2. Несвязанная трехфазная система

На электрической схеме трехфазный генератор условно принято изображать в виде трех обмоток, расположенных по отношению друг друга под углом 120° (рис.3).

Рис.3

Каждая обмотка (фаза) генератора имеет начало и конец. Принято обозначать начало первой фазы буквой А, а ее конец — X, начало второй фазы буквой В, а конец — У, начало третьей фазы буквой С, а конец — Z. Направление ЭДС от конца к началу обмотки условно пронимают положительным.

Так как каждая фаза трехфазного генератора мо­жет являться самостоятельным источником электрической энергии, к каждой из фаз могут быть подключены свои потребители, что показано на рис. 3. Такая система называется несвязанной трех­фазной системой.

Токи в фазах трехфазной системы определяются равенствами: где ZA, ZB, ZC — сопротивления фаз (сопротивление фазы генера­тора, соединительных проводов и потребителя).

Рис.4

Трехфазная система называется симметричной, если сопротивления фаз одинаковы и одинакова величина ЭДС. Тогда тока в фазах равны по величине и сдвинуты относительно ЭДС на угол φ (рис.4).

Несвязанная трехфазная система не имеет особых преимуществ перед однофазной системой, поэтому она практически не исполь­зуется.

3. Четырехпроводная трехфазная система «звезда - звезда»

Работа системы не изменяется, если в схеме (рис. 3) три обратных провода заменить одним (рис. 5). Концы обмоток источника X, Y и Z соединяются в общую точку N, называемую нулевой точкой или нейтралью. Такая схема называется «звездой». Приемник тоже включается «звездой» и образуется нулевая точка N΄. Замена трех проводов одним обратным проводом не изменила величин токов в потребителях.

Рис.5

Полученная система называется четырехпроводной трехфазной. В полученной системе при­няты следующие названия и обозначения:

1. Точка, в которой объединены концы фаз генератора, называется нулевой точкой генератора (N). N΄ - нулевая точка потребителя. Точки N и N΄обычно заземляются.

2. Провод, соединяющий начало фазы генератора с потребите­лем, называется линейным проводом (А-А΄, В-В΄, С-С΄). Ток в линейном проводе называется линейным током i_Л (i_A, i_B, i_C).

3. Ток в обмотке (фазе) генератора, ток в фазе потребителя называется фазным током i_Ф (i_ФА, i_ФВ, i_ФС).

4. Провод NN΄, соединяющий нулевые точки генератора и потребите­ля, называется нулевым проводом. Ток нулевого провода равен геометрической сумме фазных токов:

I_N = I_A + I_B + I_C.

5. Напряжения между линейными проводами и нулевым прово­дом, напряжения на фазе генератора и фазе потребителя, назы­ваются фазными напряжениями и обозначаются U_A ,U_B ,U_C.

6. Напряжения между линейными проводами называются ли­нейными напряжениями и обозначаются U_AB ,U_BC ,U_CA .

Если сопротивлением обмоток генератора пренебречь, то фазные напряжения источника равны соответствующим ЭДС. В четырехпроводной симметричной системе фазное напряжение потребителя меньше фазного напряжения источника на величину падения напряжения в соединительных проводах.

Нулевой провод играет ту роль, что при его применении к четырехпроводной системе можно подключать и однофазные потре­бители, так как каждая фаза в этом случае работает независимо от других. При наличии нулевого провода нулевая точка потребителя N΄ всегда находится в центре векторной диаграм­мы напряжений (см. рис. 6) независимо от распределения на­грузки между фазами; благодаря этому фазные напряжения не из­меняются при изменении нагрузки. Таким образом, четырехпроводная трехфазная система применяется для одно­временного питания как трехфазных, так и однофазных потреби­телей.