Варианты соединения фазных обмоток трехфазного генератора

При построении трехфазной цепи фазные ЭДС генератора соединяют по схеме трехполюсника. Возможны два варианта такого соединения: «звездой» и «треугольником». Они изображены на рис. 3.14, 6> в. Рассмотрим главные особенности каждого из названых вариантов.

Соединение фазных ЭДС генератора «звездой» (см. рис. 3.14, б). В этом случае контакт генератора с внешней цепью может осуществляться четырьмя точками (внешними зажимами генератора): А, В, С и О, называемой нейтральной точкой генератора.

Если потенциал точки О принять равным нулю (ф₀ = 0), то потенциалы точек А_у В, С будут равны фазным ЭДС или фазным напряжениям генератора. При этом условии для комплексных потенциалов точек А, В, С справедливы равенства

Напряжения

принято называть линейными напряжениями генератора. Согласно выражениям (3.14) векторы, изображающие линейные напряжения на комплексной плоскости, образуют треугольник (рис. 3.15, а).

Рис. 3.15. Линейные напряжения трехфазного генератора при соединении его обмоток «звездой»:

а — построение векторов линейных напряжений по симметричной тройке фазных напряжений; б — расположение векторов линейных напряжений в виде симметричной звезды Покажем, что амплитуды линейных напряжений в рассматриваемом случае превышают фазные напряжения в V3 раз. Определим также начальные фазы комплексов U_AB; U_BC; U_CA. По-прежнему будем считать начальную фазу Ё_А равной нулю.

Воспользуемся известными комплексными соотношениями

Тогда, в соответствии с выражениями (3.12)—(3.15), линейное напряже.

ние U_AB запишется так:

Аналогичные с соотношениями (3.16) расчеты для комплексов U_BC и U_СА приводят к следующим результатам:

Из выражений (3.16) и (3.17) следует, что при соединении обмоток трехфазного генератора «звездой» линейное напряжение в V3 раз больше фазного. Комплексы линейных напряжений U_лв, U_BO U_CA на комплексной плоскости образуют симметричную тройку, которую можно расположить в виде симметричной звезды (рис. 3.15, б).

Соединение фазных обмоток генератора «треугольником» (см. рис. 3.14, в). Важнейшей особенностью соединения ЭДС трехфазного генератора «треугольником» является отсутствие тока в контуре генератора при отключении внешней цепи. Действительно, в режиме холостого хода генератора ток в контуре, образованном статорными обмотками при их соединении «треугольником», определяется алгебраической суммой фазных ЭДС (е_л + е_в + е_с). Эта сумма равна нулю, в чем можно убедиться, сложив как функции мгновенных значений фазных ЭДС, так и их комплексные амплитуды.

В рассматриваемом случае генератор контактирует с внешней цепыо тремя точками. На рис. 3.14, в они обозначены как X, У, Z. Линейные напряжения равны фазным: