З’єднання в зірку та трикутник фаз джерел та приймачів електричної енергії
Для зменшення кількості проводів, необхідних для з'єднання навантаження з джерелом живлення, або для зменшення кількості пульсацій у випрямлячах, або підвищення переданої потужності без підвищення напруги мережі використовують різні схеми з'єднання обмоток, як навантаження, так і джерела. Найбільш поширеними схемами з'єднання є трикутник та зірка.
З'єднання зіркою
При з'єднанні зіркою кінці обмоток фаз з'єднуються разом в одній точці (у нашому випадку показані як x, y, z), яка носить назву нейтральної точки або нуля, і позначається буквою N. Також нейтральна точка (нейтраль) або нуль може бути з'єднана з нейтраллю джерела, а може і не з'єднана. У випадку, коли нейтралі джерела та приймача електричної енергії з'єднані, така система буде називатися чотирипровідною, а якщо не з'єднані – трипровідною.
З'єднання трикутником
А ось при з'єднанні трикутник кінці обмоток не з'єднуються в загальну точку, а з'єднуються з початком наступної обмотки. А саме, кінець обмотки фази А (на схемі вказаний х) з'єднується з початком фази, а кінець фази (y) з'єднується з початком фази С, і, як ви напевно вже здогадалися, кінець фаз С (z) з початком фази А. Також слід пам'ятати, що якщо при з'єднанні в зірку система може бути трипровідною, так і чотирипровідною, то при з'єднанні в трикутник система може бути тільки трипровідною.
Може скластися враження, що при такому з'єднанні в контурах може почати протікати електричний струм навіть у випадку, коли буде відключено навантаження. Однак це оманливе враження, оскільки при симетричній системі ЕРС буде виконуватисьрівність Еа + Еb + Ес = 0.
Фазні та лінійні напруги та струми
У трифазних електричних мережах існують два види напруг і струмів - лінійні та фазні.
Під фазною напругою розуміють напругу між початком і кінцем окремої фази електроприймача, а під фазним струмом - струм, що протікає в одній із фаз електроприймача.
При використанні з'єднання в зірку (див. малюнки вище) фазними напругами будуть U/a, U/b, U/c, і відповідно струмами Ia, Ib, Ic. При використанні з'єднання обмоток генератора або навантаження трикутником фазними напругами, відповідно, будуть U / a, U / b, U / c, а струмами Iac, Iba, Icb.
Лінійними напругами будуть напруги між початками фаз або між лінійними проводами. Лінійним струмом буде називатися струм, який протікає у лінійних проводах між джерелом живлення і відповідним навантаженням.
При використанні з'єднання в зірку лінійні струми будуть з фазними рівні, а лінійні напруги з таким типом з'єднання будуть рівні Uab, Ubc, Uca. При використанні з'єднання в трикутник ситуація протилежна - лінійні та фазні напруги рівні, а лінійні струми будуть рівні Ia, Ib, Ic.
При розрахунку та аналізі трифазних ланцюгів не останнє значення має позитивний напрямок ЕРС струмів і напруг, тому що від напрямку цих ЕРС безпосередньо залежить знак в рівняннях, що складаються за законом Кірхгофа, і, як наслідок, співвідношення векторних діаграмах між векторами.