за час одного періоду не тільки величину, але в загальному випадку і знак, сумарна миттєва потужність всіх фаз залишається величиною постійною протягом всього періоду синусоїдальної ЕРС (див. рис. 5, b).
Врівноваженість має найважливіше практичне значення. Якби сумарна миттєва потужність пульсувала, то на валу між турбіною і генератором діяв би пульсуючий момент. Така мінлива механічне навантаження шкідливо відбивалася б на енергогенеруючої установці, скорочуючи термін її служби. Ці ж міркування відносяться і до багатофазним електродвигунам. br/>В
Якщо симетрія порушується (двофазна система Тесла в силу своєї специфіки в розрахунок не приймається), то порушується і врівноваженість. Тому в енергетиці суворо стежать за тим, щоб навантаження генератора залишалася симетричною.
2. З'єднання джерела енергії і приймача за схемою зірка
Трифазний генератор (трансформатор) має три вихідні обмотки, однакові за кількістю витків, але розвиваючі ЕРС, зсунуті по фазі на 1200. Можна було б використовувати систему, в якій фази обмотки генератора НЕ були б гальванічно з'єднані один з одним. Це так звана несвязная система. У цьому випадку кожну фазу генератора необхідно з'єднувати з приймачем двома проводами, тобто буде мати місце шестіпроводних лінія, що неекономічно. У цьому зв'язку подібні системи не отримали широкого застосування на практиці.
Для зменшення кількості проводів в лінії фази генератора гальванічно пов'язують між собою. Розрізняють два види з'єднань: в зірку і в трикутник. У свою чергу при з'єднанні в зірку система може бути трьох- і чьотирьох.
З'єднання в зірку
На рис. 6 приведена трифазна система при з'єднанні фаз генератора і навантаження в зірку. Тут дроти АА ', ВВ' і СС '- лінійні дроти. br/>В
Лінійним називається провід, що з'єднує початку фаз обмотки генератора і приймача. Точка, в якій кінці фаз з'єднуються в загальний вузол, називається нейтральної (на рис. 6 N і N '- відповідно нейтральні точки генератора і навантаження). p> Провід, що з'єднує нейтральні точки генератора і приймача, називається нейтральним (на рис. 6 показаний пунктиром). Трифазна система при з'єднанні в зірку без нейтрального проводу називається трехпроводной, з нейтральним дротом - чьотирьох.
Всі величини, що ставляться до фаз, носять назву фазних змінних, до лінії - лінійних. Як видно зі схеми на рис. 6, при з'єднанні в зірку лінійні струми і рівні відповідним фазним струмів. За наявності нейтрального дроту струм в нейтральному проводі
. br/>
Якщо система фазних струмів симетрична, то. Отже, якби симетрія струмів була гарантована, те нейтральний провід був би не потрібен. Як буде показано далі, нейтральний провід забезпечує підтримку симетрії напруг на навантаженні при несиметрії самої навантаження.
Оскільки напруга на джерелі протилежно напрямку його ЕРС, фазні напруги генератора (див. рис. 6) діють від точок А, В і С до нейтральної точці N; - фазні напруги навантаження.
Лінійні напруги діють між лінійними проводами. Відповідно з другим законом Кірхгофа для лінійних напруг можна записати
; (1)
, (2)
. (3)
Зазначимо, що завжди - як сума напружень по замкнутому контуру.
На рис. 7 представлена ​​векторна діаграма для симетричної системи напруг. Як показує її аналіз (промені фазних напруг утворюють боку рівнобедрених трикутників з кутами при основі, рівними 300), в цьому випадку
(4)
В
Зазвичай при розрахунках приймається. Тоді для випадку прямого чергування фаз , (при зворотному чергуванні фаз фазові зрушення в й міняються місцями). З урахуванням цього на підставі співвідношень (1) ... (3) можуть бути визначені комплекси лінійних напруг. Однак при симетрії напруг ці величини легко визначаються безпосередньо з векторної діаграми на рис. 7. Направляючи речову вісь системи координат за вектором (його початкова фаза дорівнює нулю), відраховуємо фазові зрушення лінійних напруг по відношенню до цієї осі, а їх модулі визначаємо відповідно до (4). То для лінійних напруг і отримуємо:
;
.
3. З'єднання джерела енергії і приймача за схемою трикутник
У зв'язку з тим, що значна частина приймачів, що включаються до трифазні ланцюга, буває несиметричною, дуже важливо на практиці, наприклад, в схемах з освітлювальними приладами, забезпечувати незалежність режимів роботи окремих фаз. Крім чьотирьох, подібними властивостями володіють і трипровідні ланцюга при з'єднанні фаз приймача в трикутник. Але в трикутник також можна з'єднати і фази генератора (див. рис. 8).
В
Для...
