4, α) όλα τα «άκρα» των περιελίξεων φάσης X, Y, Z συνδέονται σε ένα κοινό σημείο 0 , που ονομάζεται ουδέτερος ή μηδενικό σημείο γεννήτριας.
Το Σχήμα 4, β δείχνει σχηματικά τρεις φάσεις της γεννήτριας με τη μορφή πηνίων, οι άξονες των οποίων μετατοπίζονται στο διάστημα ο ένας ως προς τον άλλο υπό γωνία 120°.
Η τάση μεταξύ της αρχής και του τέλους κάθε φάσης της γεννήτριας ονομάζεται τάση φάσης και μεταξύ των αρχών των φάσεων – γραμμικός.
Εφόσον οι τάσεις φάσης αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο, οι τάσεις της γραμμής θα αλλάξουν επίσης σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο. Ας συμφωνήσουμε ότι η θετική κατεύθυνση δράσης των γραμμικών τάσεων είναι η κατεύθυνση στην οποία δρουν:

Εικ.4. Τριφασική περιέλιξη, συνδεδεμένο με αστέρι: α – διάγραμμα σύνδεσης, β – διάγραμμα περιέλιξης

αστέρι: α – διάγραμμα σύνδεσης, β – διάγραμμα περιέλιξης
από τον ακροδέκτη Α της πρώτης φάσης στον ακροδέκτη Β της 2ης φάσης.
από τον ακροδέκτη Β της 2ης φάσης στον ακροδέκτη Γ της τρίτης φάσης.
από τον ακροδέκτη Γ της τρίτης φάσης στον ακροδέκτη Α της πρώτης φάσης.
Αυτές οι τρεις υπό όρους θετικές κατευθύνσεις δράσης των γραμμικών τάσεων στο Σχήμα 4, β φαίνονται με βέλη.
Οι υπολογισμοί και οι μετρήσεις δείχνουν ότι η πραγματική τιμή της γραμμικής τάσης μιας γεννήτριας, οι τρεις φάσεις της οποίας συνδέονται σε ένα αστέρι, είναι v3 φορές μεγαλύτερη αποτελεσματική αξίατάση φάσης.
Για τη μεταφορά ενέργειας από μια γεννήτρια συνδεδεμένη με αστέρι σε μονοφασικούς ή τριφασικούς συλλέκτες ρεύματος, γενικά χρειάζονται τέσσερα καλώδια. Στην αρχή των φάσεων της γεννήτριας συνδέονται τρία καλώδια (Α, Β, Γ ). Αυτά τα καλώδια ονομάζονται καλώδια γραμμής. Το 4ο καλώδιο συνδέεται στο ουδέτερο σημείο (0) της γεννήτριας και καλείται ουδέτερος (ουδέτερο) σύρμα .
Ένα τριφασικό κύκλωμα με ουδέτερο καλώδιο καθιστά δυνατή τη χρήση δύο τάσεων γεννήτριας. Οι δέκτες σε ένα τέτοιο κύκλωμα μπορούν να συνδεθούν μεταξύ γραμμικών καλωδίων για την τάση γραμμής ή μεταξύ γραμμικών καλωδίων και ενός ουδέτερου καλωδίου για την τάση φάσης.

Εικ.5. Τριφασικό κύκλωμα τεσσάρων συρμάτων

Το σχήμα 5 δείχνει το διάγραμμα σύνδεσης για συλλέκτες ρεύματος που έχουν σχεδιαστεί για την τάση φάσης της γεννήτριας. Σε αυτή την περίπτωση, οι φάσεις των παντογράφων θα έχουν ένα κοινό σημείο σύνδεσης - το ουδέτερο σημείο 0?, και τα ρεύματα στα γραμμικά καλώδια (γραμμικά ρεύματα) θα είναι ίσα με τα ρεύματα στις αντίστοιχες φάσεις φορτίου (ρεύματα φάσης).
Οποιαδήποτε φάση φορτίου μπορεί να σχηματιστεί είτε από έναν παντογράφο είτε από πολλούς παντογράφους συνδεδεμένους παράλληλα μεταξύ τους (Εικ. 6).
Εάν τα ρεύματα φάσης και οι γωνίες φάσης αυτών των ρευμάτων σε σχέση με τις τάσεις φάσης είναι παρόμοια, τότε ένα τέτοιο φορτίο ονομάζεται συμμετρικός . Εάν τουλάχιστον ένα από τα υποδεικνυόμενα κριτήρια δεν πληρούται, τότε το φορτίο θα είναι ασύμμετρη .
Ένα συμμετρικό φορτίο μπορεί να δημιουργηθεί, για παράδειγμα, από λαμπτήρες πυρακτώσεως παρόμοιας ισχύος. Ας υποθέσουμε ότι οποιαδήποτε φάση φορτίου σχηματίζεται από 3 παρόμοιους λαμπτήρες (Εικ. 7).
Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο συγκεκριμένων μετρήσεων, μπορείτε να επαληθεύσετε ότι όταν το φορτίο ενεργοποιείται από ένα αστέρι με ουδέτερο καλώδιο, η τάση σε κάθε φάση του φορτίου Uph θα είναι μικρότερη από τη γραμμική τάση Ul κατά v3 φορές, ακριβώς όπως ήταν όταν οι φάσεις των περιελίξεων της γεννήτριας ενεργοποιήθηκαν από ένα αστέρι.

Εικ.6. Σχέδιο σύνδεσης μονοφασικών συλλεκτών ρεύματος σε δίκτυο τεσσάρων καλωδίων

Ul = v3Uф
Στην πράξη, τριφασικά κυκλώματα με ουδέτερα καλώδιαστις τάσεις
Ul = 380 V; Uph = 220 V
ή
Ul = 220 V; Uph = 127 V
Από το σχήμα 7 είναι σαφές ότι το ρεύμα στο γραμμικό καλώδιο (Il) είναι ίσο με το ρεύμα στη φάση (Iph)
Il = Iф
Το μέγεθος του ρεύματος στο ουδέτερο καλώδιο με συμμετρικό φορτίο είναι μηδέν, το οποίο μπορεί επίσης να επαληθευτεί με μια συγκεκριμένη μέθοδο μέτρησης.
Αλλά αν δεν υπάρχει ρεύμα στο ουδέτερο καλώδιο, τότε σε τι χρειάζεται αυτό το καλώδιο;

Ρύζι. 7. Διάγραμμα σύνδεσης συμμετρικού φορτίου αστεριού

Για να διευκρινίσουμε τον ρόλο του ουδέτερου σύρματος, θα εκτελέσουμε το ακόλουθο πείραμα. Ας υποθέσουμε ότι σε κάθε φάση φορτίου υπάρχουν τρεις όμοιοι λαμπτήρες και ένα βολτόμετρο, και μέσα ουδέτερο σύρμαΤο αμπερόμετρο είναι ενεργοποιημένο (βλ. Εικ. 7). Όταν ανάβουν τρεις λαμπτήρες σε κάθε φάση, είναι όλοι υπό την ίδια τάση και ανάβουν με παρόμοια ένταση και το ρεύμα στο ουδέτερο καλώδιο είναι μηδέν. Αλλάζοντας τον αριθμό των λαμπτήρων που ανάβουν σε κάθε φάση φορτίου, θα φροντίσουμε να μην αλλάξουν οι τάσεις φάσης (όλοι οι λαμπτήρες θα ανάβουν με την ίδια κλίση), αλλά θα εμφανιστεί ρεύμα στο ουδέτερο καλώδιο.
Ας αποσυνδέσουμε το ουδέτερο καλώδιο από το σημείο μηδέν των δεκτών και ας επαναλάβουμε όλες τις διαμορφώσεις φορτίου σε φάσεις. Τώρα θα παρατηρήσουμε ότι η μεγαλύτερη τάση θα πέσει στη φάση της οποίας η αντίσταση είναι μεγαλύτερη από τις άλλες, με άλλα λόγια, όπου ανάβουν οι λιγότεροι λαμπτήρες. Σε αυτή τη φάση, οι λάμπες θα ανάψουν με μεγάλη ένταση και μπορεί ακόμη και να καούν. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι σε φάσεις φορτίου με τεράστια αντίσταση, εμφανίζεται μεγαλύτερη πτώση τάσης.

Ρύζι. 8. Διάγραμμα του δικτύου φωτισμού μιας κατοικίας κατά τη σύνδεση των φάσεων φορτίου με ένα αστέρι

