§60. Схема соединения «звездой» | Электротехника

Схема «звезда с нулевым проводом».

При соединении фазных обмоток источника трехфазного тока (например, генератора) по схеме «звезда с нулевым проводом» концы его трех обмоток соединяют в общий узел 0, который называется нулевой точкой, или нейтралью источника (рис. 206).

Рис. 206. Схема «звезда с нулевым проводом», направление в ней линейных и фазных токов и напряжений

Приемники электрической энергии объединяют в три группы Z_A, Z_B и Z_c (фазы нагрузки), концы которых также соединяют в общий узел 0′ (нулевая точка, или нейтраль нагрузки). Обмотки источника соединяют с фазами нагрузки четырьмя проводами. Провода 1, 2 и 3, присоединенные к началам фазных обмоток (А, В, С), называют линейными. Провод 4, соединяющий нулевые точки 0 и 0′, называют нулевым, или нейтральным.

Напряжения u_А, u_в и u_с между началами и концами обмоток отдельных фаз источника или фаз нагрузки Z

A, Z_B и Z_c называют фазными. Они равны также напряжениям между каждым из линейных проводов и нулевым проводом. При отсутствии потери напряжения в обмотках источника (при холостом ходе) фазные напряжения равны соответствующим э. д. с. в этих обмотках.

Фазными токами i_A, i_B, i_c называют токи, протекающие по обмоткам источника или фазам нагрузки Z_A, Z_B и Z_c. Напряжения u_AB, u_BC, u_CA между линейными проводами и токи, проходящие по этим проводам, называют линейными.

Примем условно за положительное направление токов i_A, i_B и i_c в фазах источника — от конца соответствующей фазы к ее началу,в фазах нагрузки — от начала к концу, а в линейных проводах — от источника к приемнику.

Будем считать положительными напряжения u_А, u_B и u_C в фазах источника и нагрузки, если они направлены от начала фаз к концам, а линейные напряжения u_АВ, u_BC, u_СА — если они направлены от предыдущей фазы к последующей.

Из рис. 206 следует, что

в схеме «звезда» линейные токи равны фазным, т. е. I_л = I_ф, так как при переходе от фазы источника или нагрузки к линейному проводу нет каких-либо ответвлений.

Мгновенные значения напряжений согласно второму закону Кирхгофа:

u_АВ = u_А – u_B; u_BC = u_B – u_С; u_СА = u_С – u_А.

Переходя от мгновенных значений напряжений к их векторам, имеем:

Следовательно, линейное напряжение равно разности векторов соответствующих фазных напряжений.

По полученным векторным уравнениям можно построить векторную диаграмму (рис. 207, а), которую можно преобразовать в диаграмму (рис. 207,б). Из этой диаграммы видно, что в симметричной трехфазной системе векторы линейных напряжений →u

AB, →u_ВС, →u_СА образуют равносторонний треугольник ABC, внутри которого расположена симметричная трехлучевая звезда фазных напряжений →u_А, →u_В, →u_С.

В равнобедренных треугольниках АОВ, ВОС и СОА основание равно U_л две другие стороны — U_ф и острый угол между этими сторонами и основанием составляет 30°.

Рис. 207. Векторные диаграммы напряжений для схемы «звезда с нулевым проводом»

Следовательно,

U_л = 2U_ф cos 30° = 2U_ф (√3)/2 = √3 U_ф

Таким образом, в трехфазной системе, соединенной по схеме «звезда с нулевым проводом», линейное напряжение больше фазного в √З раз. Величина √З = 1,73 положена в основу шкалы номинальных напряжений переменного тока: 127, 220, 380 и 660 В. В этом ряду каждое следующее значение напряжения больше предыдущего в 1,73 раза.

В нулевом проводе проходит ток i0, мгновенное значение которого равно алгебраической сумме мгновенных значений токов, проходящих в отдельных фазах: i0 = iA+iB+iC.

Переходя от мгновенных значений токов к их векторам, имеем:

→i₀=→i_A+→i_B+→i_C.

Векторы токов →i_А, →i_В и →i_С сдвинуты относительно векторов соответствующих напряжений →u_A, →u_B, →u_С на углы →i_A, →i_B, →i_C (рис. 208, а). Значения этих углов зависят от соотношения между активным и реактивным сопротивлениями, включенными в данную фазу.

На этой же диаграмме показано сложение векторов →i_А, →i_В и →i_C для определения вектора тока →i₀. Обычно ток →i₀ меньше токов

Рис. 208. Векторные диаграммы напряжений и токов в отдельных фазах для схемы «звезда с нулевым проводом» при неравномерной (а) и равномерной (б) нагрузках фаз

I_A, 1_В и I_C в линейных проводах, поэтому нулевой провод имеет площадь поперечного сечения, равную или даже несколько меньшую площади сечения линейных проводов.

В схеме «звезда с нулевым проводом» приемники электрической энергии можно включать на два напряжения: линейное U_л (при подключении к двум линейным проводам) и фазное U_Ф (при подключении к нулевому и одному из линейных проводов).

Схема «звезда без нулевого провода».

При равномерной или симметричной нагрузке всех трех фаз, когда во всех фазах включены одинаковые активные и реактивные сопротивления (R_A =R_B = R_C и Х_A=Х_В=Х_С), фазные токи i_A, i_B и i_C будут равны по величине и сдвинуты от соответствующих фазных напряжений на равные углы. В этом случае получаем симметричную систему токов, при которой токи i

A, i_B, i_C будут сдвинуты по фазе друг относительно друга на угол 120°, а ток i₀ в нулевом проводе в любой момент времени равен нулю (рис. 208,б).

Очевидно, что при равномерной нагрузке можно удалить нулевой провод и передавать электрическую энергию источника к приемнику по трем линейным проводам 1, 2 и 3 (рис. 209).

Рис. 209. Схема «звезда без нулевого провода»

Такая схема называется

«звезда без нулевого провода». При трехпроводной системе передачи электрической энергии в каждое мгновение ток по одному (или двум) проводу проходит от источника трехфазного тока к приемнику, а по двум другим (или одному) протекает обратно от приемника к источнику (рис. 210).

Рис 210. Кривые изменения токов в линейных проводах (а) при трехпроводной системе и направление в них токов в различные моменты времени (б в, г)

Векторная диаграмма напряжений для схемы «звезда без нулевого провода» при равномерной нагрузке фаз будет такая же, как и для схемы «звезда с нулевым проводом» (см. рис. 207).

Такими же будут и соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями:

I_л = I

Ф и U_л = √3 U_Ф

Следует отметить, что схема «звезда без нулевого провода» может быть применена только при равномерной нагрузке фаз. Практически это имеет место лишь при подключении к источникам трехфазного тока электрических двигателей, так как каждый трехфазный электродвигатель снабжен тремя одинаковыми обмотками, которые равномерно нагружают все три фазы.

При неравномерной нагрузке напряжения на отдельных фазах нагрузки будут различными. На некоторых фазах (с меньшим сопротивлением) напряжение уменьшится, а на других увеличится по сравнению с нормальным, что является недопустимым.

Практически неравномерная нагрузка фаз возникает при питании трехфазным током электрических ламп, так как в этом случае распределение тока между всеми тремя фазами не может быть гарантировано (отдельные лампы могут включаться и выключаться в индивидуальном порядке). Особенно опасны в схеме «звезда без нулевого провода» обрыв или короткое замыкание в одной из фаз.

Можно показать путем построения соответствующих векторных диаграмм, что при обрыве в одной из фаз напряжение в других двух фазах уменьшается до половины линейного, вследствие чего лампы, включенные в эти фазы, будут гореть с недокалом.

При коротком замыкании в одной из фаз напряжение в других фазах увеличивается до линейного, т. е. в √З раз, и все лампы, включенные в этих фазах, перегорят. Поэтому при схеме «звезда с нулевым проводом» во избежание разрыва цепи нулевого провода в ней не устанавливают предохранители и выключатели.

Соединение звездой

Если фазные обмотки генератора или потребителя соединить так, чтобы концы обмоток были соединены в одну общую точку, а начала обмоток присоединены к линейным проводам, то такое соединение называется соединением звездой и обозначается условным знаком Y. На рис. 1 обмотки генератора и потребителя соединены звездой. Точки, в которых соединены концы фазных обмоток генератора или потребителя, называются соответственно нулевыми точками генератора (0) и потребителя (0’). Обе точки 0 и 0’ соединены проводом, который называется нулевым, или нейтральным проводом. Остальные три провода трехфазной системы, идущие от генератора к потребителю, называются линейными проводами. Таким образом, генератор соединен с потребителем четырьмя проводами. Поэтому эта система называется четырехпроводной системой трехфазного тока.

Рис. 1. Соединение звездой

Сравнивая несвязанную и четырехпроводную системы трехфазного тока, видим, что в первом случае роль обратного провода выполняют три провода системы, а во втором – один нулевой провод. По нулевому проводу протекает ток, равный геометрической сумме токов:
I_A, I_B и I_C, т. е. Ī₀= Ī_A + Ī_B + Ī_C.
Напряжения, измеренные между началами фаз генератора (или потребителя) и нулевой точкой (или нулевым проводом), называются фазными напряжениями и обозначаются U_A, U_B и U_C, или в общем виде U_ф. Часто задаются величины э.д.с. фазных обмоток генератора. Они обозначаются Е_A, Е_B и Е_C, или Е_ф. Если пренебречь сопротивлениями обмоток генератора, то можно записать:
Е_A= U_A, Е_В= U_В, Е_C= U_С.
Напряжения, измеренные между началами двух фаз: А и В, В и С, С и А – генератора или потребителя, называются линейными напряжениями и обозначаются U_АВ, U_ВС, U_СА, или в общем виде U_л. На рис. 1 стрелки показывают выбранное положительное направление тока, которое в линейных проводах принято от генератора к потребителю, а в нулевом проводе – от потребителя к генератору.

Если присоединить зажимы вольтметра к точкам А и В, то он покажет линейное напряжение U_АВ. Так как положительные направления фазных напряжений U_A, U_B и U_C выбраны от начал фазных обмоток к их концам, то вектор линейного напряжения U_АВ будет равен геометрической разности векторов фазных напряжений U_A и U_B:
Ū_AВ=Ū_A— Ū_В.
Аналогично можно записать:
Ū_ВС=Ū_В— Ū_С;
Ū_СА=Ū_С— Ū_А.
Иначе можно сказать, что мгновенное значение линейного напряжения равно разности мгновенных значений соответствующих фазных напряжений. На рис. 2 вычитание векторов заменено сложением векторов:
U_A и — U_B; U_В и — U_С; U_С и — U_А.
Из векторной диаграммы видно, что векторы линейных напряжений составляют замкнутый треугольник.

Рис. 2. Фазные и линейные напряжения при соединении звездой

Зависимость между линейным и фазным напряжениями:
U_BС=2U_Bcos30^o, так как cos30^o=√3/2, то U_BС=√3U_B,
или в общем виде U_л=√3U_ф.
Следовательно, при соединении звездой линейное напряжение в √3 раз больше фазного напряжения.

Ток, протекающий по фазной обмотке генератора или потребителя, называется фазным током и обозначается в общем виде I_ф. Ток, протекающий по линейному проводу, называется линейным током и обозначается в общем виде I_л. На рис. 1 видно, что при соединении звездой линейный ток равен фазному току, т. е.
I_л=I_ф.

Рассмотрим случай, когда нагрузка в фазах потребителя одинакова как по величине, так и по характеру. Такая нагрузка называется равномерной, или симметричной. Это условие выражается равенством
z₁= z₂= z₃.
Нагрузка не будет равномерной, если, например, z₁= r₁=0,5ом; z₂=ωL₂=0,5ом и z₃=1/ωC₃=0,5ом, так как здесь выполнено лишь одно условие – равенство сопротивлений фаз потребителя по величине, в то время как характер сопротивлений различен (r₁ — активное сопротивление, ωL₂ — индуктивное сопротивление, 1/ωC₃ — емкостное сопротивление).

При симметричной нагрузке
I_А=U_А/z_А; I_В=U_В/z_В; I_С=U_С/z_С; I_А=I_В=I_С.
Фазные коэффициенты мощности вследствие равенства сопротивлений и одинаковости их характера будут одинаковы:
cosφ₁=r_А/z_А; cosφ₂=r_B/z_B; cosφ₃=r_C/z_C; cosφ₁=cosφ₂=cosφ₃.
В нулевом проводе должна протекать геометрическая сумма токов всех трех фаз. Если посмотреть на кривые изменения токов при симметричной нагрузке трехфазной системы, то увидим, что максимальные значения для всех трех синусоид тока одинаковы. Поскольку при симметричной нагрузке сумма мгновенных значений токов трехфазной системы равна нулю, следовательно, ток в нулевом проводе будет равен нулю.

Отбрасывая нулевой провод в четырехпроводной системе, переходим к трехпроводной системе трехфазного тока. Если имеется симметричная нагрузка, как, например, трехфазные двигатели переменного тока, трехфазного тока, трехфазные печи, трехфазные трансформаторы и т. п., то к такой нагрузке подводятся только три провода. Потребители, включенные звездой с несимметричной нагрузкой фаз, нуждаются в нулевом проводе.

При симметричной нагрузке фазные напряжения отдельных фаз равны между собой. При несимметричной нагрузке трехфазной системы симметрия токов и напряжений нарушается. Однако в четырехпроводных цепях часто пренебрегают незначительной несимметрией фазных напряжений. В этих случаях между линейными и фазными напряжениями существует зависимость
U_л=√3U_ф.

Соединение типа звезда и треугольник для электродвигателей

На сегодняшний день данная тема особо актуальна, и в интернете можно найти массу вопросов по ней. Ответов тоже много, но некоторые из них на гранью фантастики. Поэтому мы решили пошагово и точно рассказать о соединении обмоток электродвигателя так исходя из своей практики.

Для начала вкратце вспомним действие асинхронного электродвигателя. Подключают его сети с трехфазным переменным напряжением. В статоре есть 3 обмотки, сдвинутые по отношению друг к другу на 120 электроградуса. Все это необходимо для того. Чтобы возникло вращающееся магнитное поле.

 

Выводы обмоток статора обозначают так:

• С1, С2, С3 – начала обмоток,
• С4, С5, С6 – конец обмоток.

Указанное обозначение является стандартным, но сегодня появились новые маркировки выводов, которые соответствуют ГОСТу 26772-85:

• U1, V1, W1 — начала обмоток,
• U2, V2, W2 – конец обмоток.

Выводы фазных обмоток асинхронного двигателя выводят на клеммник или колодку и размещают так, чтобы при подключении использовать специальные перемычки и не перекрещивать провода.

Клеммник в основном стараются прикреплять сверху или, если не получается, сбоку.  Иногда если тип клеммника позволяет его можно развернуть на 180°, чтобы осуществление подводки питающих кабелей было удобней.

На клеммник можно вывести 3 или 6 выводов фазных обмоток статора.

 

 

Рассмотрим каждую ситуацию отдельно.

Например:

Если вывести в клеммник 6 выводов обмоток статора, то подключиться можно в сеть на два разноуровневых напряжения, которые могут отличаться величиной в 1,73 раза (√3). Если взять электродвигатель с напряжением 220/380 (В), а в сети уровень линейного напряжения будет составлять 380 (В), то статорные обмотки следует соединять по схеме звезда.

 

Соединение звездой

Концы трех обмоток соединяем в одной точке за счет специальной перемычки. На начальные концы обмоток подаем трехфазное сетевое напряжение. Напряжение фазной обмотки должно составить 220 (В), а линейное напряжение между двумя фазными обмотками — 380 (В).

 

 

Соединение треугольником

Если сеть имеет линейное напряжение уровнем 220 (В), то обмотку статора нужно соединить по схеме треугольник. Пошаговое соединение по типу треугольник фазных обмоток:

• конец обмотки фазы «А» C4 (U2) соединяем с началом обмотки фазы «В» С2 (V1)
• конец обмотки фазы «В» С5 (V2) соединяем с началом обмотки фазы «С» С3 (W1)
• конец обмотки фазы «С» С6 (W2) соединяем с началом обмотки фазы «А» С1 (U1)

Места, где произведено соединение, подключаются к соответствующим фазам питающего трехфазного напряжения.

Линейное напряжение в данном случае должно составлять 220 (В), и на трехфазной обмотке также 220 (В).

На клеммнике при подключении по схеме треугольник обмоток статора асинхронного двигателя специальные перемычки следует установить так:

 

 

В представленных примерах при подключении, что по схеме звезда, что треугольник напряжение каждой фазы обмотки асинхронного двигателя составляет 220 (В).

Частный случай

Иногда так бывает, что на клеммник асинхронного двигателя выведено не 6, а 3 вывода. В такой ситуации соединение независимо от вида схемы будет выполняться внутри двигателя с торца. В данном случае подключение к сети можно будет провести только при одном напряжении, которое указано на таблице с технической информацией.

Если обмотки асинхронного двигателя соединены звездой, то запуск будет мягким, а работа плавной. При этом допускаются кратковременные перегрузки.

При соединении треугольником обмоток асинхронного электродвигателя можно достичь его максимальной мощности. В период запуска токи будут иметь большое значение. Можно будет еще пронаблюдать, что двигатель, подключенный по данной схеме, будет сильнее нагреваться.

