Rangkaian arus sinusoidal tiga fasa. Arus bolak-balik tiga fasa

Sistem AC tiga fasa tersebar luas dan digunakan di seluruh dunia. Menggunakan sistem tiga fasa yang kami sediakan kondisi optimal untuk mentransmisikan listrik melalui kabel jarak jauh, kemampuan menciptakan motor listrik yang desainnya sederhana dan mudah dioperasikan.

Sistem AC tiga fasa

Suatu sistem yang terdiri dari tiga rangkaian dengan gaya gerak listrik aktif (EMF) dengan frekuensi yang sama disebut. EMF ini digeser relatif satu sama lain secara fase sebesar sepertiga. Setiap sirkuit individu dalam sistem disebut fase. Keseluruhan sistem dari tiga arus bolak-balik, yang digeser satu fasa, disebut arus tiga fasa.

Hampir semua generator yang dipasang pada pembangkit listrik merupakan generator arus tiga fasa. Desainnya menggabungkan tiga dalam satu unit. Gaya gerak listrik yang diinduksi di dalamnya, seperti disebutkan sebelumnya, bergeser sepertiga periode relatif satu sama lain.

Bagaimana cara kerja generator?

Generator arus tiga fasa memiliki tiga jangkar terpisah yang terletak di stator perangkat. Mereka diimbangi dengan 1200 di antara mereka sendiri. Di tengah perangkat, sebuah induktor berputar, umum untuk tiga jangkar. GGL bolak-balik dengan frekuensi yang sama diinduksikan pada setiap kumparan. Namun, momen-momen yang dilewati tersebut gaya gerak listrik melalui nol pada masing-masing kumparan ini digeser 1/3 periodenya, karena induktor lewat di dekat setiap kumparan 1/3 waktu lebih lambat dari induktor sebelumnya.

Semua belitan ada generator independen arus dan sumber listrik. Jika Anda menghubungkan kabel ke ujung setiap belitan, Anda mendapatkan tiga sirkuit independen. Dalam hal ini, diperlukan enam kabel untuk menyalurkan semua listrik. Namun, dengan sambungan belitan lainnya satu sama lain, sangat mungkin dilakukan dengan 3-4 kabel, yang memberikan penghematan besar pada kabel.

Koneksi - bintang

Ujung-ujung belitan dihubungkan pada satu titik generator, yang disebut titik nol. Kemudian dilakukan penyambungan ke konsumen dengan menggunakan empat kabel: tiga kabel linier yang berasal dari awal belitan 1, 2, 3, satu kabel nol (netral) yang berasal dari titik nol generator. Sistem ini juga disebut empat kawat.

koneksi Delta

Dalam hal ini, ujung belitan sebelumnya dihubungkan ke awal belitan berikutnya, sehingga membentuk segitiga. Kabel linier dihubungkan ke titik sudut segitiga - titik 1, 2, 3. Dengan sambungan ini keduanya bertepatan. Dibandingkan dengan sambungan bintang, sambungan delta mengurangi tegangan saluran sekitar 1,73 kali lipat. Hal ini diperbolehkan hanya jika beban fasanya sama, jika tidak maka dapat bertambah pada belitan, yang membahayakan generator.

Konsumen individu (beban), yang ditenagai oleh pasangan kabel terpisah, juga dapat dihubungkan dalam bentuk bintang atau segitiga. Hasilnya adalah situasi yang mirip dengan generator: ketika dihubungkan dengan delta, beban berada di bawah tegangan linier, ketika dihubungkan dengan bintang, tegangannya 1,73 kali lebih kecil.

Pembangkit listrik menghasilkan tiga fase arus bolak-balik . Generator arus tiga fasa ibarat tiga generator arus bolak-balik yang digabungkan, beroperasi sedemikian rupa sehingga kuat arus (dan tegangan) tidak berubah secara bersamaan, tetapi dengan jeda 1/3 periode. Hal ini dilakukan dengan menggeser kumparan generator sebesar 120° relatif satu sama lain (Gbr. di sebelah kanan).

Setiap bagian dari belitan generator disebut fase. Oleh karena itu disebut generator yang mempunyai belitan yang terdiri dari tiga bagiantiga fase .

Perlu diperhatikan bahwa istilah " fase“dalam teknik elektro mempunyai dua pengertian : 1) sebagai besaran yang bersama-sama dengan amplitudo menentukan keadaan proses osilasi pada saat tertentu; 2) dalam arti nama bagiannya rangkaian listrik arus bolak-balik (misalnya, bagian belitan mesin listrik).
Beberapa representasi visual terjadinya arus tiga fasa diberikan oleh instalasi yang ditunjukkan pada Gambar. kiri.
Tiga kumparan dari trafo sekolah yang dapat diturunkan dengan inti ditempatkan mengelilingi lingkaran dengan sudut 120° relatif satu sama lain. Setiap kumparan terhubung ke demo galvanometer. Sebuah magnet lurus dipasang pada sumbu di tengah lingkaran. Jika Anda memutar magnet, arus bolak-balik muncul di masing-masing dari tiga rangkaian “kumparan - galvanometer”. Ketika magnet berputar perlahan, Anda dapat melihat bahwa magnet terbesar dan nilai terkecil arus dan arahnya akan berbeda setiap saat di ketiga rangkaian.

Dengan demikian, arus tiga fasa mewakili aksi gabungan dari tiga arus bolak-balik dengan frekuensi yang sama, tetapi bergeser fasenya sebesar 1/3 periode relatif satu sama lain.
Setiap belitan generator dapat disambungkan ke konsumennya sehingga membentuk belitan yang tidak terhubung sistem tiga fase. Tidak ada keuntungan dari hubungan seperti itu sehubungan dengan tiga generator arus bolak-balik yang terpisah, sejak transmisi energi listrik dilakukan dengan menggunakan enam kabel (gbr. di sebelah kanan).
Dalam praktiknya, dua metode lain telah diperoleh untuk menghubungkan belitan generator tiga fase. Metode koneksi pertama dipanggil bintang(Gbr. di sebelah kiri, a), dan yang kedua - segi tiga(Gbr.b).
Saat menghubungkan bintang ujung (atau permulaan) dari ketiga fase dihubungkan menjadi satu simpul yang sama, dan kabel berpindah dari awal (atau ujung) ke konsumen. Kabel-kabel ini disebut kabel garis. Poin umum, di mana ujung-ujung fasa generator (atau konsumen) dihubungkan, disebut titik nol, atau netral. Kawat yang menghubungkan titik nol generator dan konsumen disebut kawat netral. Kawat netral digunakan jika jaringan menciptakan beban yang tidak merata pada fase. Ini memungkinkan Anda untuk menyamakan tegangan pada fase konsumen.

Kawat netral, sebagai suatu peraturan, digunakan dalam jaringan penerangan. Sekalipun terdapat jumlah lampu yang sama dengan daya yang sama di ketiga fasa, beban seragam tidak dapat dipertahankan, karena lampu tidak dapat dinyalakan dan dimatikan secara bersamaan di semua fasa, lampu dapat terbakar, dan kemudian keseragaman lampu. beban fase akan terganggu. Oleh karena itu, sambungan bintang digunakan untuk jaringan penerangan, yang memiliki empat kabel, bukan enam dalam sistem tiga fase yang tidak terhubung.

Saat menghubungkan dalam bintang, dua jenis tegangan dibedakan: fase dan linier. Tegangan antara setiap kabel linier dan netral sama dengan tegangan antara terminal fasa generator yang bersesuaian dan disebut fasa ( kamu f ), dan tegangan antara dua kabel saluran adalah tegangan saluran ( kamu aku ).

