Расчет трехфазных цепей при симметричной нагрузке.

Если симметричная нагрузка соединена звездой, фазное сопротивление которой zф, линейное напряжение на нем равно Uн, фазный ток Iф при этом равен линейному Iл. Когда ту же самую нагрузку соединяют треугольником, фазное напряжение равно линейному, поэтому фазный ток IФ = = UФ / zФ.

При симметричной системе напряжений и симметричной нагрузке, когда Z _a = Z _b = Z _c, т.е. когда R_a = R_b = R_c = R_ф и X_a = X_b = X_c = X_ф, фазные токи равны по значению и углы сдвига фаз одинаковы

Геометрическая сумма трех векторов тока равна нулю: İ_a + İ_b + İ_c = 0.

В случае симметричной нагрузки ток в нейтральном проводе I_N = 0, поэтому необходимость в нейтральном проводе отпадает.

18. Расчет трехфазных цепей при симметричной нагрузке соединенной в звезду. Если концы всех фаз генератора соединить в общий узел, а начала фаз соединить с нагрузкой, образующей трехлучевую звезду сопротивлений, получится трехфазная цепь, соединенная звездой. При этом три обратных провода сливаются в один, называемый нулевым или нейтральным. Трехфазная цепь, соединенная звездой, изображена на рис. 7. 1.

Провода, идущие от источника к нагрузке называют линейными проводами, провод, соединяющий нейтральные точки источника N_и приемника N' называют нейтральным (нулевым) проводом.
Напряжения между началами фаз или между линейными проводами называют линейными напряжениями. Напряжения между началом и концом фазы или между линейным и нейтральным проводами называются фазными напряжениями.
Токи в фазах приемника или источника называют фазными токами, токи в линейных проводах - линейными токами. Так как линейные провода соединены последовательно с фазами источника и приемника, линейные токи при соединении звездой являются одновременно фазными токами. I_л = I_ф. Z_N - сопротивление нейтрального провода.Линейные напряжения равны геометрическим разностям соответствующих фазных напряжений векторная диаграмма фазных и линейных напряжений симметричного источника.

Из векторной диаграммы видно, что При симметричной системе ЭДС источника линейное напряжение больше фазного
в √3 раз. U_л = √3 U_ф

19. Расчет трехфазных цепей при симметричной нагрузке соединенной в треугольник. Если конец каждой фазы обмотки генератора соединить с началом следующей фазы, образуется соединение в треугольник. К точкам соединений обмоток подключают три линейных провода, ведущие к нагрузке.
На рис. 7.3 изображена трехфазная цепь, соединенная треугольником. Как видно
из рис. 7.3, в трехфазной цепи, соединенной треугольником, фазные и линейные напряжения одинаковы. U_л = U_ф I_A, I_B, I_C - линейные токи; I_ab, I_bc, I_ca- фазные токи. Линейные и фазные токи нагрузки связаны между собой первым законом Кирхгофа для узлов а, b, с.

Линейный ток равен геометрической разности соответствующих фазных токов.
На рис. 7.4 изображена векторная диаграмма трехфазной цепи, соединенной треугольником при симметричной нагрузке. Нагрузка является симметричной, если сопротивления фаз одинаковы. Векторы фазных токов совпадают по направлению с векторами соответствующих фазных напряжений, так как нагрузка состоит из активных сопротивлений.

Из векторной диаграммы видно, что I_л = √3 I_ф при симметричной нагрузке.Трехфазные цепи, соединенные звездой, получили большее распространение, чем трехфазные цепи, соединенные треугольником. Это объясняется тем, что, во-первых, в цепи, соединенной звездой, можно получить два напряжения: линейное и фазное. Во-вторых, если фазы обмотки электрической машины, соединенной треугольником, находятся в неодинаковых условиях, в обмотке появляются дополнительные токи, нагружающие ее. Такие токи отсутствуют в фазах электрической машины, соединенных по схеме "звезда". Поэтому на практике избегают соединять обмотки трехфазных электрических машин в треугольник.