З’ЄДНАННЯ ОБМОТОК ГЕНЕРАТОРА
ПЛАН
Трьохфазні генератори. З'єднання обмоток генератора
З'єднання приймачів енергії
ПИТАННЯ 1. Трьохфазні генератори.
СПОЛУЧЕННЯ ОБМОТОК ГЕНЕРАТОРА
Раніше розглянуто властивості однофазного змінного струму. Однак однофазна система неекономічна внаслідок недосконалості однофазних електричних машин.
Так, наприклад, при однакових габаритах, масі активних матеріалів (сталі та міді) та втратах енергії потужність однофазної машини в 1,5 рази менша за потужність трифазної машини. Тому для електрифікації використовується трифазна система змінного струму.
Трифазною системою змінного струму або просто трифазною системою називається ланцюг або мережа змінного струму, в якій діють три ЕРС однакової частоти, але взаємно зміщені по фазі на одну третину періоду. Тобто у найпростішому трифазному генераторі на якорі міститься не одна, а три однакові обмотки, зрушені в просторі один щодо одного на кут 120 º. Така система трьох ЕРС називається симетричною.
Окремі ланцюги, що становлять трифазну систему, називаютьсяфазами.
Малюнок 1. Криві зміни ЕРС у трифазній обмотці генератора
При навантаженні генератора на затискачах котушок встановлюються напруги, званіфазними.
Якщо навантаження відсутнє (холостий хід), фазні напруги дорівнюють ЕРС, що індукується в котушках статора.
Обмотки генератора з'єднують між собою в зірку або трикутник. При з'єднанні обмоток генератора зіркою (малюнокб ) кінці всіх трьох фаз з'єднують у загальну точкуО, а до початків приєднують дроти, що відводять енергію в мережу.
Малюнок 2. З'єднання обмоток генератора в зірку
Ці три дроти називаютьсялінійними, а напруга між будь-якими двома лінійними проводами —лінійною напругою Uл.
Від загальної точки з'єднання кінців (або початків) трьох фаз (від нульової точки зірки) може бути відведений четвертий провід, званийнульовим.
Напруга між будь-яким із трьох лінійних проводів і нульовим проводом дорівнює напрузі між початком і кінцем однієї фази,фазному напрузі Uф.
Зазвичай всі фази обмотки генератора виконуються однаковими, так що значення ЕРС, що діють, у фазах рівні.
За векторною діаграмою легко встановити співвідношення між лінійною та фазною напругою.
| Uл = 3Uф або Uф = Uл 3; Iл = Iф. |
тобто при з'єднанні обмоток симетричного генератора зіркою лінійна напруга в3 = 1,73 рази більше фазного.
На підставі першого закону Кірхгофа струм у нульовому дроті дорівнює геометричній сумі струмів у фазах генератора:
| o = А + В + С. |
При з'єднанні обмоток генератора трикутником (малюнока ) початок кожної фази з'єднується з кінцем іншої фази. Таким чином, три фази генератора утворюють замкнутий контур.
Малюнок 3. З'єднання обмоток генератора в трикутник
При з'єднанні обмоток генератора трикутником: