Електротехніка, трифазні ланцюги, з’єднання приймачів енергії трикутником
Приз'єднанні приймачів енергії трикутником(рис. 7-16) окремі фази приймача приєднуються до лінійних дротів, що йдуть від генератора. При цьому кожна фаза приймача безпосередньо включається на лінійну напругу, яка в той же час буде і фазною напругою, тобто.
У цьому випадку фазна напруга (на відміну від схеми з'єднання зіркою) не залежить від опорів фаз приймача.
За позитивний напрямок фазних струмів вибираємо напрямок від A' до B', від B' до C' і від C' до A'. За позитивний напрямок лінійних струмів приймаємо напрямок від генератора до приймача. За першим законом Кірхгофа для миттєвих значень струмів для точки A' можна написати:
Аналогічно для точки B'
Таким чином,миттєве значення лінійного струму дорівнює алгебраїчної різниці миттєвих значень фазних струмів тих фаз, які з'єднані з даним проводом.
Зі сказаного слід, щовектор лінійного струму дорівнює різниці векторів відповідних фазних струмів, тобто.
На діаграмі (рис. 7-17) вектори лінійних струмів отримані як різниці векторів відповідних фазних струмів, причому всі вектори проведені із загального початку. Іноді для більшої наочності вектори рухаються паралельно собі так, щоб вектори напруг давали замкнутий трикутник (рис. 7-18).
Якщо навантаження фаз рівномірна, тобто.
то діючі значення фазних струмів рівні між собою і струми зрушені по фазах на однакові кути від відповідних напруг(рис. 7-19), на кути 120° один щодо іншого. Отже, фазні струми утворюютьсиметричну систему. Опустивши перпендикуляр із кінця довільновзятого вектора фазного струму I АВ на вектор лінійного струму I А, прямокутного трикутника OMH , отримаємо, що
т. е.лінійні струми по абсолютній величині більше фазних струмів у √3 разів. З того ж малюнка випливає, щолінійні струми відстають від відповідних фазних струмів на кут 30°. Розрахунок трифазного симетричного ланцюга, з'єднаного трикутником, зводиться до розрахунку однієї фази. Фазна напруга
Кут зсуву фазного струму щодо фазної напруги визначається через його косинус, синус або тангенс:
Активна, реактивна та повна потужності однієї фази визначаються виразами:
При симетричній системі напруг та струмів відповідні потужності трьох фаз визначаються виразами:
При несиметричній системі напруги або нерівномірному навантаженні фаз приймачів енергії активна і реактивна потужності трифазної системи визначаються як суми потужностей окремих фаз, тобто вони визначаються тими ж виразами, які були наведені для випадку з'єднання приймачів енергії зіркою.
З'єднання трикутником застосовується для включення ламп(рис. 7-20), так і електродвигунів. При цьому необхідно, щоб номінальна напруга ламп дорівнювала лінійному напрузі мережі. Трифазний електродвигун включається трикутником, якщо номінальна фазна напруга його дорівнює лінійному напрузі мережі, або зіркою, якщо номінальна фазна напруга його в√3 разів менше лінійної напруги мережі.
При будь-якому способі з'єднання приймачів енергії алгебраїчна сума миттєвих значень лінійних струмів трифазного трипровідного ланцюга дорівнює нулю. При з'єднанні зіркою без нульового дроту, прийнявши за позитивний напрямок лінійних струмів від генератора до приймача, по першомузакону Кірхгофа, можна написати:
При з'єднанні приймачів енергії трикутником сума лінійних струмів дорівнює нулю, оскільки
Звичайно, сума векторів лінійних струмів дорівнює нулю.
Тому, наприклад, магніторушійна сила трьох лінійних струмів у трифазному кабелі дорівнює нулю, дорівнює нулю та магнітний потік кабелю. Це дозволяє для захисту кабелю від механічних пошкоджень застосовувати сталеву броню, не побоюючись перегріву її від перемагнічування, що мало б місце, якби сума струмів не дорівнювала нулю.