Ως εξής, απαιτείται ένα ουδέτερο καλώδιο για την εξίσωση των τάσεων φάσης του φορτίου όταν οι αντιστάσεις αυτών των φάσεων είναι διαφορετικές.
Χάρη στο ουδέτερο καλώδιο, οποιαδήποτε φάση φορτίου ενεργοποιείται στην τάση φάσης της γεννήτριας, η οποία στην πραγματικότητα δεν εξαρτάται από το μέγεθος του ρεύματος φορτίου, επειδή η εσωτερική πτώση τάσης στη φάση της γεννήτριας δεν είναι βασική. Επομένως, η τάση σε κάθε φάση φορτίου θα είναι ουσιαστικά σταθερή υπό διαμορφώσεις φορτίου.
Εάν οι αντιστάσεις της φάσης φορτίου είναι ίσες σε τιμή και ομοιόμορφες, τότε δεν χρειάζεται ουδέτερο καλώδιο (Εικ. 7). Ένα παράδειγμα τέτοιου φορτίου είναι οι συμμετρικοί τριφασικοί συλλέκτες ρεύματος.
Συνήθως, το φορτίο φωτισμού δεν είναι συμμετρικό, επομένως, χωρίς ουδέτερο καλώδιο, δεν συνδέεται με αστέρι (Εικ. 8). Διαφορετικά, αυτό θα οδηγούσε σε ανομοιόμορφη κατανομή των τάσεων στις φάσεις φορτίου: σε ορισμένους λαμπτήρες η τάση θα ήταν υψηλότερη από το συνηθισμένο και θα μπορούσαν να καούν, ενώ άλλοι, αντίθετα, θα ήταν κάτω από χαμηλή τάση και θα έκαιγαν αμυδρά.
Για τον ίδιο λόγο, δεν τοποθετούν ποτέ ασφάλεια στο ουδέτερο καλώδιο, επειδή το φύσημα της ασφάλειας μπορεί να προκαλέσει απαράδεκτες υπερτάσεις σε μεμονωμένες φάσεις φορτίου (βλ. Εικ. 8).

Ρύζι. 9. Τριφασικό τριφασικό κύκλωμα

Εάν τρεις φάσεις του φορτίου συνδέονται απευθείας μεταξύ των γραμμικών καλωδίων, τότε έχουμε μια τέτοια σύνδεση των φάσεων των συλλεκτών ρεύματος, η οποία ονομάζεται σύνδεση δέλτα (Εικ. 9). Ας υποθέσουμε ότι η 1η φάση του φορτίου R1 συνδέεται μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου γραμμικού καλωδίου. Το 2ο R2 βρίσκεται μεταξύ του δεύτερου και του τρίτου καλωδίου και το 3ο R3 βρίσκεται μεταξύ του τρίτου και του πρώτου καλωδίου. Είναι εύκολο να δούμε ότι κάθε καλώδιο γραμμής είναι συνδεδεμένο με 2 διαφορετικές φάσειςφορτία.
Μπορείτε να συνδέσετε οποιαδήποτε φορτία με ένα τρίγωνο. Το σχήμα 10 δείχνει
ένα τέτοιο σχέδιο.

Ρύζι. 10. Διάγραμμα του δικτύου φωτισμού ενός σπιτιού κατά τη σύνδεση των φάσεων φορτίου με ένα τρίγωνο

Η τριγωνική σύνδεση του φορτίου φωτισμού ενός σπιτιού φαίνεται στο Σχήμα 11. Κατά τη σύνδεση των φάσεων φορτίου με ένα τρίγωνο, η τάση σε κάθε φάση φορτίου είναι ίση με την τάση γραμμής.
Ul = Uф
Αυτή η αναλογία διατηρείται ακόμη και υπό ανομοιόμορφο φορτίο.
Το ρεύμα γραμμής με συμμετρικό φορτίο φάσης, όπως δείχνουν οι μετρήσεις, θα είναι v3 φορές μεγαλύτερο από το ρεύμα φάσης
Iл = v3·Iф
Αλλά πρέπει να γίνει κατανοητό ότι με ένα ασύμμετρο φορτίο των φάσεων, αυτή η σχέση μεταξύ των ρευμάτων παραβιάζεται.

Κατ 'αρχήν, είναι δυνατή η σύνδεση των φάσεων της γεννήτριας με ένα τρίγωνο, αλλά αυτό συνήθως δεν γίνεται. Το γεγονός είναι ότι για να δημιουργηθεί αυτό

Ρύζι. 11. Διάγραμμα του δικτύου φωτισμού ενός σπιτιού κατά τη σύνδεση των φάσεων φορτίου με ένα τρίγωνο

τάση γραμμής, οποιαδήποτε φάση της γεννήτριας όταν συνδέεται με δέλτα πρέπει να είναι

σχεδιασμένο για τάση v3 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στην περίπτωση σύνδεσης με αστέρι. Η υψηλότερη τάση στη φάση της γεννήτριας απαιτεί αύξηση του αριθμού των στροφών και αυξημένη μόνωση για σύρμα περιέλιξης, γεγονός που αυξάνει το μέγεθος και την τιμή του μηχανήματος. Γι' αυτό και οι φάσεις τριφασικές γεννήτριεςΣχεδόν πάντα συνδέονται με ένα αστέρι.
Οι δέκτες ηλεκτρονικής ενέργειας, ανεξάρτητα από τη μέθοδο σύνδεσης των περιελίξεων της γεννήτριας, μπορούν να συνδεθούν είτε σε αστέρι είτε σε δέλτα. Η επιλογή μιας ή άλλης μεθόδου σύνδεσης καθορίζεται από το μέγεθος της τάσης δικτύου και μετρημένη ηλεκτρική τάσηδέκτες.