Karena di kabel netral di beban simetris kuat arusnya nol, maka arus pada kawat linier sama dengan arus sefasa.
Ketika beban fasa tidak merata, arus penyeimbang yang relatif kecil melewati kabel netral. Oleh karena itu, penampang kawat ini harus jauh lebih kecil dibandingkan dengan kawat linier. Hal ini dapat diverifikasi dengan menghubungkan empat amperemeter ke kabel linier dan netral. Lebih mudah menggunakan beban biasa sebagai beban. bola lampu(gambar di sebelah kanan).
Dengan beban yang sama dalam fase, arus pada kabel netral adalah nol dan kabel ini tidak diperlukan (misalnya, motor listrik menghasilkan beban yang seragam). Dalam hal ini, sambungan dibuat menjadi “segitiga”, yaitu koneksi serial awal dan akhir kumparan generator satu sama lain. Tidak ada kabel netral dalam kasus ini.
Saat menghubungkan belitan generator dan konsumen " segi tiga» tegangan fasa dan saluran sama satu sama lain,
itu. UL = kamu f , A arus garis V √3 kali arus fasa SAYAL = √3 . SAYAF
Menggabungkan segi tiga digunakan untuk penerangan dan beban listrik. Misalnya, di bengkel sekolah, mesin dapat dimasukkan ke dalam bentuk bintang atau segitiga. Pilihan metode koneksi tertentu ditentukan oleh besarnya tegangan jaringan dan tegangan pengenal penerima energi listrik.
Pada prinsipnya, fase generator dapat dihubungkan dengan segitiga, tetapi hal ini biasanya tidak dilakukan. Faktanya adalah bahwa untuk menciptakan tegangan saluran tertentu, setiap fasa generator, ketika dihubungkan oleh delta, harus dirancang untuk tegangan yang beberapa kali lebih besar daripada dalam kasus sambungan bintang. Tegangan yang lebih tinggi pada fasa generator memerlukan peningkatan jumlah belitan dan peningkatan insulasi kawat berliku, yang meningkatkan ukuran dan biaya mesin. Oleh karena itu fase-fasenya generator tiga fasa hampir selalu terhubung dengan bintang. Mesin terkadang dinyalakan sebagai bintang pada saat start, dan kemudian dialihkan ke delta.

Motor listrik.

Mesin listrik adalah mesin listrik (konverter elektromekanis) yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, dengan efek samping pelepasan panas.

Prinsip operasi

Pengoperasian setiap mesin listrik didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik. Mesin listrik terdiri dari stator (bagian tetap) dan rotor (angker pada mesin DC) (bagian bergerak), sengatan listrik(atau juga magnet permanen) yang menghasilkan medan magnet stasioner dan/atau berputar.

stator- bagian stasioner dari motor listrik, paling sering bagian luar. Tergantung pada jenis motornya, motor ini dapat menghasilkan medan magnet stasioner dan terdiri dari magnet permanen dan/atau elektromagnet, atau menghasilkan medan magnet berputar (dan terdiri dari belitan yang ditenagai oleh arus bolak-balik).

Rotor- bagian motor listrik yang bergerak, paling sering terletak di dalam stator.

Rotor dapat terdiri dari:

§ magnet permanen;

§ belitan pada inti (dihubungkan melalui unit pengumpul sikat);

§ belitan hubung singkat (“roda tupai” atau “sangkar tupai”), di mana arus timbul di bawah pengaruh putaran Medan gaya stator).

Interaksi medan magnet stator dan rotor menimbulkan torsi yang menggerakkan rotor motor. Beginilah cara energi listrik yang disuplai ke belitan motor diubah menjadi energi rotasi mekanik (kinetik). Diterima energi mekanik dapat digunakan untuk menggerakkan mekanisme.

Klasifikasi motor listrik

§ motor DC - Mesin listrik, ditenagai oleh arus searah;

§ Motor sikat DC. Varietas:

§ Dengan eksitasi oleh magnet permanen;

§ DENGAN koneksi paralel belitan medan dan jangkar;

§ Dengan sambungan seri belitan medan dan jangkar;

§ Dengan sambungan campuran belitan medan dan jangkar;

§ Motor DC brushless (motor kipas) - Motor listrik dibuat dalam bentuk sistem tertutup menggunakan sensor posisi rotor (RPS), sistem kendali (konverter koordinat) dan konverter semikonduktor daya (inverter).

§ motor AC- motor listrik yang ditenagai arus bolak-balik ada dua jenis :

§ Motor listrik sinkron - motor listrik arus bolak-balik, yang rotornya berputar serempak dengan medan magnet tegangan suplai;

§ Motor histeresis

§ Motor listrik asinkron- motor listrik arus bolak-balik yang kecepatan rotornya berbeda dengan frekuensi medan magnet putar yang ditimbulkan oleh tegangan suplai.

§ Fase tunggal - dimulai secara manual, atau sudah mulai berliku, atau memiliki sirkuit pemindah fasa

§ Dua fase - termasuk kapasitor.

§ Tiga fase

§ Multifase

§ Motor stepper - Motor listrik yang memiliki jumlah posisi rotor terbatas. Posisi rotor yang ditentukan ditetapkan dengan menyuplai daya ke belitan yang sesuai. Peralihan ke posisi lain dilakukan dengan menghilangkan tegangan suplai dari beberapa belitan dan memindahkannya ke belitan lain.

