Gambar rajah sambungan litar tiga fasa dalam rangkaian elektrik

Kelebihan rangkaian tiga fasa, memastikan pengedarannya yang luas, adalah jelas:

• tenaga dihantar melalui tiga wayar pada jarak jauh lebih ekonomik berbanding jika terdapat lebih sedikit fasa;

• penjana segerak, motor tak segerak, pengubah tiga fasa — mudah untuk dihasilkan, menjimatkan dan boleh dipercayai dalam operasi;

• Akhir sekali, sistem AC tiga fasa mempunyai keupayaan untuk menyediakan (dan mengambil) kuasa serta-merta yang berterusan untuk tempoh arus sinusoidal jika beban penjana tiga fasa adalah sama dalam semua fasa.

Mari kita lihat apakah litar tiga fasa asas yang wujud dalam rangkaian elektrik.

Penggulungan alternator tiga fasa secara amnya boleh disambungkan kepada beban dalam pelbagai cara. Jadi, cara yang paling menjimatkan adalah dengan menyambungkan beban berasingan secara langsung ke setiap fasa penjana, memanjangkan dua wayar untuk setiap beban. Tetapi dengan pendekatan ini, enam wayar diperlukan untuk menyambung.

Ini sangat membazir dari segi penggunaan bahan dan menyusahkan.Untuk mencapai penjimatan bahan, belitan penjana tiga fasa hanya digabungkan dalam litar «bintang» atau «delta». Dengan penyelesaian pendawaian ini, maksimum 4 ("bintang dengan titik sifar" atau "delta") atau minimum 3 diperolehi.

Penjana tiga fasa digambarkan pada rajah dalam bentuk tiga belitan yang terletak pada sudut 120 ° antara satu sama lain. Sekiranya sambungan belitan penjana dilakukan mengikut skema "bintang", maka terminal dengan nama yang sama belitan disambungkan antara satu sama lain pada satu titik (yang disebut "titik sifar" penjana ). Titik sifar ditandakan dengan huruf «O», dan terminal bebas (terminal fasa) belitan ditandakan dengan huruf «A», «B» dan «C».

Jika belitan penjana disambungkan antara satu sama lain dalam skema "segi tiga", maka penghujung penggulungan pertama disambungkan ke permulaan penggulungan kedua, penghujung penggulungan kedua - ke permulaan penggulungan ketiga, hujung ketiga - ke permulaan pertama - segitiga ditutup. Secara geometri, jumlah EMF dalam segi tiga sedemikian akan menjadi sifar. Dan jika beban tidak disambungkan sama sekali ke terminal «A», «B» dan «C», arus tidak akan mengalir melalui belitan penjana.

Akibatnya, kami mendapat lima skim asas untuk menyambungkan penjana tiga fasa dengan beban tiga fasa (lihat rajah). Dalam hanya tiga daripada angka ini anda boleh melihat beban tiga fasa yang disambungkan dengan bintang, di mana tiga hujung beban digabungkan pada satu titik. Titik di tengah bintang beban ini dipanggil «titik sifar beban» dan ditandakan «O'».

Konduktor yang menyambungkan titik neutral beban dan penjana dipanggil konduktor neutral dalam litar tersebut. Arus wayar neutral dilambangkan sebagai «Io».Untuk arah positif arus, arah dari beban ke penjana biasanya diambil, iaitu, dari titik «O'» ke titik «O».

Wayar yang menyambungkan titik "A", "B" dan "C" terminal penjana dengan beban dipanggil wayar talian, dan litar masing-masing: bintang-bintang dengan wayar neutral, bintang-bintang, bintang-delta, delta- delta, delta-bintang - hanya lima skema asas untuk menyambungkan litar tiga fasa dalam rangkaian elektrik.

Arus yang mengalir melalui konduktor linear dipanggil arus linear dan dilambangkan dengan Ia, Ib, Ic. Untuk arah positif arus talian, arah dari penjana ke beban biasanya diambil. Nilai modul arus talian bermaksud Il, sebagai peraturan, tanpa indeks tambahan, kerana ia sering berlaku bahawa semua arus talian litar adalah sama magnitud. Voltan antara dua konduktor linear ialah voltan linear, dilambangkan dengan Uab, Ubc, Uca atau, jika kita bercakap tentang modul, mereka hanya menulis Ul.

Setiap belitan penjana dipanggil fasa penjana, dan setiap tiga bahagian beban tiga fasa dipanggil fasa beban. Arus fasa penjana dan, dengan itu, beban dipanggil arus fasa, dilambangkan dengan Jika. Voltan dalaman fasa penjana dan fasa beban dipanggil voltan fasa, ia dilambangkan Uf.

Jika belitan penjana disambungkan dalam «bintang», maka voltan talian adalah 3 kali ganda akar (1.73 kali) lebih tinggi dalam nilai mutlak daripada voltan fasa. Ini kerana voltan talian secara geometri akan menjadi tapak segi tiga sama kaki dengan sudut akut pada tapak 30°, di mana kaki adalah voltan fasa.Sila ambil perhatian bahawa satu siri voltan tiga fasa rendah: 127, 220, 380, 660 — hanya dibentuk dengan mendarabkan nilai sebelumnya dengan 1.73.

Apabila belitan penjana disambungkan dalam "bintang", jelas arus talian adalah sama dengan arus fasa. Tetapi apa yang berlaku kepada voltan apabila belitan penjana disambungkan delta? Dalam kes ini, voltan rangkaian akan sama dengan voltan fasa untuk setiap fasa dan untuk setiap bahagian beban: Ul = Uf. Apabila beban disambungkan dengan bintang, arus talian akan sama dengan arus fasa: Il = Jika.

Apabila beban disambungkan mengikut skema "delta", untuk arah positif arus, pilih arah pintasan delta mengikut arah jam. Penentuan dibuat oleh indeks yang berkaitan: dari titik mana arus mengalir dan ke titik mana ia mengalir, contohnya, Iab ialah penetapan arus dari titik "A" ke titik "B".

Jika beban tiga fasa disambungkan delta, maka arus talian dan arus fasa tidak akan sama antara satu sama lain. Arus talian kemudiannya dikesan oleh arus fasa mengikut undang-undang pertama Kirchhoff: Ia = Iab-Ica, Ib = Ibc-Iab, Ic = Ica-Ibc.