Схемы соединения обмоток генератора и приемников

Впервые многофазные системы были применены П.Н. Яблочковым для питания изобретенных им электрических свечей. В его установках обмотки многофазных генераторов присоединялись к электрически не связанным друг с другом линиям, питавшим отдельные группы свечей. Подобные многофазные системы называются несвязанными. На рис. 7.4 показана несвязанная трехфазная система.

Рис. 7.4. Несвязанная трехфазная система

Существенным недостатком несвязанных систем является наличие большого числа проводов, что приводит к повышенному расходу проводниковых материалов и к увеличению электрических потерь в линиях. Поэтому в настоящее время применяются многофазные системы цепей, соединенные друг с другом, которые называются связанными. Связанная многофазная система образует одну сложную разветвленную цепь, поэтому она просто называется многофазной цепью.

Существует два основных способа соединения обмоток генераторов, трансформаторов и приемников: соединение ««звездой»» и соединение «многоугольником» (для трехфазной цепи – ««треугольником»»).

При соединении «звездой» все концы фазных обмоток генератора объединяют в одну точку (рис. 7.5).

Рис. 7.5. Схема соединения «звезда с нейтральным проводом»

Общие точки фаз генератора и приемника называются нейтральными (N и n) или нулевыми (0 и 0₁), а соединяющий их провод – нейтральным или нулевым. Остальные провода, соединяющие фазы генератора и приемника, называются линейными. При соединении «треугольником» (рис. 7.6) фазные обмотки генераторов соединяются последовательно таким образом, чтобы начало последующей обмотки соединялось с концом предыдущей.

Рис. 7.6. Соединение фаз источника и нагрузки «треугольником»

Последовательное кольцевое соединение обмоток генератора не приводит к их короткому замыканию, как это было бы при подобном соединении аккумуляторов, так как в симметричной системе сумма ЭДС, действующих в контуре треугольника, в любой момент времени равна нулю

Схемы соединения обмоток источника и приемников не зависят друг от друга. В одной и той же цепи могут быть различные схемы соединения источника и приемников.

Лучи звезды или ветви треугольника называются фазами приемника или генератора. Сопротивления фаз называются фазными сопротивлениями. ЭДС, наводимые в фазах источника, напряжения на фазах источника и приемника, токи в фазах называются, соответственно, фазными ЭДС, напряжениями и токами (E_ф, U_ф, I_ф). Напряжения между линейными проводами и токи в них называются линейными напряжениями и токами (U_л, I_л).

Необходимо отметить, что для схемы «звезда» токи в фазах равны линейным (I_ф = I_л), а для схемы «треугольник» равны между собой соответствующие фазные и линейные напряжения (U_ф = U_л).

Принятые положительные направления ЭДС, напряжений и токов показаны на рис. 7.5 и 7.6.