 

Исходя из полученных данных, мы должны понимать, что асинхронные двигатели средней мощности и выше следует запускать по схеме звезда. При наборе номинальной частоты вращения в автоматическом режиме происходит переключение его на схему треугольника.

Также на основе собственного опыта рекомендуем для асинхронного электродвигателя использовать стеатитовые клеммные колодки, которые позволят надежно и безопасно провести подключение проводов к любой сети. Их можно использовать не только для электродвигателей, но и для оборудования и отдельных нагревательных элементов с повышенным уровнем температуры.

 

 

Клеммные колодки КМ имеют керамический корпус и расположенный внутри трубчатый латунный профиль. Наличие резьбовых отверстий позволяет устанавливать шпильки для колодки.

Выбирая клеммные колодки, в первую очередь обращайте внимание на предъявляемый уровень их сопротивления температурной нагрузке. Клеммники низкого качества приводят к плавлению изоляции, и провоцирую появление коротких замыканий в системе питания. Применение стеатитовых колодок позволяет исключить перечисленные риски, т. к. корпус из керамики выдерживает температуру вплоть до 1000 °С. А клеммные колодки керамические для для асинхронного электродвигателя работают при постоянной температурной нагрузке окружающей среды в 300°С.

 

Помимо стеатитовых клеммных колодок для электродвигателей «Элемаг» изготавливает еще несколько разных вариантов колодок обладающих высоким уровнем термостойкости. В разделе товаров на сайте вы можете рассмотреть:

Термостойкие колодки от «Элемаг» широко используют для подключения электротехнического оборудования, т. к. им характерно безопасное использование и удобное проведение соединений. Мы изготавливаем клеммники для температурных нагрузок свыше 100°С. Мы используем для разных типов колодок стеатит, керамику и даже фарфор. Это отличные изоляторы способные выдерживать сверхвысокие температуры, обладают устойчивостью к пробоям тока, не поддаются плавке и горению. Для увеличения защиты мы можем покрывать колодки специальной керамической глазурью.

Корпуса у колодок могут быть закрытыми или открытыми. У первых контакты располагаются внутри корпуса, а у вторых контакты размещены вверху колодки. Для фиксации колодок в корпусе могут быть выполнены специальные отверстия.

У нас в ассортименте вы сможете подобрать и открытые и закрытые колодки на 2, 3, 4, 5 контактов.

Мы советуем устанавливать лампы, чередуя в шахматном порядке. Эта схема поможет уменьшить количество необогреваемых точек.

Соединение в звезду и треугольник фаз источников и приемников электрической энергии

Для уменьшения количества проводов, необходимых для соединения нагрузки с источником питания, или же для уменьшения количества пульсаций в выпрямителях, или же повышения передаваемой мощности без повышения напряжения сети используют разные схемы соединения обмоток, как нагрузки, так и источника. Наиболее распространенными схемами соединения являются треугольник и звезда.

Соединения звездой

При соединении звездой концы обмоток фаз соединяются вместе в одной точке (в нашем случае показаны как x,y,z), которая носит название нейтральной точки или нуля, и обозначается буквой N. Также нейтральная точка (нейтраль) или ноль может быть соединена с нейтралью источника, а может быть и не соединена. В случае, когда нейтрали источника и приемника электрической энергии соединены, такая система будет называться четырехпроводной, а в случае если не соединены – трехпроводной.

 Соединение треугольником

А вот при соединении в треугольник концы обмоток не соединяются в общую точку, а соединяются с началом следующей обмотки. А именно, конец обмотки фазы А (на схеме указан х) соединяется с началом фазы В, а конец фазы (y) соединяется с началом фазы С, и, как вы наверно уже догадались, конец фаз С (z) с началом фазы А. Также следует помнить, что если при соединении в звезду система может быть как трехпроводной, так и четырехпроводной, то при соединении в треугольник система может быть только трехпроводной.

Может сложится впечатление, что при таком соединении в контурах может начать протекать электрический ток даже в случае когда будет отключена нагрузка. Однако это обманчивое впечатление, поскольку при симметричной системе ЭДС будет выполнятся равенство Е_а + Е_b + Е_с = 0.

Фазные и линейные напряжения и токи

В трехфазных электрических сетях существуют два вида напряжений и токов —  линейные и фазные.

Под фазным напряжением понимают напряжение между началом и концом отдельной фазы электроприемника, а под фазным током – ток, протекающий в одной из фаз электроприемника.

При использовании соединения в звезду (см. рисунки выше) фазными напряжениями будут U^/_a, U^/_b, U^/_c, и, соответственно токами I_a, I_b, I_c. При использовании соединения обмоток генератора или же нагрузки треугольником фазными напряжениями, соответственно, будут U^/_a, U^/_b, U^/_c, а токами I_ac, I_ba, I_cb.

Линейными напряжениями будут напряжения между началами фаз или же между линейными проводами. Линейным током будет называться ток, который протекает в проводах линейных между источником питания и соответствующей нагрузкой.

При использовании соединении в звезду токи линейные будут с фазными равны, а линейные напряжения с таким типом соединения будут равны U_ab, U_bc, U_ca. При использовании соединения в треугольник ситуация противоположна – линейные и фазные напряжения равны, а токи линейные будут равны I_a, I_b, I_c.

При расчете и анализе трехфазных цепей не последнее значение имеет положительное направление ЭДС токов и напряжений, так как от направления этих ЭДС напрямую зависит знак в уравнениях, которые составляются по закону Кирхгофа, и, как следствие, соотношение на векторных диаграммах между векторами. 

Соединение звездой и треугольником формулы

Трехфазная цепь является совокупностью трех электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые относительно друг друга по фазе на 120 o , создаваемые общим источником. Участок трехфазной системы, по которому протекает одинаковый ток, называется фазой.

Трехфазная цепь состоит из трехфазного генератора, соединительных проводов и приемников или нагрузки, которые могут быть однофазными или трехфазными.

Трехфазный генератор представляет собой синхронную машину. На статоре генератора размещена обмотка, состоящая из трех частей или фаз, пространственно смещенных относительно друг друга на 120 o . В фазах генератора индуктируется симметричная трехфазная система ЭДС, в которой электродвижущие силы одинаковы по амплитуде и различаются по фазе на 120 o . Запишем мгновенные значения и комплексы действующих значений ЭДС.

Сумма электродвижущих сил симметричной трехфазной системы в любой момент времени равна нулю.

Соответственно

На схемах трехфазных цепей начала фаз обозначают первыми буквами латинского алфавита ( А, В, С ), а концы – последними буквами ( X, Y, Z ). Направления ЭДС указывают от конца фазы обмотки генератора к ее началу. Каждая фаза нагрузки соединяется с фазой генератора двумя проводами: прямым и обратным. Получается несвязанная трехфазная система, в которой имеется шесть соединительных проводов. Чтобы уменьшить количество соединительных проводов, используют трехфазные цепи, соединенные звездой или треугольником.

2. Соединение в звезду. Схема, определения

Если концы всех фаз генератора соединить в общий узел, а начала фаз соединить с нагрузкой, образующей трехлучевую звезду сопротивлений, получится трехфазная цепь, соединенная звездой. При этом три обратных провода сливаются в один, называемый нулевым или нейтральным. Трехфазная цепь, соединенная звездой, изображена на рис. 7. 1.

Рис. 6.1

Провода, идущие от источника к нагрузке называют линейными проводами, провод, соединяющий нейтральные точки источника N_и приемника N’ называют нейтральным (нулевым) проводом. Напряжения между началами фаз или между линейными проводами называют линейными напряжениями. Напряжения между началом и концом фазы или между линейным и нейтральным проводами называются фазными напряжениями. Токи в фазах приемника или источника называют фазными токами, токи в линейных проводах – линейными токами. Так как линейные провода соединены последовательно с фазами источника и приемника, линейные токи при соединении звездой являются одновременно фазными токами.

Z_N – сопротивление нейтрального провода.

Линейные напряжения равны геометрическим разностям соответствующих фазных напряжений

(7.1)

На рис. 6.2 изображена векторная диаграмма фазных и линейных напряжений симметричного источника.

Рис. 6.2

Из векторной диаграммы видно, что

При симметричной системе ЭДС источника линейное напряжение больше фазного в √3 раз.

Для увеличения мощности передачи без увеличения напряжения сети, снижения пульсаций напряжения в блоках питания, для уменьшения числа проводов при подключении нагрузки к питанию, применяют различные схемы соединения обмоток источников питания и потребителей (звезда и треугольник).

Схемы

Обмотки генераторов и приемников при работе с 3-фазными сетями могут соединяться с помощью двух схем: звезды и треугольника. Такие схемы имеют между собой несколько отличий, различаются также нагрузкой по току. Поэтому, перед подключением электрических машин необходимо выяснить разницу в этих двух схемах — звезда и треугольник.

Схема звезды

Соединение различных обмоток по схеме звезды предполагает их подключение в одной точке, которая называется нулевой (нейтральной), и имеет обозначение на схемах «О», либо х, у, z. Нулевая точка может иметь соединение с нулевой точкой источника питания, но не во всех случаях такое соединение имеется. Если такое соединение есть, то такая система считается 4-проводной, а если нет такого соединения, то 3-проводной.

Схема треугольника

При такой схеме концы обмоток не объединяются в одну точку, а соединяются с другой обмоткой. То есть, получается схема, похожая по виду на треугольник, и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом. Нужно отметить отличие от схемы звезды в том, что в схеме треугольника система бывает только 3-проводной, так как общая точка отсутствует.

В схеме треугольника при отключенной нагрузке и симметричной ЭДС равно 0.

Фазные и линейные величины

В 3-фазных сетях питания имеется два вида тока и напряжения – это фазные и линейные. Фазное напряжение – это его величина между концом и началом фазы приемника. Фазный ток протекает в одной фазе приемника.

При применении схемы звезды фазными напряжениями являются U_a, U_b, U_c, а фазными токами являются I _a, I _b, I _c. При применении схемы треугольника для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения — U_aв, U_bс, U_cа, фазные токи – I _ac, I _bс, I _cа.

Линейные значения напряжения измеряются между началами фаз или между линейных проводников. Линейный ток протекает в проводниках между источником питания и нагрузкой.

В случае схемы звезды линейные токи равны фазным, а линейные напряжения равны U _ab, U_bc, U _ca. В схеме треугольника получается все наоборот – фазные и линейные напряжения равны, а линейные токи равны I _a, I _b, I _c.

Большое значение уделяется направлению ЭДС напряжений и токов при анализе и расчете 3-фазных цепей, так как его направление влияет на соотношение между векторами на диаграмме.

Особенности схем

Между этими схемами есть существенная разница. Давайте разберемся, для чего в различных электроустановках используют разные схемы, и в чем их особенности.

Во время пуска электрического мотора ток запуска имеет повышенную величину, которая больше его номинального значения в несколько раз. Если это механизм с низкой мощностью, то защита может и не сработать. При включении мощного электромотора защита обязательно сработает, отключит питание, что обусловит на некоторое время падение напряжения и перегорание предохранителей, или отключение электрических автоматов. Электродвигатель будет работать с малой скоростью, которая меньше номинальной.

Видно, что имеется немало проблем, возникающих из-за большого пускового тока. Необходимо каким-либо образом снижать его величину.

Для этого можно применить некоторые методы:

• Подключить на запуск электродвигателя реостат, дроссель, либо трансформатор.
• Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.

В промышленности в основном применяют второй способ, так как он наиболее простой и дает высокую эффективность. Здесь работает принцип переключения обмоток электромотора на такие схемы, как звезда и треугольник. То есть, при запуске мотора его обмотки имеют соединение «звезда», после набора эксплуатационных оборотов, схема соединения изменяется на «треугольник». Этот процесс переключения в промышленных условиях научились автоматизировать.

В электромоторах целесообразно применение сразу двух схем — звезда и треугольник. К нулевой точке необходимо подключить нейтраль источника питания, так как во время использования таких схем возникает повышенная вероятность перекоса фазных амплитуд. Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, которая возникает вследствие разных индуктивных сопротивлений обмоток статора.

Достоинства схем

Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:

• Плавный пуск электрического мотора.
• Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
• Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
• При эксплуатации корпус электродвигателя не перегреется.

Основным достоинством схемы треугольника является получение от электродвигателя наибольшей возможной мощности работы. Целесообразно поддерживать режимы эксплуатации по паспорту двигателя. При исследовании электромоторов со схемой треугольника выяснилось, что его мощность повышается в 3 раза, по сравнению со схемой звезды.

При рассмотрении генераторов, схемы – звезда и треугольник по параметрам аналогичны при функционировании электродвигателей. Выходное напряжение генератора будет больше в схеме треугольника, чем в схеме звезды. Однако, при повышении напряжения снижается сила тока, так как по закону Ома эти параметры обратно пропорциональны друг другу.

Поэтому можно сделать вывод, что при разных соединениях концов обмоток генератора можно получить два разных номинала напряжения. В современных мощных электромоторах при запуске схемы – звезда и треугольник переключаются автоматически, так как это позволяет снизить нагрузку по току, возникающей при пуске мотора.

Процессы, происходящие при изменении схемы звезда и треугольник в разных случаях

Здесь, изменение схемы — имеется ввиду переключение на щитах и в клеммных коробках электрических устройств, при условии, что имеются выводы обмоток.

Обмотки генератора и трансформатора

При переходе со звезды в треугольник напряжение уменьшается с 380 до 220 вольт, мощность остается прежней, так как фазное напряжение не изменяется, хотя линейный ток увеличивается в 1,73 раза.

При обратном переключении возникают обратные явления: линейное напряжение увеличивается с 220 до 380 вольт, а фазные токи не изменяются, однако линейные токи снижаются в 1,73 раза. Поэтому можно сделать вывод, что если есть вывод всех концов обмоток, то вторичные обмотки трансформатора и генераторы можно применять на два типа напряжения, которые отличаются в 1,73 раза.

Лампы освещения

При переходе со звезды в треугольник лампы сгорят. Если переключение сделать обратное, при условии, что лампы при треугольнике горели нормально, то лампы будут гореть тусклым светом. Без нулевого провода лампы можно соединять звездой при условии, что их мощность одинакова, и распределяется равномерно между фазами. Такое подключение применяется в театральных люстрах.

На сегодняшний день асинхронные электродвигатели большой мощности отличаются надежностью работы и высокой производительностью, удобством эксплуатации и обслуживания, а также приемлемой ценой. Конструкция этого типа двигателя позволяет выдерживать сильные механические перегрузки.

Как известно, из основ электротехники, основными частями любого двигателя являются статичный статор, и вращающейся внутри его ротор.

Оба эти элемента состоят из токопроводящих обмоток, при этом статорная обмотка находиться в пазах магнитопровода с соблюдением расстояния в 120 градусов. Начало и конец каждой обмотки выведены в электрическую распределительную коробку и установлены в два ряда.

При подаче напряжения от трехфазной электросети на обмотки статора создается магнитное поле. Именно оно заставляет ротор вращаться.

Как подключить электродвигатель правильно – знает опытный электрик.

Подключение асинхронного двигателя к электрической сети осуществляется только по следующим схемам: «звезда», «треугольник» и их комбинации.

Определение типа способа соединения

Выбор того или иного подсоединения зависит от:

• надежности энергосети;
• номинальной мощности;
• технических характеристик самого двигателя.

Каждое соединение имеет свои плюсы и минусы в работе. В паспорте двигателя от завода-изготовителя, а также на металлическом лейбле на самом устройстве обязательно указана схема его подключения.

При соединении «Звезда» все концы статорных обмоток сходятся водной точке, а напряжение поступает на начало каждой из них. Подключение двигателя «звездой» гарантирует плавный, безопасный пуск агрегата, но на начальном этапе наблюдается значительная потеря нагрузки.

Подключение «треугольником» подразумевает последовательное соединение обмоток в замкнутую структуру, т.е.начало первой фазы соединяют с концом второй и. т.д.

Такое соединение дает выходную мощность до 70% от номинальной, но в таком случае существенно возрастают пусковые токи, что может спровоцировать поломку электродвигателя.

Существует также комбинированное соединение «звезда-треугольник» (такой значок Y/Δ обязательно должен значиться на корпусе мотора). Представленная схема вызывает скачки тока в момент переключения, которые приводят к тому, что скорость вращения ротора быстро снижается, а потом постепенно входит в норму.

Комбинированные схемы актуальны для электромоторов мощностью свыше 5 кВт.

Зависимость выбора от напряжения

Сейчас в промышленности более применимы асинхронные трехфазные электродвигатели отечественного производства, рассчитанные на номинальное напряжение от сети220/380 В. (агрегаты на 127/220 В уже редко используются).

Схема подключения «треугольник»- единственно верная для подключения к российским энергосетям зарубежных электромоторов номинальным напряжением 400-690 В.

Подключение трехфазного двигателя любой мощности осуществляется по определенному правилу: агрегаты низкой мощности присоединяются по схеме «треугольник», а высокомощные – только «звездой».

Так электромотор прослужит долго и проработает без сбоев.

Способ «звезды» применяется при подключении трехфазных асинхронных двигателей номинальным напряжением 127/220 В к однофазным сетям.

Как снизить пусковые токи электродвигателя?

