Соединение обмоток генератора и фаз приемника треугольником

Соединение обмоток генератора или фаз приемника, при котором начало одной фазы соединяется с концом другой, образуя замкнутый контур, называется соединением треугольнико м (Δ). Начало фазы А источника питания соединяют с концом фазы В (Y) и точку соединения обозначают А. Далее соединяют точки B и Z (точки B) и точки С и Х (точка С). Положительные направления ЭДС в обмотках такие же, как и при соединении обмоток генератора в звезду.

Подобным образом соединяют и фазы приемника, сопротивления которых обозначают двумя индексами, соответствующими началу и концу фазы. По фазам приемника протекают фазные токи , и . Условное положительное направление фазных токов приемника принято от точки первого индекса к точке второго индекса. Условное положительное направление фазных напряжений , и совпадают с положительным направлением фазных токов. Условное положительное направление линейных токов , и принято от источника питания к приемнику.

При отключенном источнике, когда токи , и равны нулю, в замкнутом контуре обмоток источника питания ток равен нулю, так как система ЭДС симметрична и суммарная ЭДС в контуре равна нулю (). Если соединение обмоток треугольником выполнено неправильно, то есть в одну точку соединены концы или начала двух фаз, то суммарная ЭДС в контуре треугольника отлична от нуля и по обмоткам протекает большой ток. Это аварийный режим для источника питания, и поэтому он недопустим.

Напряжение между началом и концом фазы при соединении треугольником – это напряжение между линейными проводами. Поэтому при соединении треугольником линейное напряжение равно фазному напряжению:

.

При подключении приемника, соединенного треугольником, к источнику питания по фазам приемника протекает фазный ток, который определяется по закону Ома:

,

где - комплексное сопротивление фазы приемника.

Например, , где ; .

Линейные токи можно определить из уравнений, записанных по первому закону Кирхгофа: для точки А^’ ; для точки В^’ ; для точки С^’ .

Таким образом, получаем:

.

Итак, линейные токи при соединении треугольником равны векторной разности фазных токов тех фаз, которые соединены данным линейным проводом.

Как следует из предыдущих уравнений, векторная сумма линейных токов всегда равна нулю:

.

Система линейных (фазных) напряжений , и при соединении треугольником образует такой же замкнутый треугольник, как и при соединении звездой. Фазные токи , и при симметричной нагрузке равны по значению и сдвинуты по отношению к векторам напряжений на одинаковый угол φ.

Для определения линейных токов на рисунке построена векторная диаграмма тех же фазных токов, что и на предыдущем рисунке.

Так как линейные токи определяются через фазные так же, как и линейные напряжения через фазные при соединении звездой, то можно сразу построить векторы линейных токов, соединив концы векторов фазных токов. Векторы линейных токов образуют замкнутый треугольник. Поскольку при симметричной нагрузке системы фазных и линейных токов симметричны, сравнивая векторные диаграммы токов и напряжений, можно заключить, что линейные токи при симметричной нагрузке, соединенной в треугольник, в раза больше фазных:

.

В общем случае, когда нагрузка несимметрична, системы фазных и линейных токов также несимметричны (рисунок б).

Схема соединения фаз приемника (звезда или треугольник) не зависит от схемы соединения обмоток источника питания. Электроприемник присоединяют к источнику питания, имеющему три или четыре зажима. При трех зажимах (А, В и С) обмотки источника питания могут быть соединены как звезда без вывода нейтральной точки, так и треугольником. При четырех зажимах (А, В, С и N) обмотки источника питания соединены звездой с выведенной нейтральной точкой. Фазы приемника могут быть соединены звездой с нейтральным проводом только в этом случае.