Соединение фаз звездой и треугольником: Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

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.

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.

§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.

Линейные и фазные токи, схема звезда и треугольник

Трехфазной системой переменного электрического тока называют связную совокупность 3-х цепей, в которых имеются синусоидальные ЭДС равной частоты, сдвинутые на одну треть периода по фазе (или 120 градусов), и сформированные одним источником энергии.

В качестве источника, обычно выступает генераторная установка. Практически абсолютное большинство генераторных установок, установленных на современных электростанциях, являются источниками 3-х-фазного тока.

Отдельную цепь данной системы именуют фазой, а систему 3-х сдвинутых по фазе электрических токов принято называть трехфазным.

Так, токи, протекающие в каждой фазе, именуют фазными и условно обозначают IА, IB, IC либо условно Iф. Токи в ветвях нагрузки именуют линейными. Их величина обуславливается величиной фазных напряжений, типом нагрузки. При сугубо активной нагрузке токи идентичны с напряжениями по фазе, а при индуктивной либо емкостной нагрузке, токи могут опережать или отставать от напряжения.

В традиционных электросетях имеет место 2 метода соединения:

— треугольник;

— звезда.

При соединении ветвей схемы треугольником конец одной обмотки подключается к началу другой, т.е. получается замкнутый контур. Для каждого узла схемы выполняется баланс – сумма входящих токов равна сумме исходящих. При таком подключении и симметричной нагрузке выполняется соотношение:

Iл = v3 Iф.

При соединении ветвей элементов схемы звездой все окончания обмоток фаз подключают в один узел 0. Ввиду того, что фазы генератора соединяются последовательно с фазами электроприемников (нагрузки), то линейные токи по величине равны фазным:

Iф = Iл.

Как видим, при соединении фаз, используя метод треугольника, токи разнятся между собой в в 1,72 раза, а при подключении звездой остаются одинаковыми. При этом следует помнить, что соединении фаз генератора может быть выполнено звездой, а приемников – треугольником, и, следовательно, имеет место обратная зависимость. Вследствие чего, в зависимости от требующегося значения напряжения используется та либо иная схема подключения фаз генератора, нагрузки.

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.

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

Схема треугольника

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

Фазные и линейные величины

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.

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.

Особенности схем

Для этого можно применить некоторые методы:

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

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.

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

Лампы освещения

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).

СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ — это… Что такое СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ?

СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ

способы соединений элементов электрич. цепей, при к-рых ветви цепи образуют соответственно трёхлучевую звезду и треугольник. Наибольшее распространение С. з. и т. получили в трёхфазных электрич. цепях. При соединении звездой концы обмоток трёх фаз генератора (трансформатора, электродвигателя) объединяются в общую нейтральную точку, а начала обмоток присоединяются к трём отходящим проводам («линейные провода»). При соединении треугольником конец каждой фазы соединяется с началом следующей и к полученным трём узлам присоединяются линейные провода. Если и генератор и приёмник электроэнергии соединены звездой, то нейтр. точки могут быть связаны четвёртым (нейтр.) проводом. У симметричных приёмников, соединённых звездой или треугольником, сопротивления всех трёх фаз одинаковы. В симметричной трёхфазной цепи, соединённой треугольником, напряжения U_л между линейными проводами равны напряжениям U_ф на фазах приёмника, а силы тока в линейных проводах в корень из 3 раз больше, чем в фазах приёмника. При соединении звездой линейные напряжения больше фазных в корень из 3 раз, а силы тока в линейных проводах и в фазах одинаковы. См. рис.

Схемы соединений звездой и треугольником трёхфазной (симметричной) цепи: а — звездой; б — треугольником; Uл — линейное напряжение; Uф — фазное напряжение; Iл — сила линейного тока; Iф — сила фазного тока

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

СОЕДИНЕНИЯ
СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ

Смотреть что такое «СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ» в других словарях:

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
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
Трёхфазная цепь — трёхфазная система, совокупность трёх однофазных электрических цепей переменного тока (См. Переменный ток) (называемых фазами), в которых действуют три переменных напряжения одинаковой частоты, сдвинутых по фазе друг относительно друга;… … Большая советская энциклопедия
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
Сельсин — (англ. selsyn, от англ. self сам и греч. sýnchronos одновременный, синхронный) Электрическая машина, позволяющая осуществлять угловое перемещение вала какого либо устройства или механизма в соответствии с угловым перемещением другого вала … Большая советская энциклопедия
Электрическая канализация — Э. канализация представляет собой ряд приспособлений и сооружений для распределения Э. энергии от данного источника к приемникам, расположенным в разных пунктах данной местности. Главной частью Э. канализации являются провода, по которым… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
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
Выпрямитель — У этого термина существуют и другие значения, см. Выпрямитель (значения) … Википедия
Диодный выпрямитель — Выпрямитель электрического тока механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток.[1] [2] Большинство… … Википедия
Трёхфазная система электроснабжения — Трёхфазная система электроснабжения частный случай многофазных систем электрических цепей, в которых действуют созданные общим источником синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга во времени на определённый… … Википедия

Звезда и треугольник в электродвигателе: принцип подключения и отличия

Вся нагрузка в трёхфазных цепях соединяется по схеме звезда или треугольник. В зависимости от вида потребителей электроэнергии и напряжения в электросети и выбирают соответствующий вариант. Если говорить об электродвигателях, то от выбора варианта соединения обмоток зависит возможность его работы в конкретной сети с номинальными характеристиками. В статье мы рассмотрим, чем отличаются звезда и треугольник в электродвигателе, на что они влияют и какой принцип подключения проводов в клеммнике трёхфазного двигателя.

Теория

Как уже было сказано, схемы соединения звезда и треугольник характерны не только для электродвигателя, но и для обмоток трансформатора, нагревательных элементов (например, тэнов электрокотла) и другой нагрузки.

Чтобы понять почему эти схемы соединения элементов трёхфазной цепи так называются, нужно их несколько видоизменить.

В «звезде», нагрузка каждой из фаз соединена между собой одним из выводов, это называется нейтральная точка. В «треугольнике» каждый из выводов нагрузки подключается к разноимённым фазам.

Всё сказанное в статье далее справедливо для трёхфазных асинхронных и синхронных машин.

Рассмотрим этот вопрос на примере соединения обмоток трёхфазного трансформатора или трёхфазного двигателя (в этом контексте это не имеет значения).

На этом рисунке отличия более заметны, в «звезде» начала обмоток подключаются к фазным проводникам, а концы соединяются вместе, в большинстве случаев к этой же точке нагрузки подключается нулевой провод от питающего генератора или трансформатора.

Точкой обозначены начала обмоток.

То есть в «треугольнике» конец предыдущей обмотки и начало следующей соединяются, и к этой точке подключается питающая фаза. Если перепутать конец и начало — подключаемая машина не будет работать.

В чем разница

Если говорить о подключении однофазных потребителей, кратко разберем на примере трёх электротенов, то в «звезде», если сгорит один из них продолжат работать два оставшихся. Если сгорит два из трёх – вообще ни один не будет работать, поскольку они попарно подключаются на линейное напряжение.

В схеме треугольника даже при перегорании 2 тэнов – третий продолжит работать. В ней нет нулевого провода, его просто некуда подключать. А в «звезде» его подключают к нейтральной точке, и нужен он для уравнивания токов фаз и их симметрии в случае разной нагрузки по фазам (например, в одной из веток подключен 1 ТЭН, а в остальных по 2 параллельно).

Но если при таком соединении (с разной нагрузкой по фазам) отгорит ноль, то напряжения будут неодинаковы (там, где больше нагрузка просядет, а где меньше – возрастёт). Подробнее об этом мы писали в статье о перекосе фаз.

При этом нужно учесть, что подключать обычные однофазные приборы (220В) между фазами, на 380В, нельзя. Либо приборы должны быть рассчитаны на такое питание, либо сеть должна быть с Uлинейным 220В (как в электросетях с изолированной нейтралью некоторых специфичных объектов, например, кораблей).

Но, при подключении трёхфазного двигателя, ноль к средней точке звезды часто не подключают, так как это симметричная нагрузка.

Формулы мощности, тока и напряжения

Начнем с того что в схеме звезды есть два разных напряжения – линейное (между линейными или фазными проводами) и фазное (между фазой и нулём). Uлинейное в 1,73 (корень из 3) раз больше Uфазного. При этом линейный и фазный токи равны.

Uл=1,73*Uф

Iл=Iф

То есть линейное и фазное напряжение соотносятся так, что при линейном в 380В, фазное равно 220В.

В «треугольнике» Uлинейное и Uфазное равны, а токи отличаются в 1,73 раза.

Uл=Uф

Iл=1,73*Iф

Мощность в обоих случаях считают по одинаковым формулам:

полная S = 3*Sф = 3*(Uл/√3)*I = √3*Uл*I;
активная P = √3*Uл*I*cos φ;
реактивная Q = √3*Uл*I*sin φ.

При подключении одной и той же нагрузки на те же Uфазное и Uлинейное, мощность подключённых приборов будет отличаться в 3 раза.

Допустим, есть двигатель, который работает от трёхфазной сети 380/220В, а его обмотки рассчитаны на подключение по «звезде» к электросети с Uлинейным в 660В. Тогда при подключении в «треугольник» питающее Uлинейное должно быть в 1,73 раза меньше, то есть 380В, что подходит для подключения к нашей сети.

Приведем расчеты, чтобы показать, какие отличия для двигателя будут при переключении обмоток с одной схемы на другую.

Допустим, что ток статора при подключении в треугольник в сеть 380В был 5А, тогда полная его мощность равняется:

S=1,73*380*5=3287 ВА

Переключим электродвигатель на «звезду» и мощность снизится в 3 раза, так как напряжение на каждой обмотке снизилось в 1,73 раза (было 380 на обмотку, а стало 220), и ток тоже в 1,73 раза: 1,73*1,73=3. Значит с учетом пониженных величин проведем расчет полной мощности.

S=1,73*380*(5/3)=1,73*380*1,67=1070 ВА

Как видите – мощность упала в 3 раза!

Но что будет, если есть другой электродвигатель и он работал в «звезде» в сети 380В и током статора в те же 5А, соответственно и обмотки рассчитаны для подключения в «треугольник» на 220В (3 фазы), но по какой-то причине их соединили именно в «треугольник» и подключили к 380В?

В этом случае мощность вырастет 3 раза, так как напряжение на обмотку теперь наоборот увеличилось в 1,73 раза и ток во столько же.

S=1,73*380*5*(3)=9861 ВА

Мощность двигателя стала больше номинальной в эти самые 3 раза. Значит он просто сгорит!

Поэтому нужно подключать электродвигатель по той схеме соединения обмоток, которая соответствует их номинальному напряжению.

Практика — как выбрать схему для конкретного случая

Чаще всего электрики работают с сетью 380/220В, так рассмотрим же как подключить, звездой или треугольником, электродвигатель к такой трёхфазной электросети.

В большинстве электродвигателей может быть изменена схема соединения обмоток, для этого в брно есть шесть клемм, расположены они таким образом, чтобы с помощью минимального набора перемычек можно было собрать нужную вам схему. Простыми словами: вывод начала первой обмотки расположен над концом третьей, начала второй, над концом первой, начало третьей над концом второй.

Как отличить два варианта подключения электродвигателя вы видите на рисунке ниже.

Поговорим о том, какую схему выбирать. Схема подключения катушек электродвигателя не имеет особого влияния на режим работы двигателя, при условии соответствия номинальным параметрам двигателя питающей сети. Для этого смотрим на шильдик и определяем, на какие напряжения рассчитана конкретно ваша электрическая машина.

Обычно маркировка имеет вид:

Δ/Y 220/380

Это расшифровывается так:

Если межфазное напряжение равно 220 – собирайте обмотки в треугольник, а если 380 – в звезду.

Чтобы просто ответить на вопрос «Как соединить обмотки у двигателя?» мы сделали для вас таблицу выбора схемы соединения:

Переключение со звезды на треугольник для плавного пуска

При запуске электродвигателя наблюдаются высокие пусковые токи. Поэтому для снижения пусковых токов асинхронных двигателей используется схема пуска с переключением обмоток со звезды на треугольник. При этом, как было сказано выше, электродвигатель должен быть рассчитан подключение в «треугольник» и работе под Uлинейным вашей сети.

Таким образом в наших трёхфазных электросетях (380/220В) для таких случаев используют двигатели номинальными «380/660» Вольт, для «Δ/Y» соответственно.

При пуске обмотки включаются «звездой» на пониженное напряжение 380В (относительно номинальных 660В), двигатель начинает набирать обороты и в определенный момент времени (обычно по таймеру, в усложненных вариантах — по сигналу датчиков тока и оборотов) обмотки переключаются в «треугольник» и работают уже на своих номинальных 380 вольтах.

На иллюстрации выше описан такой способ пуска двигателей, но в качестве примера изображен перекидной рубильник, на практике же используют два дополнительных контактора (КМ2 и КМ3), она хоть и сложнее обычной схемы подключения электродвигателя, но это не является её недостатком. Зато у неё целый ряд преимуществ:

Меньше нагрузка на электросеть от пусковых токов.
Соответственно меньшие просадки напряжения и уменьшается вероятность остановки сопутствующего оборудования.
Мягкий пуск двигателя.

Есть два главных недостатка этого решения:

Нужно прокладывать два трёхжильных кабеля от места расположения контакторов непосредственно до клемм двигателя.
Падает пусковой момент.

Заключение

Как таковые различия в рабочих характеристиках при подключении одного и того же электродвигателя по схеме звезда или треугольник нет (он просто сгорит, если вы ошибетесь при выборе). Также, как и нет преимуществ и недостатков какой-либо из схем. Некоторые авторы приводят в качестве аргумента то, что в «звезде» ток меньше. Но при аналогичной мощности двух разных двигателей, один из которых рассчитан на подключение в «звезде», а второй в «треугольнике» к сети, например, 380В — ток будет одинаковым. А один и тот же двигатель нельзя переключать «как попало» и «непонятно для чего», так как он просто сгорит. Главное выбирать тот вариант, который соответствует напряжению питающей сети.

Надеемся, теперь вы стало больше понятно про то, что собой представляет схема звезда и треугольник в электродвигателе, какая разница в подключении каждым из способов и как выбрать схему для конкретного случая. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Материалы по теме:

Сравнение соединений звездой и треугольником в 3-фазных системах

Соединение звездой (Y или звезда)	Соединение треугольником (Δ)
Соединение звездой — это 4-проводное соединение (в некоторых случаях 4-й провод является дополнительным )	А соединение треугольником — 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 звездообразного соединения называется нейтралью или звездой.	В соединении треугольником нет нейтрали.
Линейное напряжение (напряжение между любыми двумя фазами) и фазное напряжение (напряжение между любой из фаз и нейтралью) различаются.	Линейное и фазное напряжение одинаковы.
Линейное напряжение равно трехкратному фазовому напряжению, то есть VL = √3 VP. Здесь VL — линейное напряжение, а VP — фазное напряжение.	Линейное напряжение равно фазному напряжению i.е. ВЛ = ВП.
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 тока фазы.
В соединении звездой, IL = IP.Здесь IL — линейный ток, а IP — фазный ток.	При 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 различны (VL = √3 VP), изоляция требуется 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 сетях передачи, так и в распределительных сетях (с однофазным питанием или трехфазным.	Соединение треугольником обычно используется в распределительных сетях.
Поскольку требуется меньше изоляции, соединение звездой могут использоваться для больших расстояний	Delta Connections используются для более коротких расстояний.
Соединения звездой часто используются в приложениях, требующих меньшего пускового тока.	Соединения треугольником часто используются в приложениях, требующих высокого пускового момента.

Подключение трехфазного трансформатора и основные сведения

До сих пор мы рассмотрели конструкцию и работу однофазного двухобмоточного трансформатора напряжения, который можно использовать для увеличения или уменьшения вторичного напряжения по отношению к первичному напряжению питания.Но трансформаторы напряжения также могут быть сконструированы для подключения не только к одной однофазной, но и для двухфазной, трехфазной, шестифазной и даже сложных комбинаций до 24 фаз для некоторых трансформаторов выпрямления постоянного тока.

Если мы возьмем три однофазных трансформатора и соединим их первичные обмотки друг с другом, а их вторичные обмотки друг с другом в фиксированной конфигурации, мы сможем использовать трансформаторы от трехфазного источника питания.

Трехфазные, также называемые 3-фазными или 3-фазными источниками питания, используются для производства, передачи и распределения электроэнергии, а также для всех промышленных целей.Трехфазные источники питания имеют много электрических преимуществ по сравнению с однофазными источниками питания, и при рассмотрении трехфазных трансформаторов мы должны иметь дело с тремя переменными напряжениями и токами, различающимися по времени фазы на 120 градусов, как показано ниже.

Трехфазные напряжения и токи

Где: V _L — линейное напряжение, а V _P — межфазное напряжение.

Трансформатор не может действовать как устройство изменения фазы и преобразовывать однофазное в трехфазное или трехфазное в однофазное.Чтобы сделать соединения трансформатора совместимыми с трехфазными источниками питания, нам необходимо соединить их вместе определенным образом, чтобы сформировать конфигурацию трехфазного трансформатора .

Трехфазный трансформатор или 3-фазный трансформатор могут быть сконструированы либо путем соединения вместе трех однофазных трансформаторов, образуя так называемую батарею трехфазных трансформаторов, либо путем использования одного предварительно собранного и сбалансированного трехфазного трансформатора, который состоит из трех пары однофазных обмоток, установленных на одном ламинированном сердечнике.

Преимущества построения одного трехфазного трансформатора заключаются в том, что при той же номинальной мощности кВА он будет меньше, дешевле и легче трех отдельных однофазных трансформаторов, соединенных вместе, поскольку медный и железный сердечники используются более эффективно. Способы подключения первичной и вторичной обмоток одинаковы, независимо от того, используется ли один трехфазный трансформатор или три отдельных однофазных трансформатора . Рассмотрим схему ниже:

Подключение трехфазного трансформатора

Первичная и вторичная обмотки трансформатора могут быть соединены в различной конфигурации, как показано, чтобы удовлетворить практически любые требования.В случае обмоток трехфазного трансформатора возможны три формы соединения: «звезда» (звезда), «треугольник» (сетка) и «соединенная звезда» (зигзаг).

