1. З'єднання в трикутник трифазного генератора або вторинної обмотки трансформатора. З'єднаємо кінець...

З'єднання в трикутник трифазного генератора або вторинної обмотки трансформатора.

З'єднаємо кінець x обмотки ax з початком b обмотки by, кінець y обмотки by з початком c обмотки cz, кінець z обмотки cz з початком a обмотки ax так, як показано на малюнку 1. Таке з'єднання з вигляду нагадує трикутник, звідки й походить його назва . Лінійні дроти приєднані в вершинах трикутника.

Малюнок 1. З'єднання в трикутник генератора.

Основні співвідношення:
1. При з'єднанні в трикутник лінійні і фазні напруги дорівнюють тому, що кожні два лінійних дроти (Як видно з малюнка 1) приєднані до початку і кінця однієї з фазних обмоток, а все фазні обмотки однакові.
2. Лінійні струми I л більше фазних I ф в √3 = 1,73 рази.

Як довести, що I л = 1,73 × I ф? Скористаємося для цього векторною діаграмою малюнка 2.

Малюнок 2. Визначення лінійних струмів при з'єднанні в трикутник.

Фазні струми I ab, I bc, I ca в трьох електроприймачах ЕП (рисунок 2, а) зображуються векторною діаграмою (рисунок 2, б), яка отримана шляхом перенесення паралельно самим собі векторів з малюнка 2, а. Вершини трикутника навантажень a, b і c є вузловими точками. Тому згідно першим законом Кірхгофа справедливі рівності

I a + I ca = I ab, звідки I a = I ab - I ca;
I b + I ab = I bc, звідки I b = I bc - I ab;
I c + I bc = I ca, звідки I c = I ca - I bc.

Зрозуміло, що ці рівності геометричні, тому віднімання потрібно виконувати за правилами вирахування векторів, що і зроблено на малюнку 2, б. Безпосереднє вимірювання довжин векторів або обчислення за правилами геометрії показують, що лінійні струми I a, I b і I c більше фазних струмів I ab, I bc і I ca в √3 = 1,73 рази.

На малюнку 2, б також видно, що векторна діаграма симетричних лінійних струмів I a, I b і I c зрушена на 30 ° в бік, протилежний обертанню векторів, щодо діаграми фазних струмів I ab, I bc і I ca. Іншими словами, струм I a відстає на 30 ° від струму I ab. Струм I b відстає на 30 ° від струму I bc, ток I c відстає на 30 ° від струму I ca.
Порядок індексів в позначенні фазних струмів вказує на порядок обертання фаз . У нашому прикладі порядок проходження (обертання) фаз: a, b, c.

На малюнку 2, в показано з'єднання в трикутник обмоток генератора або вторинних обмоток трансформатора . Вектори струмів I ba, I ac, I cb, що проходять в обмотках генератора (вторинних обмотках трансформатора), і вектори струмів в навантаженні (I ab, I ca, I bc) відповідно паралельні, але повернені на 180 °. Причина такого розташування векторів стане зрозумілою, якщо поєднати малюнок 2, в с правою частиною малюнка 2, а, що і виконано на малюнку 2, г.

Звертається увага на те, що всі три обмотки всередині генератора (трансформатора) з'єднані послідовно і утворюють замкнену ланцюг. Подібне з'єднання в установках постійного струму призвело б до короткого замикання . В установках трифазного струму в силу того, що електрорушійні сили (е. Д. С.) Зрушені по фазі на 120 °, струм в цьому замкнутому контурі відсутній, так як в кожен момент сума е. д. з. трьох обмоток дорівнює нулю 1.

Необхідно тут же помітити, що для відсутності струму в контурі обмоток генератора (трансформатора) необхідно, щоб обмотки мали однакові числа витків, були зрушені на 120 електричних градусів і мали е. д. з. строго синусоїдальні або у всякому разі не містять гармонік, кратних трьом (дивіться статтю " Поняття про магнітне рівновазі трансформатора ").

Генератори практично ніколи не з'єднують в трикутник. У трансформаторах такі сполуки не тільки поширені, але іноді виконуються з метою отримання всередині трансформатора струмів третє гармонік. Навіщо? Зрозуміло не для того, щоб створювати в трансформаторі додаткові втрати. Причини тут набагато складніше, дивіться статтю " Поняття про магнітне рівновазі трансформатора ".

З'єднання в трикутник обмоток трансформаторів в двох варіантах показано на малюнку 3. Детально питання про з'єднання обмоток трансформаторів розглянуто в статті " Групи з'єднання трансформаторів ".

Малюнок 3. З'єднання в трикутник трансформаторів.

З'єднання в трикутник електроприймачів і конденсаторних батарей.

З'єднання в трикутник обмоток електродвигунів показано на малюнках 4, а - в. При цьому на малюнку 4, а обмотки і з'єднані і розташовані трикутником; на малюнку 4, б обмотки з'єднані трикутником, але розташовані довільно; на малюнку 4, в обмотки розташовані зіркою, але з'єднані в трикутник. На малюнку 4, г обмотки розташовані трикутником, але з'єднані в зірку .

Малюнок 4. З'єднання в трикутник електроприймачів.

Всі ці малюнки підкреслюють, що справа зовсім не в тому, як розташовані зображення електроприймачів на кресленнях (хоча їх часто зручно розташовувати відповідно до виду з'єднання), а в тому, що з чим пов'язано: кінці (початку) всіх обмоток між собою або кінець однієї обмотки з початком іншої. У першому випадку виходить з'єднання в зірку, у другому - в трикутник.

З'єднання в трикутник конденсаторних батарей показано на малюнку 4, д.

На малюнку 4, е показано з'єднання в трикутник ламп. Хоча лампи територіально розкидані по різних квартирах, але вони об'єднані спочатку в групи в межах кожної квартири, потім в групи по стояках 2 і, нарешті, ці групи з'єднані в трикутник на ввідному щиті 1. Зауважте: до вступного щита навантаження трифазна, після вступного щита (в стояках і квартирах) однофазна, хоча вона і включена між двома фазами.

На якій підставі навантаження, що харчується від двох фаз названа однофазної? На тій підставі, що зміни струму в обох проводах, до яких приєднана навантаження, відбуваються однаково, тобто в кожен момент струм проходить через одні й ті ж фази.

Відео 1. З'єднання трикутником

1 Відсутність струму в замкнутому контурі ще не означає, що в фазних обмотках немає струму. Токи в фазних обмотках відповідають їх навантажень.

Джерело: Камінський Є. А., "Зірка, трикутник, зигзаг" - 4-е видання, перероблене - Москва: Енергія, 1977 - 104с.