Medan magnet berputar

§ Motor komutator universal (UCM) - motor listrik komutator yang juga dapat beroperasi DC dan pada arus bolak-balik.

Motor AC ditenagai oleh jaringan industri 50 Hz tidak memungkinkan Anda memperoleh kecepatan putaran di atas 3000 rpm. Oleh karena itu, untuk memperoleh frekuensi yang tinggi digunakan motor listrik komutator yang juga lebih ringan dan lebih kecil dari motor AC dengan daya yang sama, atau digunakan mekanisme transmisi khusus yang mengubah parameter kinematik mekanisme tersebut ke yang kita perlukan (pengganda ). Saat menggunakan konverter frekuensi atau adanya jaringan frekuensi tinggi (100, 200, 400 Hz), motor AC menjadi lebih ringan dan lebih kecil dari motor komutator (unit komutator terkadang memakan setengah ruang). Sumber motor asinkron arus bolak-balik jauh lebih tinggi dibandingkan arus kolektor, dan ditentukan oleh kondisi bantalan dan isolasi belitan.

Motor sinkron dengan sensor posisi rotor dan inverter adalah analog elektronik dari motor DC yang disikat.

Jenis mesin cuci.

Mencuci dengan cara ilmiah.

Arus dalam fasa generator dan penerima disebut arus fasa, dan arus pada kabel linier adalah linier.

Dalam mode simetris rangkaian tiga fase dan belitan generator dihubungkan oleh bintang, arah positif arus pada kabel linier dipilih dari generator ke penerima, dan arus pada kabel netral dipilih dalam arah yang berlawanan. . Secara simetris penerima tiga fasa atau untuk tiga penerima identik yang terhubung dalam sebuah bintang, resistansi fasanya sama besarnya , yang berarti arus linier dan arus fasa secara numerik sama.

, (3.11)

di mana impedansi fasa.

Arus linier atau fasa digeser dalam fasa relatif satu sama lain pada sudut yang sama sebesar 120°. Jumlah vektor ketiga arus yang membentuk rangkap tiga simetris sama dengan nol, begitu pula ketiga vektor tegangan fasa. Oleh karena itu, tidak ada arus pada kabel netral: , dan kabel netral dapat ditinggalkan. Sistem empat kabel seperti itu dapat diganti dengan sistem tiga kabel (Gbr. 3.4).

Beras. 3.4. Diagram rangkaian tiga kawat tiga fasa

Dalam mode simetris rangkaian tiga fase dan belitan generator dihubungkan dengan segitiga, arah positif arus linier, seperti sambungan bintang, dipilih dari generator ke penerima. Arah positif arus fasa pada penerima dianggap sebagai arah dari A Ke B, dari B Ke Dengan, dari Dengan Ke A, yang ditunjukkan dengan urutan huruf pada indeks. Misalnya, apakah arus dalam fase SM, diarahkan dari node B ke simpul C.

Arus pada setiap kawat linier sama dengan selisih arus dua fasa yang dihubungkan menjadi satu simpul dengan kawat tersebut.

Dengan sistem tegangan simetris dan resistansi fasa penerima yang sama, arus fasa membentuk sistem simetris. Nilai efektif arusnya sama, dan dalam fasa arus-arus tersebut bergeser relatif satu sama lain pada sudut 120°. Arus linier sama dengan perbedaan arus fasa yang sesuai, yaitu nilai-nilai yang efektif identik, pergeseran fasa antara keduanya, serta antara arus fasa, sama dengan 120°. Vektor arus fasa dari fasa yang berdekatan, bersama dengan vektor arus linier yang bersesuaian, membentuk segitiga sama kaki dengan sudut alas 30° dan sudut puncak 120°. Alas segitiga menentukan arus garis.

Dari segitiga tersebut ternyata:

Arus saluran beberapa kali lebih besar daripada arus fasa dalam mode simetris rangkaian tiga fasa dan sambungan delta. Setiap arus saluran keluar fasa dengan arus fasa yang sesuai dengan sudut 30°.

Contoh 3.2. Tegangan fasa generator kamuF=240 V, resistansi fasa penerima za= ra=20 ohm, zb= rb=8 Ohm, zc= rc=50 Ohm. Hambatan kabel linier dan netral dapat diabaikan. Tentukan arus di semua bagian rangkaian.

Larutan.

Mari kita arahkan vektor sepanjang sumbu semi positif nyata, mis. Mari kita pilih fase awal nol untuk tegangan ini: DI DALAM,

tegangan:

Arus di daerah.

Rangkaian listrik yang paling populer dianggap sebagai saluran tiga fase, yang memiliki keunggulan signifikan dibandingkan jenis sambungan lainnya. Dibandingkan dengan rangkaian multifase, saluran tiga fasa lebih ekonomis dalam hal konsumsi material, dan dibandingkan dengan saluran satu fasa, saluran ini mampu mentransmisikan tegangan yang lebih tinggi.

Selain itu, sambungan ini digunakan untuk dimasukkan ke dalam rangkaian motor listrik: dengan bantuannya, medan magnet mudah terbentuk, yang secara aktif digunakan untuk menghidupkan motor dan generator listrik. Keuntungan lain dari sistem tiga fasa adalah kemampuannya untuk memperoleh tegangan operasi yang berbeda. Tergantung pada metode penyambungan beban, perbedaan dibuat antara linier dan tegangan fasa, diterima dari jalur suplai.

Definisi dasar

Pertama-tama, mari kita ingat beberapa definisi.

Sistem tiga fase

Sistem tiga fasa adalah kombinasi tiga rangkaian listrik yang dihasilkan oleh satu sumber, tetapi pergeseran fasanya relatif satu sama lain.

Fase

Dalam hal ini, setiap rangkaian listrik dari sistem polifase disebut fasa. Awal fasa dianggap sebagai terminal atau ujung konduktor yang melaluinya arus listrik memasuki rangkaian tertentu. Dalam hal ini, ujung-ujung fase dapat dihubungkan bersama. Dalam hal ini, EMF total mulai bekerja pada rangkaian listrik, dan sistem disebut terhubung. Ini banyak digunakan untuk menggerakkan motor listrik.

Metode koneksi

Sambungan tiga fasa banyak digunakan untuk menghidupkan belitan motor listrik dan generator. Dalam hal ini, dua opsi digunakan untuk menghubungkan belitan dengan konduktor pembawa arus.

• Saat menyambung dengan bintang, jumlah kabel penghubung dikurangi dari enam menjadi empat, yang berdampak positif pada daya tahan sambungan. Inti suplai dihubungkan ke awal belitan, dan ujung-ujungnya digabungkan menjadi sebuah simpul yang disebut titik N atau netral generator. Opsi koneksi ini memungkinkan Anda untuk beralih ke koneksi tiga kabel, tetapi hanya jika penerima terhubung beban tiga fasa simetris;
• Ketika belitan disilangkan dalam bentuk segitiga, maka akan tercipta rangkaian tertutup yang mempunyai hambatan relatif kecil. Sambungan ini digunakan saat menghubungkan sistem simetris tiga EMF: dalam hal ini, jika tidak ada beban, tidak ada arus yang timbul di rangkaian.

Tegangan fasa dan saluran

Di awal artikel kami mencatat hal itu koneksi tiga fase memungkinkan Anda memperoleh dua tegangan berbeda: linier dan fase. Mari kita lihat lebih dekat apa itu.

• Tegangan fasa terjadi ketika dihubungkan ke inti netral dan salah satu dari tiga fasa rangkaian;
• Tegangan saluran dihasilkan ketika terhubung ke dua fase mana pun. Ahli listrik menyebutnya interfase, yang lebih dekat dengan metode pengukuran.

Sekarang mari kita cari tahu apa perbedaan antara kedua definisi ini.

DI DALAM kondisi normal indikator tegangan linier adalah sama antara setiap fasa dan pada saat yang sama 1,73 kali lebih tinggi dari indikator tegangan fasa. Sederhananya, sesuai dengan standar domestik, tegangan saluran adalah 380 volt, dan tegangan fasa adalah 220V. Fitur saluran tiga fase tersebut telah diterapkan dalam menyediakan pasokan listrik tanpa gangguan kepada konsumen industri dan rumah tangga.

Perlu dicatat bahwa hanya rangkaian tiga fase empat kabel yang memiliki fitur ini, tegangan pengenalnya ditandai sebagai 380/220V. Dari penunjukan ini menjadi jelas bahwa dimungkinkan untuk menghubungkan berbagai macam konsumen ke jalur yang dirancang untuk ini nilai arus baik 380V dan 220 volt.