Комбинации трех обмоток могут быть с первичным соединением треугольником и вторичным соединением звезды, или звезда-треугольник, звезда-звезда или треугольник-треугольник, в зависимости от использования трансформаторов. Когда трансформаторы используются для обеспечения трех или более фаз, их обычно называют многофазным трансформатором .

Трехфазный трансформатор со звездой и треугольником

Но что мы подразумеваем под «звездой» (также известной как звезда) и «треугольником» (также известной как сетка), когда имеем дело с подключениями трехфазного трансформатора? Трехфазный трансформатор имеет три набора первичной и вторичной обмоток. В зависимости от того, как эти наборы обмоток соединены между собой, определяется, является ли соединение конфигурацией звезды или треугольника.

Три доступных напряжения, каждое из которых смещено друг от друга на 120 электрических градусов, не только определяют тип электрических соединений, используемых как на первичной, так и на вторичной стороне, но и определяют протекание токов трансформатора.

При соединении трех однофазных трансформаторов магнитные потоки в трех трансформаторах различаются по фазе на 120 градусов времени. В одном трехфазном трансформаторе имеется три магнитных потока в сердечнике, различающиеся по фазе на 120 градусов.

Стандартный метод маркировки обмоток трехфазного трансформатора заключается в маркировке трех первичных обмоток заглавными (заглавными) буквами A, B и C, которые используются для обозначения трех отдельных фаз: КРАСНОГО, ЖЕЛТОГО и СИНЕГО.Вторичные обмотки обозначены маленькими (строчными) буквами a, b и c. Каждая обмотка имеет два конца, обычно обозначаемые 1 и 2, так что, например, вторая обмотка первичной обмотки имеет концы, которые будут обозначены B1 и B2, а третья обмотка вторичной обмотки будет иметь обозначения c1 и c2, как показано.

Конфигурации трансформатора со звездой и треугольником

Символы

обычно используются на трехфазном трансформаторе для обозначения типа или типов соединений, используемых с верхним регистром Y для соединения звездой, D для соединения треугольником и Z для соединенных между собой первичных обмоток звезды, с нижним регистром y, d и z для их соответствующих вторичные.Тогда звезда-звезда будет помечена Yy, дельта-дельта будет помечена Dd, а взаимосвязанная звезда с взаимосвязанной звездой будет Zz для тех же типов подключенных трансформаторов.

Идентификация обмотки трансформатора

Подключение	Первичная обмотка	Вторичная обмотка
Дельта	D	d
Звезда	Y	л
Подключено	Z	z

Теперь мы знаем, что существует четыре различных способа соединения трех однофазных трансформаторов между их первичными и вторичными трехфазными цепями.Эти четыре стандартные конфигурации представлены как: Дельта-Дельта (Dd), Звезда-Звезда (Yy), Звезда-Дельта (Yd) и Дельта-Звезда (Dy).

Трансформаторы для работы с высоким напряжением с соединением звездой имеют преимущество в снижении напряжения на отдельном трансформаторе, уменьшении количества необходимых витков и увеличении размера проводников, что делает изоляцию обмоток катушки проще и дешевле, чем у трансформаторов треугольника. .

Соединение треугольником, тем не менее, имеет одно большое преимущество перед конфигурацией звезда-треугольник в том, что если один трансформатор из группы из трех выйдет из строя или отключится, два оставшихся будут продолжать подавать трехфазное питание с одинаковой мощностью. примерно до двух третей исходной выходной мощности трансформаторного блока.

Соединение треугольником и треугольником трансформатора

В группе трансформаторов, соединенных треугольником (Dd), линейное напряжение V _L равно напряжению питания V _L = V _S. Но ток в каждой фазной обмотке задается как: 1 / √3 × I _L линейного тока, где I _L — линейный ток.

Одним из недостатков трехфазных трансформаторов, соединенных треугольником, является то, что каждый трансформатор должен быть намотан на полное линейное напряжение (в нашем примере выше 100 В) и на 57.7 процентов, линейный ток. Большее количество витков в обмотке вместе с изоляцией между витками требует большей и более дорогой катушки, чем соединение звездой. Еще один недостаток трехфазных трансформаторов, подключенных по схеме треугольника, заключается в отсутствии «нейтрального» или общего подключения.

В схеме «звезда-звезда» (Yy), (звезда-звезда) каждый трансформатор имеет одну клемму, подключенную к общему переходу или нейтральной точке, а три оставшихся конца первичных обмоток подключены к трехфазной сети.Количество витков в обмотке трансформатора при соединении звездой составляет 57,7% от количества витков, необходимых для соединения треугольником.

Соединение звездой требует использования трех трансформаторов, и если какой-либо один трансформатор выйдет из строя или отключится, вся группа может выйти из строя. Тем не менее, трехфазный трансформатор, соединенный звездой, особенно удобен и экономичен в системах распределения электроэнергии, поскольку четвертый провод может быть подключен в качестве нейтральной точки (n) трех вторичных обмоток, соединенных звездой, как показано.

Соединение звездой и звездой трансформатора

Напряжение между любой линией трехфазного трансформатора называется «линейным напряжением», V _L, а напряжение между любой линией и нейтралью трансформатора, соединенного звездой, называется «фазным напряжением», V _П. Это фазное напряжение между нейтралью и любым из соединений линии составляет 1 / √3 × V _L напряжения сети. Тогда выше, фазное напряжение первичной стороны, V _P, указано как.

Вторичный ток в каждой фазе группы трансформаторов, соединенных звездой, такой же, как и для линейного тока источника питания, тогда I _L = I _S.

Тогда взаимосвязь между линейными и фазными напряжениями и токами в трехфазной системе можно резюмировать как:

Трехфазное напряжение и ток

Подключение	Фазовое напряжение	Линейное напряжение	Фазный ток	Линейный ток
Звезда	V _P = V _L ÷ √3	В _L = √3 × V _P	I _P = I _L	I _L = I _P
Дельта	V _P = V _L	V _L = V _P	I _P = I _L ÷ √3	I _L = √3 × I _P

Где опять же, V _L — линейное напряжение, а V _P — межфазное напряжение на первичной или вторичной стороне.

Другие возможные соединения для трехфазных трансформаторов — звезда-треугольник Yd, где первичная обмотка соединена звездой, а вторичная — треугольником, или треугольник-звезда Dy с соединением треугольником первичной и вторичной звездой.

Трансформаторы

, соединенные треугольником, широко используются в распределительных сетях малой мощности, где первичные обмотки обеспечивают трехпроводную сбалансированную нагрузку для энергокомпании, в то время как вторичные обмотки обеспечивают необходимое 4-проводное соединение нейтрали или земли.

Когда первичная и вторичная обмотки имеют разные типы соединений обмоток, звезду или треугольник, общее соотношение витков трансформатора становится более сложным. Если трехфазный трансформатор подключен по схеме треугольник-треугольник (Dd) или звезда-звезда (Yy), то трансформатор потенциально может иметь соотношение витков 1: 1. То есть входное и выходное напряжения для обмоток одинаковы.

Однако, если трехфазный трансформатор подключен по схеме звезда-треугольник, (Yd) каждая первичная обмотка, соединенная звездой, получит фазное напряжение источника питания, V _P, которое равно 1 / √3 × V _L.

Тогда в каждой соответствующей вторичной обмотке будет индуцировано такое же напряжение, и, поскольку эти обмотки соединены треугольником, напряжение 1 / √3 × V _L станет вторичным линейным напряжением. Тогда при соотношении витков 1: 1 трансформатор, подключенный по схеме звезда-треугольник, обеспечит понижающее отношение линейного напряжения √3: 1.

Тогда для трансформатора, подключенного по схеме звезда – треугольник (Yd), коэффициент передачи будет равен:

Передаточное отношение звезда-треугольник

Аналогичным образом, для трансформатора, подключенного по схеме треугольник-звезда (Dy), с соотношением витков 1: 1 трансформатор будет обеспечивать повышающее отношение линейного напряжения 1: √3.Тогда для трансформатора, подключенного по схеме треугольник-звезда, передаточное число станет равным: 90 · 107.

Передаточное число Delta-Star

Затем для четырех основных конфигураций трехфазного трансформатора мы можем перечислить вторичные напряжения и токи трансформаторов относительно первичного линейного напряжения V _L и его первичного линейного тока I _L, как показано в следующей таблице. .

Напряжение и ток трехфазного трансформатора

Где: n — «коэффициент трансформации» трансформатора (T.R.) количества вторичных обмоток N _S, деленного на количество первичных обмоток N _P. (N _S / N _P) и V _L — линейное напряжение, а V _P — межфазное напряжение.

Пример трехфазного трансформатора

Первичная обмотка трансформатора 50 ВА, подключенного по схеме треугольник-звезда (Dy), питается от трехфазного источника питания 100 В, 50 Гц. Если трансформатор имеет 500 витков на первичной обмотке и 100 витков на вторичной обмотке, рассчитайте напряжения и токи вторичной стороны.

Данные: номинал трансформатора, 50 ВА, напряжение питающей сети, 100 В, первичная обмотка 500, вторичная обмотка, 100.

Затем вторичная сторона трансформатора подает линейное напряжение V _LINE около 35 В, дающее вторичное фазное напряжение V _PHASE 20 В при 0,834 ампера.

Конструкция трехфазного трансформатора

Ранее мы говорили, что трехфазный трансформатор фактически представляет собой три соединенных между собой однофазных трансформатора на одном ламинированном сердечнике, и значительная экономия в стоимости, размере и весе может быть достигнута путем объединения трех обмоток в единую магнитную цепь, как показано.

Трехфазный трансформатор обычно имеет три магнитные цепи, которые чередуются для обеспечения равномерного распределения диэлектрического потока между обмотками высокого и низкого напряжения. Исключением из этого правила является трехфазный трансформатор оболочечного типа. В конструкции оболочки, даже если три жилы вместе, они не переплетены.

Конструкция трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор с сердечником из трех частей — это наиболее распространенный метод построения трехфазного трансформатора, позволяющий соединять фазы магнитным полем.Поток каждой ветви использует две другие ветви в качестве обратного пути с тремя магнитными потоками в сердечнике, создаваемыми линейными напряжениями, различающимися по фазе на 120 градусов. Таким образом, поток в сердечнике остается почти синусоидальным, создавая синусоидальное вторичное напряжение питания.

Корпус трехфазного трансформатора с пятью конечностями тяжелее и дороже в строительстве, чем с сердечником. Пятилепестковые сердечники обычно используются для очень больших силовых трансформаторов, так как они могут изготавливаться с меньшей высотой.Материалы сердечника, электрических обмоток, стального корпуса и охлаждения корпусных трансформаторов практически такие же, как и для более крупных однофазных трансформаторов.

Разница между соединением звездой и треугольником (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» приведена ниже в таблице в форме .

BASIS	ЗВЕЗДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ	ТРЕУГОЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
Базовое определение	Клеммы трех ответвлений подключены к общей точке. Образованная сеть известна как Star Connection.	Три ветви сети соединены таким образом, что образуется замкнутая петля, известная как соединение дельта.
Подключение клемм	Начальная и конечная точки, то есть одинаковые концы трех катушек, соединяются вместе.	Конец каждой катушки подключен к начальной точке другой катушки, что означает, что противоположные клеммы катушек соединены вместе.
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, подключенные звездой, имеют низкую скорость, поскольку они получают 1 / √3 напряжения.	Скорость двигателей, подключенных по схеме треугольника, высокая, потому что каждая фаза получает общее напряжение сети.
Фазовое напряжение	Фазное 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 подключены звездой.	Трехфазная четырехпроводная система может быть получена из соединения треугольником.

В этой статье объясняется разница между соединением «звезда» и «треугольник». В трехфазной цепи бывает два типа подключений. 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

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 .
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.
При соединении звездой линейный ток равен фазному току, тогда как при соединении треугольником линейный ток равен трехкратному корню фазного тока.
При соединении звездой линейное напряжение равно трехкратному корню фазного напряжения, тогда как при соединении треугольником линейное напряжение равно фазному напряжению.
Скорость двигателей, соединенных звездой, низкая, поскольку они получают 1 / √3 напряжения, но скорость двигателей, соединенных треугольником, высока, потому что каждая фаза получает сумму напряжения сети.
При соединении звездой фазное напряжение в 1 / √3 раз меньше линейного напряжения, тогда как при соединении треугольником фазное напряжение равно линейному напряжению.
Соединение звездой в основном требуется для сети передачи электроэнергии на большие расстояния, тогда как соединение треугольником в основном в распределительных сетях и используется для более коротких расстояний.
При соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт, а при соединении треугольником каждая обмотка получает 415 вольт.
При соединении звездой могут быть получены как 3-фазные, 4-проводные, так и 3-фазные 3-проводные системы, тогда как при соединении треугольником могут быть получены только 3-фазные 4-проводные системы.
Степень изоляции, требуемая при соединении звездой, мала, а при соединении треугольником требуется высокий уровень изоляции.