Явление значительного повышения пусковых токов при запуске высокомощных устройств, подсоединенных по схеме Δ, приводит в сетях с перегрузкой к кратковременному падению напряжения ниже допустимого значения. Все это объясняется особой конструкцией асинхронного электродвигателя, у которого ротор с большой массой обладает высокой инерционностью. Поэтому на начальном этапе работы мотор перегружается, особенно это актуально для роторов центробежных насосов, турбинных компрессоров, вентиляторов, станочного оборудования.

Чтобы снизить влияние всех этих электротехнических процессов, используют подключение электродвигателя «звездой» и «треугольником». Когда двигатель набирает обороты, ножи специального переключателя (пускателя с несколькими трехфазными контакторами) переводит обмотки статора со схемы Y на Δ.

Для реализации смены режимов кроме пускателя нужно специальное реле времени, благодаря которому происходит временная задержка 50-100 мс при переключении и защита от трехфазного короткого замыкания.

Сама процедура использования комбинированной схемы Y/ Δ эффективно помогает уменьшить пусковые токи мощных трехфазных агрегатов. Происходит это следующим образом:

При подаче напряжения 660 В по схеме «треугольник», каждая обмотка статора получает 380 В (√3 раза меньше), а, следовательно, по закону Ома, в 3 раза уменьшается сила тока. Поэтому при запуске в свою очередь в 3 раза снижается мощность.

Но такие переключения возможны только для моторов с номинальным напряжением 660/380 В при включении их в сеть с такими же значениями напряжения.

Опасно подключать электродвигатель с номинальным напряжением 380/220 В в сеть 660/380 В, его обмотки могут быстро перегореть.

И также помните, что вышеописанные переключения недопустимо применять для электромоторов, у которых на валу размещена нагрузка без инерции, к примеру, вес лебедки или сопротивление поршневого компрессора.

Для такого оборудования устанавливают специальные трехфазные электрические двигатели с фазным ротором, где реостаты уменьшают значение токов при пуске.

Чтобы изменить направление вращения электромотора, необходимо сменить местами две любые фазы сети при любом типе подключения.

Для этих целей при эксплуатации асинхронного электродвигателя применяют специальные электроаппараты ручного управления, к которым относятся реверсивные рубильники и пакетные переключатели или более модернизированные приборы дистанционного управления — реверсивные электромагнитные пускатели (рубильники).

ЗВЕЗДОЙ, СОЕДИНЕНИЕ — это… Что такое ЗВЕЗДОЙ, СОЕДИНЕНИЕ?

ЗВЕЗДОЙ, СОЕДИНЕНИЕ

ЗВЕЗДОЙ, СОЕДИНЕНИЕ

(Star-connection) — способ соединения генератора и приемников трехфазного тока, при котором все три фазные обмотки имеют один конец в общей точке (нулевой точке), другие же концы выводятся наружу, от них берется в сеть получаемый от генератора трехфазный ток.

Самойлов К. И. Морской словарь. — М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941

.

• ЗВЕЗДНЫЕ КАРТЫ
• ЗВЕЗДООБРАЗНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Смотреть что такое «ЗВЕЗДОЙ, СОЕДИНЕНИЕ» в других словарях:

• СОЕДИНЕНИЕ — (1) деталей, изделий, конструкций способы механического скрепления или сочленения составных частей для образования из них машин, агрегатов, механизмов, приборов, а также сборных элементов в строительных конструкциях с целью выполнения ими… …   Большая политехническая энциклопедия

• СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ — способы соединений, применяемые в трехфазной электрической цепи (рис. С 15). При соединении звездой концы обмоток трех фаз генератора (трансформатора, электродвигателя) соединяют в общую нейтральную точку, а начала обмоток присоединяют к трем… …   Металлургический словарь

• соединение звездой — jungimas žvaigžde statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. Y connection; star connection; wye connection vok. Y Schaltung, f; Sternschaltung, f rus. соединение звездой, n pranc. connexion en étoile, f; connexion étoile, f ryšiai: sinonimas …   Automatikos terminų žodynas

• соединение звездой — žvaigždinis jungimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. connection in star; star connection; star grouping vok. Sternschaltung, f rus. соединение звездой, n pranc. connexion en étoile, f; couplage en étoile, m …   Fizikos terminų žodynas

• Соединение звездой — …   Википедия

• Треугольником и звездой соединения —         в электротехнике, способы соединения элементов электрических цепей (См. Электрическая цепь), при которых ветви цепи образуют соответственно треугольник и трехлучевую звезду (см. рис.). Наибольшее распространение Т. и з. с. получили в… …   Большая советская энциклопедия

• Трансформатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Трансформатор (значения). Трансформатор силовой ОСМ 0,16 Однофазный сухой многоцелевого назначения мощностью 0.16 кВт …   Википедия

• Электродвигатели — Попытки применить электричество как двигательную силу были сделаны еще в начале прошлого столетия. Так, после того как (1821 г.) Фарадеем было открыто явление вращения магнитов вокруг проводников с токами и наоборот, Sturgeons и Barlow построили… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Герб гербоведение — (Геральдика). Гербом называется наследственно передаваемое символическое изображение, составленное на основании известных правил. С незапамятных времен вошли в употребление символические знаки, которые вырезались на перстнях и рисовались на… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Герб, Гербоведение — (Геральдика). Гербом называется наследственно передаваемое символическое изображение, составленное на основании известных правил. С незапамятных времен вошли в употребление символические знаки, которые вырезались на перстнях и рисовались на… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Трехфазный ток. Соединение звездой и треугольником

До сих пор мы изучали переменный ток, который создавался одной э. д. с. Такой ток называется однофазным переменным током. Система из трех однофазных токов, создаваемых тремя э. д. с. одной частоты, но сдвинутых один относительно другого на одну треть периода (120°), называется трехфазным током.

Трехфазный ток вырабатывают трехфазные генераторы. На рис. 1 схематически показан трехфазный генератор, на неподвижной части которого, называемой статором, расположены три отдельные обмотки.

Подвижная часть генератора, называемая ротором, представляет собой электромагнит. При вращении ротора в катушках обмотки статора индуктируется э. д. с.

Так как обмотки смещены одна относительно другой на 120°, то в них индуктируются э. д. с., у которых амплитуды смещены по фазе также на 120°, т. е. в трех обмотках индуктируются э. д. е., угол сдвига фаз между которыми ф = 120° (каждую обмотку обычно называют фазой).

Рис. 2

Рис. 3

Начала обмоток обозначаются буквами А, В и С, концы соответственно x, у и z.
К кольцам 1 и 2 присоединены концы обмотки электромагнита. Щетки 3, 4 служат для ввода постоянного тока.

Графики э. д. с. в трех обмотках трехфазного генератора представлены на рис. 2.

В трехфазном генераторе как бы имеются три однофазных генератора с общей магнитной системой. Представим, что генератор трехфазного тока подключен к нагрузке так, как показано на рис. 3.

Через А₁, А₂, А₃ обозначены обмотки (фазы) генератора, а через А₁^,, А₂^,, А₃^, — фазы потребителей (электрические лампы).

Три провода B₁ — B₁^,; B₂ — B₂^,; B₃ — B₃^, можно соединить вместе в один провод (рис. 4) ОО^,, называемый нулевым или нейтральным.

Так как алгебраическая сумма трех равных, сдвинутых друг относительно друга на 120°, синусоидальных токов в любой момент времени равна нулю, то при равномерной нагрузке фаз этот провод не нужен, так как ток в нем в этом случае равен нулю. Точка О, в которой соединяются все три фазы обмотки машины и нулевой провод, называется нулевой или нейтральной.

Рис. 4

Рис. 5

Соединение фаз генератора трехфазного тока, показанное на рис. 4, называется соединением звездой. Аналогичное соединение цепей нагрузки называется включением нагрузки звездой.

Напряжение между началом и концом фазы называется фазовым напряжением и обозначается Uф.

Напряжение между концами фаз или проводами линий называется линейным напряжением и обозначается Uл. Соответственно и величина тока называется фазовой (Iф) или линейной (Iл). Очевидно, что при соединении звездой Iл  = Iф , так как фаза генератора и соответствующая линия соединены последовательно.

Величина линейного напряжения при соединении фаз звездой равна

в чем можно легко убедиться, измеряя напряжение между двумя линейными проводами и сравнивая его с напряжением между нулевым проводом и линейным.

Другое соединение фаз генератора трехфазного тока и его потребителей — соединение треугольником — показано на рис. 5. При соединении треугольником фазы включены последовательно: конец одной соединен с началом другой и т. д., сумма э. д. с. трех фаз в каждый момент времени равна нулю. Поэтому при отключении внешней цепи ток в фазах будет равен нулю. При соединении треугольником фазовое напряжение равно линейному Uф = Uл, а сила тока в линии при равномерной нагрузке фаз равна

⇓ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ⇓

⇒ВНИМАНИЕ⇐

• Материал на блоге⇒ Весь материал предоставляется исключительно в ознакомительных целях! При распространении материала используйте пожалуйста ссылку на наш блог!
• Ошибки⇒ Если вы обнаружили ошибки в статье, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье. Мы будем очень признательны!
• Файлообменники⇒ Если Вам не удалось скачать материал по причине нерабочих ссылок или отсутствующих файлов на файлообменниках, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье.
• Правообладателям⇒ Администрация блога отрицательно относится к нарушению авторских прав на www.electroengineer.ru. Поэтому, если Вы являетесь правообладателем исключительных прав на любой материал, предоставленный на ресурсе, то сообщите нам через контакты и мы моментально примем все действия для удаления Вашего материала.

⇓ОБСУДИТЬ СТАТЬЮ⇓

Разница между соединением звезды и треугольника (со сравнительной таблицей)

Разница между соединением звездой и треугольником объясняется с учетом различных факторов, таких как базовое определение соединений, наличие нейтральной точки, соединение клемм, соотношение между линейным током и фазным током, а также между линейным напряжением и фазным напряжением, скорость, уровень изоляции, количество витков, тип системы и использования сети и т. д.

Разница между соединением «звезда» и «треугольник» представлена ​​ниже в таблице , форма .

.

ОСНОВАНИЕ	СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗДА	СОЕДИНЕНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКОМ
Базовое определение	Клеммы трех ответвлений подключены к общей точке. Образованная сеть известна как Star Connection	Три ветви сети соединены таким образом, что образуется замкнутый контур, известный как Delta Connection
Подключение клемм	Начальная и конечная точки, которые являются одинаковыми концами трех катушек, соединены вместе	Конец каждой катушки подключен к начальной точке другой катушки, что означает противоположные клеммы катушки соединены между собой.
Нейтраль	Нейтраль или звезда имеется в соединении звездой.	Нейтральная точка не существует в соединении треугольником.
Соотношение между линейным и фазным током	Линейный ток равен фазному току.	Линейный ток равен трехкратному корню фазного тока.
Соотношение между линейным и фазным напряжением	Линейное напряжение равно трехкратному корню фазного напряжения	Линейное напряжение равно фазному напряжению.
Скорость	Двигатели, соединенные звездой, имеют низкую скорость, поскольку они получают 1 / √3 напряжения.	Скорость электродвигателей, подключенных по схеме треугольника, высокая, потому что каждая фаза получает сумму сетевого напряжения.
Фазовое напряжение	Фазовое напряжение ниже в 1/3 раза от линейного напряжения.	Фазное напряжение равно линейному напряжению.
Число витков	Требуется меньшее число витков	Требуется большое число витков.
Уровень изоляции	Требуемая изоляция низкая.	Требуется высокая изоляция.
Тип сети	В основном используется в сетях передачи электроэнергии.	Используется в сетях распределения электроэнергии.
Полученное напряжение	При соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт.	При соединении треугольником каждая обмотка получает 414 вольт.
Тип системы	Как трехфазная четырехпроводная, так и трехфазная трехпроводная система могут быть соединены звездой.	Трехфазная четырехпроводная система может быть получена от соединения треугольником.

В этой статье объясняется разница между соединением «звезда» и «треугольник». В трехфазной цепи есть два типа соединений. Один из них известен как Star Connection, а другой — Delta Connection. Соединение звездой имеет общую точку или звезду, к которой подключены все три клеммы, образуя звездообразную форму, как показано ниже.

При соединении треугольником все три клеммы соединены вместе, образуя замкнутый контур.В нем нет общей или нейтральной точки, и она используется для передачи энергии на короткие расстояния. Схема подключения представлена ​​ниже.

Разница между соединением звезды и треугольника

1. Клеммы трех ветвей подключены к общей точке. Образованная сеть известна как Star Connection . Три ветви сети соединены таким образом, что образуется замкнутый контур, известный как Delta Connection .
2. При соединении звездой концы начальной и конечной точек трех катушек соединены вместе с общей точкой, известной как нейтральная точка . Но при соединении треугольником нейтральной точки нет. Конец каждой катушки соединен с начальной точкой другой катушки, что означает, что противоположные клеммы катушек соединены вместе.
3. При соединении звездой линейный ток равен фазному току, тогда как при соединении треугольником линейный ток равен трехкратному корню фазного тока.
4. При соединении звездой линейное напряжение равно трехкратному корню фазного напряжения, тогда как при соединении треугольником линейное напряжение равно фазному напряжению.
5. Скорость двигателей, подключенных по схеме звезды, низкая, поскольку они получают 1 / √3 напряжения, но скорость двигателей, подключенных по схеме треугольника, высокая, потому что каждая фаза получает сумму напряжения сети.
6. При соединении звездой фазное напряжение в 1 / √3 раз меньше линейного напряжения, тогда как при соединении треугольником фазное напряжение равно линейному напряжению.
Соединения
7. звездой в основном требуются для сети передачи электроэнергии на большие расстояния, тогда как соединение треугольником в основном в распределительных сетях и используется для более коротких расстояний.
8. При соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт, а при соединении треугольником каждая обмотка получает 415 вольт.
9. При соединении звездой можно получить как 3-фазную 4-проводную, так и 3-фазную 3-проводную системы, тогда как при соединении треугольником можно получить только 3-фазную 4-проводную систему.
10. Уровень изоляции, требуемый при соединении звездой, низок, а при соединении треугольником требуется высокий уровень изоляции.

Эти точки различают соединение звезды и треугольника.

Сравнение соединений звездой и треугольником

Соединения звездой и треугольником — это два типа соединений в трехфазных цепях. Соединение звездой — это 4-проводная система, а соединение треугольником — 3-проводная система.

Прежде чем переходить к деталям соединения звездой, соединением треугольником и сравнения этих двух, позвольте нам сделать очень краткое замечание о трехфазной электроэнергии.

Однофазная система состоит всего из двух проводов (проводов): один называется фазой, по которой течет ток, а другой называется нейтралью, которая действует как обратный путь для замыкания цепи.

В трехфазной системе у нас есть минимум три проводника или провода, по которым проходит переменное напряжение. Передача энергии с использованием трехфазного источника питания более экономична по сравнению с однофазным источником питания, поскольку трехфазный источник питания может передавать в три раза больше энергии с помощью трех проводников по сравнению с двухпроводным однофазным источником питания.

Следовательно, большая часть вырабатываемой и распределяемой электроэнергии на самом деле является трехфазной (но большинство домохозяйств будут получать однофазное питание).

Далее, трехфазная система электроснабжения может быть организована двумя способами. Это: звезда (также называемая Y или Wye) и Дельта (Δ).

При соединении звездой имеется 4 провода: 3 фазных провода и 1 нейтральный провод, тогда как при соединении треугольником имеется только 3 провода для распределения, и все 3 провода являются фазами (нейтраль в соединении треугольником отсутствует).На следующем изображении показано типичное соединение звездой и треугольником.

Позвольте нам понять больше об этих соединениях, используя следующее сравнение между соединениями «звезда» и «треугольник».

Соединения

Соединение звездой (Y или Wye)	Соединение треугольником (Δ)
Соединение звездой — это 4-проводное соединение (в некоторых случаях 4-й провод является необязательным)	Соединение треугольником — это 3-проводное соединение.
Возможны два типа систем соединения звездой: 4-проводная, 3-фазная система и 3-проводная 3-фазная система.	При соединении треугольником возможна только 3-проводная 3-фазная система.
Из 4 проводов 3 провода являются фазами, а 1 провод — нейтралью (которая является общей точкой 3 проводов).	Все 3 провода являются фазами при соединении треугольником.
При соединении звездой один конец всех трех проводов подключен к общей точке в форме Y, так что все три открытых конца трех проводов образуют три фазы, а общая точка образует нейтраль.	При соединении треугольником каждый провод соединяется с двумя соседними проводами в форме треугольника (Δ), и все три общие точки соединения образуют три фазы.
Общая точка звездного соединения называется нейтральной или звездной точкой.	Нет нейтрали в Delta Connection
Линейное напряжение (напряжение между любыми двумя фазами) и фазное напряжение (напряжение между любой из фаз и нейтралью) различаются.	Линейное напряжение и фазное напряжение одинаковы.
Линейное напряжение равно трехкратному фазовому напряжению, то есть VL = √3 VP. Здесь VL — линейное напряжение, а VP — фазное напряжение.	Напряжение линии равно фазному напряжению, то есть VL = VP.
При соединении звездой вы можете использовать два разных напряжения, поскольку VL и VP различны. Например, в системе 230 В / 400 В напряжение между любым фазным проводом и нейтральным проводом составляет 230 В, а напряжение между любыми двумя фазами — 400 В.	При соединении треугольником мы получаем только одно значение напряжения.
Линейный ток и фазный ток одинаковы.	Линейный ток в три раза больше фазного тока.
В соединении звездой, IL = IP. Здесь IL — линейный ток, а IP — фазный ток.	В соединении треугольником, IL = √3 IP
Общая трехфазная мощность при соединении звездой может быть рассчитана по следующим формулам. P = 3 x VP x IP x Cos (Φ) или P = √3 x VL x IL x Cos (Φ)	Общая трехфазная мощность при соединении треугольником может быть рассчитана по следующим формулам. P = 3 x VP x IP x Cos (Φ) или P = √3 x VL x IL x Cos (Φ)
Поскольку линейное и фазовое напряжение различаются (VL = √3 VP), изоляция, необходимая для каждой фазы, меньше при соединении звездой.	При соединении треугольником линейное и фазное напряжения одинаковы, поэтому для отдельных фаз требуется дополнительная изоляция.
Обычно соединение звездой используется как в передающих, так и в распределительных сетях (с однофазным или трехфазным питанием.	Delta Connection обычно используется в распределительных сетях.
Поскольку требуется меньшая изоляция, соединение звездой может использоваться на больших расстояниях.	Delta Connections используются для более коротких расстояний.
Соединения звездой часто используются в приложениях, требующих меньшего пускового тока	треугольником часто используются в приложениях, требующих высокого пускового момента.

Спутниковое телевидение в Барабу, Висконсин | Звезда соединения

В Star Connection наши сотрудники прошли тщательную подготовку по процедурам обеспечения чистоты и чистоты. чтобы предотвратить распространение болезней, в том числе рекомендованные CDC.

• Как всегда, если у нас есть известная болезнь, они не будут посещать дом клиента.
• В целях вашего здоровья и безопасности нам посоветовали не пожимать руки.
• Мы будем носить перчатки как можно чаще, и, возможно, перед этим потребуется очистить или продезинфицировать поверхности. прикоснувшись к ним во время нашего визита. Мы также будем носить бахилы в вашем доме.

Если у вас или у кого-либо из членов вашей семьи проявляются признаки болезни, в том числе лихорадка или симптомы гриппа симптомы, мы просим вас перенести все предстоящие визиты технического специалиста к вам домой.Перенос расписания легко. Позвоните нам по телефону (608) 355-2025, если вам нужно перенести встреча.

Если вы не можете изменить график до нашего приезда, мы просим вас уведомить нас, прежде чем мы введем ваш дома. Мы даем возможность нашим техническим специалистам принимать решения относительно их личного здоровья и безопасности, в том числе досрочное прекращение встреч, если у кого-то в семье проявляются симптомы гриппа или других заболеваний. заразные болезни.

Конечно, мы просим весь наш персонал строго практиковать основы, изложенные CDC:

• Оставаться дома во время болезни
• Часто мыть руки водой с мылом в течение не менее 20 секунд или использовать дезинфицирующее средство для рук с содержанием алкоголя не менее 60%
• Прикрытие кашля и чихания салфеткой или верхним рукавом
• Очистка поверхностей и предметов, к которым часто прикасаются, включая инструменты Для вашего здоровья и благополучия, мы надеемся, что вы тоже следуете этим правилам. {o}} \\\ end {align} & \ cdots & (2) \\\ end {matrix} \]

  В обоих случаях напряжение каждой фазы имеет одинаковую среднеквадратичную величину V _p , а фазы смещены 120 ^{o 90 366, с V произвольно выбран в качестве опорного фазора.Такой набор напряжений называется сбалансированным и характеризуется}

  $ \ begin {matrix} {{V} _ {an}} + {{V} _ {bn}} + {{V} _ {cn} } = 0 & \ cdots & (3) \\\ end {matrix} $

  Как видно из (1) или (2).

  Последовательность напряжений в (1) называется положительной последовательностью или ABC-последовательностью, а последовательность (2) — отрицательной последовательностью или ACB-последовательностью. Фазорные диаграммы двух последовательностей показаны на рисунке 2, где мы можем убедиться, проверив, что (3) выполняется. Очевидно, единственная разница между положительной и отрицательной последовательностями — это произвольный выбор терминальных меток a, b и c.{o}} \\\ end {align} & \ cdots & (6) \\\ end {matrix} \]

  Эти результаты также могут быть получены графически из векторной диаграммы, показанной на рисунке (3).

  Рис.3: Фазорная диаграмма, показывающая фазные и линейные напряжения

  Соединение звездой Линейные и фазные токи

  Рассмотрим систему на рисунке (4), которая сбалансирована YY, трехфазная, четырехпроводная система, если напряжения источника заданы формулой (1). Термин Y-Y применяется, поскольку и источник, и нагрузка подключены по схеме Y.Система называется сбалансированной, поскольку напряжения источника составляют сбалансированный набор, а нагрузка сбалансирована (полное сопротивление каждой фазы Z _p равно). Четвертый провод — это нейтральная линия n-N, которую можно не использовать для создания трехфазной трехпроводной системы.

  Рис. 4: Сбалансированная система YY

  Линейные токи на рисунке 4, очевидно, равны

  $ \ begin {matrix} \ begin {align} & {{I} _ {aA}} = \ frac {{{ V} _ {an}}} {{{Z} _ {p}}} \\ & {{I} _ {bB}} = \ frac {{{V} _ {bn}}} {{{Z} _ {p}}} = \ frac {{{V} _ {an}} \ angle — {{120} ^ {o}}} {{{Z} _ {p}}} = {{I} _ { aA}} \ angle — {{120} ^ {o}} \\ & {{I} _ {cC}} = \ frac {{{V} _ {cn}}} {{{Z} _ {p} }} = \ frac {{{V} _ {an}} \ angle {{120} ^ {o}}} {{{Z} _ {p}}} = {{I} _ {aA}} \ angle {{120} ^ {o}} \\\ end {align} & \ cdots & (7) \\\ end {matrix} $

  Последние два результата являются следствием (4) и показывают, что линейные токи также образуют уравновешенный набор. {o}} \\\ end {align} & \ cdots & (8) \\\ end {matrix} \ ]

  Где θ — угол Z _p .{2} \ operatorname {Re} ({{Z} _ {p}}) \\\ end {align} & \ cdots & (9) \\\ end {matrix} $

  И общая мощность, подаваемая на нагрузка составляет

  $ {{P} _ {p}} = 3 {{P} _ {p}} $

  Угол θ фазового сопротивления, таким образом, является углом коэффициента мощности трехфазной нагрузки, а также что одной фазы.

  Star Connection Frh (104bn70) | FEI.org

  Большинство браузеров по умолчанию настроены на автоматический прием файлов cookie, но обычно вы можете изменить настройки своего браузера, чтобы предотвратить автоматическое принятия и предлагать вам каждый раз, когда вам отправляется файл cookie или разрешать вы можете вообще не получать файлы cookie.Если вы хотите заблокировать файлы cookie, следуйте соответствующим инструкциям. Убедитесь, что выбранные вами инструкции соответствуют типу и версии программного обеспечения вашего браузера:

• IE11,10

  Откройте Internet Explorer, нажмите кнопку «Сервис», а затем нажмите «Свойства обозревателя».
  На вкладке «Конфиденциальность» переместите ползунок вверх до «Блокировать все файлы cookie».
  Дополнительные сведения: поддержка Internet Explorer

• IE9,8,7

  Откройте Internet Explorer, нажав кнопку «Пуск».В поле поиска введите Internet Explorer, а затем в списке результатов щелкните Internet Explorer.
  Нажмите кнопку «Инструменты», а затем выберите «Свойства обозревателя». Щелкните вкладку Конфиденциальность, а затем, в разделе «Настройки» переместите ползунок вверх, чтобы заблокировать все файлы cookie или внизу, чтобы разрешить использование всех файлов cookie, а затем нажмите OK.
  Дополнительная информация: Поддержка Internet Explorer

• Хром

  Щелкните меню Chrome на панели инструментов браузера.
  Выберите «Настройки».
  Нажмите «Показать дополнительные настройки».
  В разделе «Конфиденциальность» нажмите кнопку «Настройки содержимого».
  В разделе «Файлы cookie» выберите «Запретить сайтам сохранять любые данные».
  Дополнительная информация : Поддержка Chrome

• Mozilla Firefox

  Выберите «Инструменты» на главной панели задач, а затем «Параметры».
  Щелкните панель «Файлы cookie».
  Выберите панель «Конфиденциальность».
  В разделе «Файлы cookie» снимите флажок «Принимать файлы cookie с сайтов».
  Нажмите кнопку «ОК».
  Дополнительная информация: Поддержка Firefox

• Safari

  Нажмите кнопку «Инструменты» на главной панели задач, а затем «Настройки».
  Нажмите кнопку «Безопасность».
  В разделе «Принимать файлы cookie» нажмите «Никогда».
  Нажмите значок X в правом верхнем углу, чтобы закрыть окно.
  Дополнительная информация: Поддержка Safari

Star Connection Definition — ваше руководство по электрике


В этом методе соединения три одинаковых конца a ’, b’, c ’трех обмоток соединены вместе в общей точке.Эта точка называется нейтралью или нейтралью N.

Три проводника, встречающиеся в точке звезды, заменяются одним проводником, известным как нейтральный провод (или нейтраль).

Если напряжение генератора переменного тока, подключенного звездой, приложено к сбалансированной нагрузке, нейтральный провод будет проводить три тока нагрузки, которые точно равны по величине, но 120 ^o не совпадают по фазе друг с другом. Следовательно, их векторная сумма равна нулю.

т.е. I _a + I _b + I _c = 0,
или I _N = 0.

В случае сбалансированных нагрузок нейтраль может быть опущена, чтобы получить трехфазную трехпроводную систему. Трехфазная четырехпроводная система широко используется для подачи электроэнергии бытовым, а также коммерческим и промышленным потребителям, поскольку она обеспечивает два различных значения напряжения питания.

В системах, соединенных звездой (т. Е. Генераторы или трансформаторы), разность потенциалов между любой линией (или клеммой) и нейтралью называется фазным напряжением (V _PH ), но разность потенциалов между любыми двумя линиями дает линейное напряжение (V _L ).

В сбалансированном соединении звездой

В _L = √3 В _ф. (по величине)

Но линейное напряжение опережает фазное напряжение на 30 ^o .

I _L = I _ф. (по величине и фазе)

Мощность, P _{трехфазный} = √3 В _L I _L cos φ

Мощность, P _{трехфазный} = 3 В _фаза I _фаза cos φ

При рассмотрении распределения тока в трехфазной системе всегда учитывайте следующие два момента:

1. Стрелки, расположенные рядом с фазными токами I _a , I _b и I _c указывают направление тока, когда предполагается, что они положительные, а не направление в конкретный момент и ни в какой момент все три тока не будут течь в одном и том же направлении.Это потому, что три тока имеют разность фаз 120 ^o .
2. Ток, текущий наружу в одном проводе, равен сумме токов, текущих внутрь в двух других проводниках. Это означает, что каждый проводник обеспечивает обратный путь для токов двух других проводников.

Преимущества и применение звездообразного соединения

• Трехфазные генераторы обычно подключаются в звезду. Причина в том, что на каждую фазную обмотку генератора переменного тока будет приходиться только 1 / √3 сетевого напряжения.Это означает, что в генераторе, подключенном по схеме «звезда», количество витков катушки на фазу меньше, чем для генератора, подключенного по схеме «треугольник».
• Соединение звездой обеспечивает два напряжения, то есть фазное напряжение и линейное напряжение. Следовательно, осветительные нагрузки подключаются по трем фазам, тогда как силовые нагрузки, такие как трехфазные двигатели, подключаются по линиям.
• Еще одним преимуществом соединения звездой является то, что нейтраль генератора может быть заземлена. В этом случае разность потенциалов между каждой линией и землей равна фазному напряжению i.е. V _L / √3.
  
  Следовательно, если посредством линии короткого замыкания проводник заземлен, изолятор должен выдерживать только напряжение V _L / √3. Но в случае соединения треугольником изолятор должен выдерживать полное линейное напряжение V _L . Это увеличит вероятность выхода из строя изолятора.

Сбалансированная звезда


Сбалансированное соединение звездой — это соединение, в котором три фазных напряжения равны по величине, но смещены друг от друга на 120 ^o .В сбалансированной системе, соединенной звездой, три линейных напряжения также будут равны по величине, но смещены друг от друга на 120 ^o .


Основы AC | Все сообщения

© http://www.yourelectricalguide.com/ определение звездообразного соединения.

Соединение конденсаторов звездой и треугольником — нарушение напряжения

Силовые конденсаторы в 3-фазных соединениях конденсаторных батарей соединяются треугольником или звездой (звезда). Между этими двумя типами соединений существуют различия в их применениях, номинальном значении кВАр, обнаружении неисправных конденсаторов и т. Д.В этой статье обсуждается разница между конденсаторами, соединенными звездой и треугольником, а также преимущество конденсаторных батарей, соединенных звездой и треугольником.

Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для расчета эффективных кВАр, произведенных для конденсатора при соединении треугольником или звездой.

Конденсаторы высокого напряжения

Блок конденсаторов с подключением по схеме треугольника Конденсаторы

, соединенные треугольником, чаще всего используются при низком напряжении, хотя их можно применять и при более высоких напряжениях.Каждый конденсатор будет иметь полное фазное напряжение, приложенное к его клемме. Почему низковольтные конденсаторные батареи соединяются треугольником? Помните, что генерируемая кВАр изменяется как квадрат приложенного напряжения. Формула для VAR, генерируемого в конденсаторной батарее, имеет следующий вид:

Подключение конденсаторной батареи по схеме треугольника дает больше VAR по сравнению с подключением по схеме звезды. Это связано с тем, что при соединении звездой на конденсатор подается только напряжение фаза-нейтраль, а в случае соединения треугольником — полное фазное напряжение.

Соединение конденсаторов треугольником

Соединение конденсаторов треугольником требует двух вводов. Поскольку нет соединения с землей, конденсаторная батарея не может быть «стоком» для любых токов заземления или токов нулевой последовательности. . Отдельную ветвь конденсатора, соединенного треугольником, необходимо защитить от межфазного короткого замыкания с помощью токоограничивающего предохранителя.

Блок конденсаторов со звездообразной связью

При соединении звездой напряжение на каждом конденсаторе в 1 / sqrt (3) раз больше напряжения фаза-фаза. Следовательно, полученная VAR также будет соответственно меньше по сравнению с соединением треугольником . Соединение звездой в основном используется в системах среднего напряжения (> 1 кВ). Одним из основных преимуществ использования соединения звездой является то, что конденсатор должен быть рассчитан только на напряжение фаза-нейтраль системы по сравнению с номиналом фаза-фаза в системе треугольником. Следовательно, отдельные конденсаторы среднего напряжения будут подвергаться нагрузке только при более низком уровне напряжения, что увеличивает срок их службы. Есть и другие преимущества использования звездообразного соединения на конденсаторах среднего напряжения.Существует два основных типа соединения звездой:

Заземленная звезда (звезда)

При соединении «звезда» или «звезда» нейтральная точка батареи надежно заземлена (заземлена). Это означает, что нейтраль не нужно изолировать до уровня BIL всей системы. Следовательно, при использовании этого соединения может быть реализована некоторая экономия средств. Кроме того, в этой связи переходное восстанавливающееся напряжение (TRV) может быть менее серьезным. Неисправность одной фазы конденсаторной батареи не приведет к повышению напряжения на других исправных ветвях батареи.Как показано ниже, неисправность конденсатора фазы B не приведет к повышению напряжения на других исправных фазах.

Подключение конденсатора звездой с заземлением

Недостатком заземленного соединения звездой является то, что заземленная нейтраль может пропускать токи земли и гармонические токи нулевой последовательности . Это может вызвать помехи от телефона. Кроме того, заземленная звездочка также будет вносить ток короткого замыкания в систему во время замыкания фазы на землю. Из-за заземленного соединения может протекать высокий ток между фазой и землей, когда конденсатор не заземлен.Это требует использования токоограничивающих предохранителей для этого приложения.

Незаземленная звезда (звезда)

При подключении незаземленной звездой нейтраль конденсаторной батареи , а не , подключенной к земле. Следовательно, это соединение не допускает протекания токов заземления и гармонических токов нулевой последовательности. При замыкании фазы на землю в системе незаземленная звездочка не вносит тока замыкания.

Недостатком этого подключения является то, что нейтраль батареи должна быть полностью изолирована от фазного напряжения системы.Нейтральная точка может находиться под потенциалом фаза-фаза во время переключения или во время неисправности. Для банков выше 15 кВ это может стать дорогим.

Еще одним недостатком этого подключения является то, что при выходе из строя конденсатора на одной фазе нейтральная точка смещается. Напряжение на исправных фазах возрастет до полного фазо-фазного потенциала. Ток через неисправные конденсаторы достигает 1,732 о.е., а максимальный ток на поврежденной фазе составит 3 о.е. Такое увеличение напряжения и тока в банке могло привести к дополнительным сбоям.

Как показано ниже, неисправность конденсатора фазы B приведет к повышению напряжения в 1,732 (квадрат 3) раз от номинального напряжения между фазой и нейтралью, которое является полным фазным напряжением на других исправных фазах.

No related posts.