Catatan! Penting untuk diketahui bahwa ketika tegangan saluran melorot (turun), tegangan fasa juga berubah. Selain itu, indikator tegangan fasa mudah dihitung jika Anda mengetahuinya nilai linier. Untuk melakukan ini, ekstrak dari indikator linier Akar pangkat dua dari tiga. Data yang diperoleh akan sama dengan tegangan fasa.

Berkat fitur-fitur yang dijelaskan di atas dan beragam kemungkinan koneksi, rangkaian tiga fase empat kabellah yang tersebar luas. Ruang lingkup penerapan skema pasokan listrik semacam itu bersifat universal. Oleh karena itu, digunakan untuk memberi daya pada fasilitas besar dengan konsumen yang kuat, perumahan, kantor dan gedung administrasi dan bangunan lainnya.

Dalam hal ini, sama sekali tidak perlu menghubungkan kedua jenis konsumen pada 380V dan 220V. Misalnya, di bangunan tempat tinggal paling sering digunakan saja Peralatan diberi nilai 220 volt. Dalam hal ini, penting untuk memastikan beban seragam pada ketiga fase dengan mendistribusikan daya sambungan secara benar ke setiap saluran. DI DALAM bangunan apartemen hal ini dipastikan dengan urutan menghubungkan apartemen ke konduktor fase. Di rumah pribadi (jika ada input 380V), Anda harus mendistribusikan sendiri beban di sepanjang jalur khusus.

Sekarang Anda tahu jenis tegangan apa yang dapat diperoleh dari rangkaian tiga fase, metode penyambungan apa ke kabel empat inti yang digunakan untuk ini. Pengetahuan ini akan bermanfaat bagi teknisi listrik dan konsumen biasa.

Sistem AC tiga fasa

Pembangkit listrik menghasilkan arus bolak-balik tiga fasa. Generator arus tiga fasa ibarat tiga generator arus bolak-balik yang digabungkan, beroperasi sedemikian rupa sehingga kuat arus (dan tegangan) tidak berubah secara bersamaan, tetapi dengan jeda 1/3 periode. Hal ini dilakukan dengan menggeser kumparan generator sebesar 120° relatif satu sama lain (Gbr. di sebelah kanan).

Setiap bagian dari belitan generator disebut fase. Oleh karena itu disebut generator yang mempunyai belitan yang terdiri dari tiga bagian tiga fase .

Perlu diperhatikan bahwa istilah " fase “dalam teknik elektro mempunyai dua pengertian : 1) sebagai besaran yang bersama-sama dengan amplitudo menentukan keadaan proses osilasi pada saat tertentu; 2) dalam arti memberi nama pada suatu bagian rangkaian listrik arus bolak-balik (misalnya bagian belitan mesin listrik).

Beberapa representasi visual terjadinya arus tiga fasa diberikan oleh instalasi yang ditunjukkan pada Gambar. kiri.
Tiga kumparan dari trafo sekolah yang dapat diturunkan dengan inti ditempatkan mengelilingi lingkaran dengan sudut 120° relatif satu sama lain. Setiap kumparan terhubung ke demo galvanometer. Sebuah magnet lurus dipasang pada sumbu di tengah lingkaran. Jika Anda memutar magnet, arus bolak-balik muncul di masing-masing dari tiga rangkaian “kumparan - galvanometer”. Ketika magnet berputar perlahan, Anda dapat melihat bahwa nilai arus tertinggi dan terendah serta arahnya akan berbeda setiap saat di ketiga rangkaian.

Jadi, arus tiga fasa mewakili aksi gabungan dari tiga arus bolak-balik dengan frekuensi yang sama, tetapi bergeser fasanya sebesar 1/3 periode relatif satu sama lain.
Setiap belitan generator dapat disambungkan ke konsumennya sehingga membentuk sistem tiga fasa yang tidak terhubung. Tidak ada keuntungan dari sambungan seperti itu sehubungan dengan tiga generator arus bolak-balik yang terpisah, karena transmisi energi listrik dilakukan menggunakan enam kabel (gbr. di sebelah kanan).

Dalam praktiknya, dua metode lain telah diperoleh untuk menghubungkan belitan generator tiga fase. Metode koneksi pertama dipanggil bintang (Gbr. di sebelah kiri, a), dan yang kedua - segi tiga (Gbr.b).