Эти точки различают соединение звезды и треугольника.

Соединение звездой и треугольником — объяснение

Соединение звезда / звезда и соединение треугольником — это два разных метода, которые используются для подключения трехфазной системы. В этом видео мы подробно рассмотрим следующее.
1. Соединение звездой
2. Соединение треугольником
3. Соотношение напряжения и тока в обоих соединениях
4. И где эти соединения используются.
Итак, если вы хотите узнать подробности, вам нужно посмотреть видео.

Звездное соединение

Подключение, показанное на рисунке выше, является одним из способов подключения трехфазного генератора к нагрузке. Как видите, для подключения требуется 6 проводов. Трехфазная цепь, показанная на этом рисунке, электрически независима. Но если вы внимательно посмотрите на изображение, вы обнаружите, что мы можем объединить три обратных проводника вместе, чтобы сформировать один обратный проводник.В результате мы сэкономили на стоимости двух проводников, так как количество проводов уменьшилось с 6 до 4.

Этот общий обратный проводник называется Нейтральный провод . Он несет сумму трех токов Ia + Ib + Ic. Сначала многие подумают, что провод, необходимый для нейтрали, должен быть в 3 раза больше, чем остальные три проводника. Но, как известно, токи трех фаз не совпадают по фазе на 120 градусов друг от друга. И если мы нарисуем для этих токов осциллограмму, она будет выглядеть так.

Теперь, если вы внимательно посмотрите на диаграмму, вы обнаружите, что сумма обратных токов всегда равна нулю. Например, в момент, показанный выше, соответствующий 240 градусам, Ic = Imax и Ib = Ia = -0,5 Imax.
Итак, если мы сложим эти обратные токи, мы получим сумму = 0, и это верно для каждого случая.

Ia + Ib + Ic = (-0,5Imax — 0,5Imax) + Imax
Ia + Ib + Ic = — Imax + Imax = 0

Таким образом, мы можем удалить нейтральный провод, не влияя на напряжение или ток в цепи.Таким образом, мы сократили количество проводников 6, что было на начальном этапе, до 3. 50% -ная экономия на стоимости проводов! Однако для этого нагрузка, показанная в схеме, должна быть одинаковой. Если нагрузка неодинакова, отключение нейтрального проводника может вызвать неравные напряжения на нагрузках. Таким образом, в идеальной ситуации или в ситуации, когда нагрузка равна, ток, протекающий через нейтральный проводник, равен нулю. И это тоже очень часто используемый вопрос во время технических собеседований. Проводит ток нейтраль или нет? И теперь у вас есть ответ.

В условиях, когда нагрузка неодинакова, необходимо предусмотреть нейтраль. Возможно, вы слышали, как люди говорят, что кабель с 3,5 жилами — это нейтральный проводник с 0,5 жилами. Схема, показанная на рисунке, называется трехфазной трехпроводной системой. Говорят, что генератор и нагрузка соединены звездой, так как она напоминает букву Y, или некоторые люди также называли ее звездой.

Звездное соединение

Рисунок, показанный выше, называется трехфазной четырехпроводной системой. Нейтральный проводник может быть такого же размера или может быть немного меньше, чем другие проводники.3-фазная 4-проводная система широко используется для электроснабжения коммерческих и промышленных потребителей.

Напряжение и ток в пусковом соединении

Теперь, когда мы говорим о трехфазной системе, соединенной звездой, мы должны знать об этих двух концепциях.

Межфазное напряжение
Межфазное напряжение.

Напряжение между A и N называется линейным напряжением. Точно так же напряжение между A и B называется линейным напряжением.Соотношение между этими напряжениями и током меняется в зависимости от типа подключения. Итак, важно понимать эти отношения для разных связей.

Ток в системе с соединением звездой

В случае соединения звездой, межфазный ток равен межфазному току.

Напряжение в системе с соединением звездой

А вот с напряжением другое. Рассмотрим вышеупомянутую трехфазную 4-проводную систему, соединенную звездой.Если вы примените закон Кирхгофа к приведенной выше схеме, вы обнаружите, что межфазное напряжение умножено на напряжение между фазой и нейтралью.

Напряжение, которое мы получаем в нашем доме, — это напряжение линии на нейтраль, т.е. 230 вольт (в Индии).

Соединение треугольником

Другой способ подключения трехфазной системы называется соединением по схеме «треугольник». Соединение названо так потому, что напоминает греческую букву дельта.

Напряжение и ток при соединении треугольником

Давайте посмотрим на соотношение напряжения и тока при соединении треугольником.

Напряжение при соединении треугольником

Теперь в случае соединения треугольником, напряжение на каждом соединении такое же, как напряжение в сети.

Ток в соединении треугольником

Но, в случае тока, ток на каждом элементе отличается от тока линии. Если вы примените закон Кирхгофа и выполните некоторые вычисления, вы обнаружите, что линейный ток в 3 раза больше, чем ток в каждой ветви системы, соединенной треугольником.

Применение соединения звезды и треугольника

Обычно соединение звездой используется там, где требуется нейтраль и два отдельных напряжения, например, в нашей распределительной системе.
Соединение треугольником обычно предпочтительнее, если нейтральный проводник не нужен, например, для передачи электроэнергии высокого напряжения. Кроме того, соединение треугольником предпочтительнее, когда необходимо контролировать 3-ю гармонику.

Соединения звездой и треугольником используются почти везде, когда мы говорим о трехфазной системе.

Обычно трехфазный трансформатор подключается в различных комбинациях звездой и треугольником. Например,

Трансформатор, соединенный звездой — звездой, обычно используется в качестве автотрансформатора.
Трансформатор, соединенный треугольником, обычно используется для передачи высокого напряжения.
Трансформатор, соединенный треугольником — звездой, обычно используется в качестве распределительного трансформатора.

