Под трёхфазной системой ЭДС понимается система трёх однофазных ЭДС одинаковой частоты и амплитуды, сдвинутых относительно друг друга на угол 1200. Совокупность устройств, по которым может протекать один из токов трёхфазной системы ЭДС, называется фазой. Фазы принято обозначать A (L1), B (L2), C (L3).
Законы изменения фазных ЭДС имеют следующий вид:
Фаза А (В),
Фаза В (В),
Фаза С (В),
где e – мгновенное значение ЭДС (В),
Em – амплитуда (В).
Под действием источника трёхфазной ЭДС создается симметричная система трёхфазных напряжений:
(В),
(В),
(В).
Схема соединения источника трёхфазной ЭДС представлена на рис. 4.1.
Рис. 4.1
Если концы всех трёх фаз соединяются в одной точке, то эта точка называется – нулевая точка и обозначается N, а схема соединения источника трёхфазной ЭДС называется «звезда» (обозначается Y).
Провода AN, BN, CN называются фазными, и токи, проходящие по этим проводам – фазными (обозначаются IФ).
|
|
Провода AA’, BB’, CC’ называются линейными, и токи, проходящие по этим проводам, называются линейными (обозначаются IЛ).
Из рисунка 4.1 следует, что при соединении «звезда»
(4.1)
Провод NN’, соединяющий нулевые точки источника (N) и приёмника (N’) называется нулевым или нейтральным, а ток, протекающий по этому проводу, нулевым или нейтральным (обозначается IN).
Нетрудно заметить, что в приёмник входят три тока , , , а выходит один ток – . Тогда на основании первого закона Кирхгофа мы имеем:
(4.2)
Напряжения , , называются фазными (обозначаются ).
Источник выдает симметричную (равных по величине) систему фазных напряжений:
, (4.3)
Напряжения , , называются линейными (обозначаются ). Источник выдает симметричную систему линейных напряжений
. (4.4)
Построим векторную диаграмму для фазных и линейных напряжений источника ЭДС (рис. 4.2).
Построение начинается со «звезды» фазных напряжений, для этого строим под углом 1200 векторы фазных напряжений , , .
Конец вектора обозначим точкой А, соответственно, – В, – С. Соединив точки А, В, С между собой, получим «треугольник» линейных напряжений (, , ).
Рис. 4.2
Из векторной диаграммы, согласно второму закону Кирхгофа, следует:
Для симметричных систем фазных и линейных напряжений
(4.5)
С учетом вышеизложенного основные электрические соотношения при схеме соединения источника – «звезда»:
|
|
(4.6)
Источники электрической энергии трёхфазного переменного тока преимущественно соединяются в «звезду» с целью получения симметричных систем фазных и линейных напряжений, так как в этом случае однофазные электроприёмники включаются в фазное напряжение . Наиболее широкое распространение получила система линейных и фазных напряжений – 380/220 В.