Saat terhubung bintang ujung (atau permulaan) dari ketiga fase dihubungkan menjadi satu simpul yang sama, dan kabel berpindah dari awal (atau ujung) ke konsumen. Kabel-kabel ini disebut kabel garis . Titik umum di mana ujung-ujung fasa generator (atau konsumen) dihubungkan disebut titik nol , atau netral . Kawat yang menghubungkan titik nol generator dan konsumen disebut kawat netral . Kabel netral digunakan jika jaringan menimbulkan beban fase yang tidak merata. Ini memungkinkan Anda untuk menyamakan tegangan pada fase konsumen.

Kabel netral biasanya digunakan dalam jaringan penerangan. Sekalipun terdapat jumlah lampu yang sama dengan daya yang sama di ketiga fasa, beban seragam tidak dapat dipertahankan, karena lampu tidak dapat dinyalakan dan dimatikan secara bersamaan di semua fasa, lampu dapat terbakar, dan kemudian keseragaman lampu. beban fase akan terganggu. Oleh karena itu, sambungan bintang digunakan untuk jaringan penerangan, yang memiliki empat kabel (gambar di sebelah kanan) bukan enam kabel dalam sistem tiga fase yang tidak terhubung.

Saat menghubungkan dalam bintang, dua jenis tegangan dibedakan: fase dan linier. Tegangan antara setiap kabel linier dan netral sama dengan tegangan antara terminal fasa generator yang bersesuaian dan disebut fasa ( kamu f ), dan tegangan antara dua kabel saluran adalah tegangan saluran ( kamu aku ).

Hubungan antara tegangan fasa dan saluran dapat ditentukan:

kamu aku = √3. kamu f ≈ 1,73. kamu f ,

jika kita perhatikan segitiga tegangan (Gbr. di sebelah kiri).

Benar-benar,

Il= ^h-T^-g-T^-coySh^ Sf-l/2 + 2-co5b0° = l/3 -C,

Dalam praktiknya, tersebar luas rangkaian tiga fasa Dengan kabel netral pada tegangan UL = 380V; kamu f = 220V.

Karena arus pada kabel netral dengan beban simetris adalah nol, maka arus pada kabel linier sama dengan arus dalam fasa.
Ketika beban fasa tidak merata, arus penyeimbang yang relatif kecil melewati kabel netral. Oleh karena itu, penampang kawat ini harus jauh lebih kecil dibandingkan dengan kawat linier. Hal ini dapat diverifikasi dengan menghubungkan empat amperemeter ke kabel linier dan netral. Lebih mudah menggunakan bola lampu biasa sebagai beban (Gbr. di sebelah kanan).

Dengan beban yang sama dalam fase, arus pada kabel netral adalah nol dan kabel ini tidak diperlukan (misalnya, motor listrik menghasilkan beban yang seragam). Dalam hal ini dibuat sambungan “segitiga”, yaitu sambungan seri antara awal dan akhir kumparan generator satu sama lain. Tidak ada kabel netral dalam kasus ini.
Saat menghubungkan belitan generator dan konsumen " segi tiga » tegangan fasa dan saluran sama satu sama lain,
itu. UL = kamu f , dan arus linier masuk √3 kali arus fasa SAYA L = √3 . SAYA F

Menggabungkan segi tiga digunakan untuk penerangan dan beban listrik. Misalnya, di bengkel sekolah, mesin dapat dimasukkan ke dalam bentuk bintang atau segitiga. Pilihan metode penyambungan tertentu ditentukan oleh besarnya tegangan jaringan dan tegangan pengenal penerima energi listrik.
Pada prinsipnya, fase generator dapat dihubungkan dengan segitiga, tetapi hal ini biasanya tidak dilakukan. Faktanya adalah bahwa untuk menciptakan tegangan saluran tertentu, setiap fasa generator, ketika dihubungkan oleh delta, harus dirancang untuk tegangan yang beberapa kali lebih besar daripada dalam kasus sambungan bintang. Tegangan yang lebih tinggi pada fasa generator memerlukan peningkatan jumlah belitan dan peningkatan insulasi pada kawat belitan, yang meningkatkan ukuran dan biaya mesin. Oleh karena itu, fasa-fasa generator tiga fasa hampir selalu dihubungkan secara bintang. Mesin terkadang dinyalakan sebagai bintang pada saat start, dan kemudian dialihkan ke delta.