Мощность, передаваемая по схеме звезда и треугольник.

Теперь, когда мы изучили соединение звезды и треугольника, может возникнуть вопрос, мощность, передаваемая по схеме звезды, и мощность, передаваемая по схеме треугольника, одинаковы или различаются? Итак, давайте это выясним.

Рассмотрим сначала обмотку, соединенную звездой.Полная мощность, передаваемая одной фазой, равна.

Это мощность, передаваемая одной фазой. Чтобы рассчитать мощность, передаваемую 3 фазами, мы можем умножить это уравнение на 3.

Аналогично, полная мощность, передаваемая одной фазой при соединении треугольником, определяется выражением.

Умножьте вышеприведенное уравнение на 3, чтобы рассчитать мощность, передаваемую 3 фазами. И вы получите тот же результат, что и соединение звездой.

И это доказывает, что мощность, передаваемая обоими соединениями, одинакова.

Резюме

Итак, подведем итоги этого руководства.

Трехфазная система может быть подключена в двух разных стилях, т.е. звезда или дельта.
При соединении звездой межфазный ток равен межфазному току. Но линейное напряжение в 3 раза больше, чем линейное напряжение.
При соединении треугольником напряжение на каждом элементе равно линейному напряжению.Но линейный ток в 3 раза больше тока, протекающего через каждый элемент.
Мощность, передаваемая обоими соединениями, одинакова.

Трехфазная цепь | Система «звезда» и «треугольник»

Существует два типа систем, доступных в электрической цепи: однофазная и трехфазная . В однофазной цепи будет только одна фаза, то есть ток будет протекать только по одному проводу, и будет один обратный путь, называемый нейтральной линией, чтобы завершить цепь.Таким образом, в однофазной сети может передаваться минимальное количество энергии. Здесь генерирующая станция и грузовая станция также будут однофазными. Это старая система, использовавшаяся ранее.
В 1882 году было сделано новое изобретение в многофазной системе, в которой более одной фазы можно использовать для генерации, передачи и для системы нагрузки. Трехфазная цепь — это многофазная система, в которой три фазы передаются вместе от генератора к нагрузке.

Каждая фаза имеет разность фаз 120 ^o, т.е.e 120 ^o угол электрически. Таким образом, из общего количества 360 ^o три фазы поровну делятся на 120 ^o каждая. Электропитание в трехфазной системе является непрерывным, поскольку все три фазы участвуют в выработке общей мощности. Синусоидальные волны для трехфазной системы показаны ниже —
Каждая из трех фаз может использоваться как однофазная. Таким образом, если нагрузка однофазная, то можно взять одну фазу из трехфазной цепи , а нейтраль можно использовать в качестве заземления для завершения цепи.

Почему трехфазное соединение предпочтительнее однофазного?

У этого вопроса есть разные причины, потому что есть ряд преимуществ перед однофазной схемой. Трехфазная система может использоваться как трехфазная однофазная линия, поэтому она может действовать как трехфазная система. Трехфазная генерация и однофазная генерация одинаковы в генераторе, за исключением расположения катушки в генераторе, чтобы получить разность фаз 120 ^—. Проводник, необходимый в трехфазной цепи, составляет 75% от проводника, необходимого в однофазной цепи.Кроме того, мгновенная мощность в однофазной системе падает до нуля, как в однофазной, мы можем видеть по синусоидальной кривой, но в трехфазной системе полезная мощность от всех фаз обеспечивает непрерывную мощность для нагрузки.

До сих пор мы можем сказать, что есть три источника напряжения, соединенных вместе, чтобы сформировать трехфазную цепь, и на самом деле он находится внутри генератора. Генератор имеет три источника напряжения, которые действуют вместе с разностью фаз 120 ^—. Если мы сможем организовать три однофазных цепи с разностью фаз 120 ^—, то получится трехфазная цепь.Таким образом, разность фаз должна составлять 120 ^o, в противном случае схема не будет работать, трехфазная нагрузка не сможет активироваться, и это также может вызвать повреждение системы.

Размер или количество металла трехфазных устройств не имеют большой разницы. Теперь, если мы рассмотрим трансформатор, он будет почти одинакового размера как для однофазного, так и для трехфазного, потому что трансформатор будет обеспечивать только связь магнитного потока. Таким образом, трехфазная система будет иметь более высокий КПД по сравнению с однофазной, потому что при одинаковой или небольшой разнице в массе трансформатора трехфазная линия будет отключена, тогда как в однофазной будет только одна.И потери будут минимальными в трехфазной цепи. Таким образом, в целом трехфазная система будет иметь лучший и более высокий КПД по сравнению с однофазной системой.
В трехфазной схеме соединения могут быть двух типов:

Соединение звездой
Соединение треугольником

Реже существует соединение разомкнутым треугольником, когда два однофазных трансформатора используются для обеспечения трехфазного поставлять. Обычно они используются только в аварийных условиях, поскольку их эффективность невысока по сравнению с системами дельта-дельта (замкнутый треугольник) (которые используются во время стандартных операций).

Соединение звездой

В соединении звездой имеется четыре провода, три провода — фазные, а четвертый — нейтральный, который отводится от звезды. Соединение звездой предпочтительнее для передачи энергии на большие расстояния, поскольку оно имеет нейтральную точку. Здесь нам нужно прийти к концепции сбалансированного и несимметричного тока в энергосистеме.

Когда равный ток будет течь через все три фазы, это называется сбалансированным током. А когда ток не будет равным ни в одной из фаз, то это несимметричный ток.В этом случае в сбалансированном состоянии через нейтраль не будет протекать ток, и, следовательно, клемма нейтрали не используется. Но когда в трехфазной цепи будет протекать несимметричный ток, нейтраль играет жизненно важную роль. Он проведет несимметричный ток через землю и защитит трансформатор. Несбалансированный ток влияет на трансформатор и может вызвать повреждение трансформатора, поэтому соединение звездой является предпочтительным для передачи на большие расстояния.
Соединение звездой показано ниже —

При соединении звездой линейное напряжение в √3 раза больше фазного напряжения. Линейное напряжение — это напряжение между двумя фазами в трехфазной цепи, а фазное напряжение — это напряжение между одной фазой и нейтральной линией. И ток одинаковый как для линии, так и для фазы. Это показано как выражение ниже.

Соединение треугольником

В соединении треугольником только три провода, и нейтральная клемма не используется. Обычно соединение треугольником предпочтительнее для коротких расстояний из-за проблемы несимметричного тока в цепи.На рисунке ниже показано соединение треугольником. В грузовой станции заземление можно использовать в качестве нейтрального пути, если это необходимо.

При соединении треугольником линейное напряжение такое же, как и фазное. И линейный ток в √3 раза больше фазного тока. Это показано в виде выражения ниже:

В трехфазной цепи соединение звезды и треугольника может быть выполнено четырьмя различными способами:

Соединение звезда-звезда
Соединение звезда-треугольник
Соединение треугольник-звезда
треугольник -Delta подключение

Но мощность не зависит от схемы расположения трехфазной системы.Полезная мощность в цепи будет одинаковой как при соединении звездой, так и треугольником. Мощность в трехфазной цепи может быть рассчитана по приведенному ниже уравнению:

Поскольку существует три фазы, в нормальном уравнении мощности получается кратное 3, а коэффициент мощности — коэффициент мощности. Коэффициент мощности является очень важным фактором в трехфазной системе, и иногда из-за определенной ошибки он исправляется с помощью конденсаторов.

12 Разница между соединением звездой и треугольником в трехфазной системе

Трехфазная система переменного тока в основном состоит из двух различных электрических соединений.Одно соединение — звезда, другое — соединение треугольником.

Эти два соединения имеют разные характеристики и используются для достижения разных функций. Здесь я описываю, в чем разница между соединением звезды и треугольника в трехфазной системе.

Это один из самых важных вопросов. И об этом спрашивали на многих экзаменах и собеседованиях. Итак, будучи инженером-электриком, вы должны знать все основные концепции и различия между ними.

Давайте сравним звезду и треугольник в трубчатой форме.

Соединение звездой и соединение треугольником

#	Содержание	Соединение звездой	Соединение треугольником
01	[Определение] Что такое соединения звезды и треугольника?	В трехфазном соединении переменного тока одна клемма каждой обмотки подключена к общей точке, а остальные три клеммы подключены к внешней цепи.Это соединение называется «звездообразным соединением».	В трехфазном соединении переменного тока все выводы каждой обмотки соединены друг с другом. Это соединение называется «Дельта-соединение».
02	Называется как	Иногда это называют «звездой».	Его также называют «сетевым соединением».
03	Представление соединений звезды и треугольника	Соединение звездой обозначается буквой «Y».	Соединение по схеме «треугольник» обозначается значком «Δ».
04	Соединение общей точки	Общая точка возникает при соединении звездой или проводке. Иногда эту точку называют «нейтральной точкой» или «звездной точкой».	Общая точка не возникает при соединении треугольником или проводке.
05	Сколько проводов в трехфазной системе?	Требуется трехпроводная трехфазная система переменного тока и четырехпроводная трехфазная система переменного тока.	Требуется трехпроводная трехфазная система переменного тока.
06	Какое соотношение между фазой и линейным напряжением ?	Линейное напряжение равно трехкратному корню фазного напряжения. Представляем как VL = √3 VP .	Линейное напряжение равно фазному напряжению. Представляем как VL = VP .
07	Какая связь между фазой и током линии ?	Линейный ток равен фазному току. Обозначается как, IL = IP .	Линейный ток равен трехкратному корню фазного тока. Обозначим как IL = √3 IP .
08	Какой тип подключения используется в линиях передачи и распределения ?	Только в системе распределения используется соединение звездой.	В системе передачи и распределения используется соединение треугольником.
09	Требуемое напряжение для подключения звездой и треугольником	Каждая обмотка получает 220 В или 230 В при подключении звездой.	На каждую обмотку подается напряжение 414 В или 415 В при соединении треугольником.
10	Расстояние	Для коротких расстояний используется звездообразная сеть.	Для междугородной связи используется дельта-сеть.
11	Количество витков	Требуется большое количество витков.	Требуется меньшее количество оборотов.
12	Изоляция	Требуется дополнительная изоляция.	Требуется меньше изоляции.

13. Схема соединений звезды и треугольника

Соединение звездой или проводка

При соединении звездой трехфазной обмотки все катушки соединены в общей точке. Эта точка называется нейтральной звездой (N).

Вышеупомянутое соединение звездой представляет соотношение между фазой и линией напряжения и тока.

Линейный ток и фазный ток при соединении треугольником:

Линейный ток представлен IR, IY и IB
Фазовый ток представлен INR, INY и INB

Линейное напряжение и Фазное напряжение при соединении треугольником:

Линейное напряжение представлено VRY, VYB и VRB
Фазовое напряжение представлено VNR, VNY и VNB

Принципиальная схема соединения звездой.

Соединение треугольником или проводка

При соединении треугольником трехфазной обмотки все катушки соединены спиной к спине.

Из приведенного выше соединения треугольником мы увидим взаимосвязь между фазой и линией напряжения и тока.

Линейный ток и фазный ток при соединении звездой:

Линейный ток представлен как IR, IY и IB
Фазовый ток представлен как I12, I23 и I31

Линейное напряжение и фазное напряжение при соединении звездой:

Линейное напряжение представлено VRY, VYB и VRB
Фазовое напряжение представлено V12, V23 и V31

Принципиальная схема соединения треугольником.

Примечание : синие отметки обозначают количество фаз. Красные отметки представляют количество строк.

Это все об основных характеристиках соединения звезды и треугольника. Эти спецификации также описывают преимущества соединений звезды и треугольника.

В следующем учебном пособии мы увидим схему привода и фазовое соотношение напряжения и тока для трехфазной системы, соединенной по схеме звезды и треугольника.

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно сравнения соединений звезды и треугольника, оставьте свой комментарий ниже.

Прочие сравнения:

Спасибо за чтение!

Если вы цените то, что я делаю здесь, в DipsLab, вам следует принять во внимание:

DipsLab — это самый быстрорастущий и пользующийся наибольшим доверием сайт сообщества инженеров по электротехнике и электронике. Все опубликованные статьи доступны БЕСПЛАТНО всем.

Если вам нравится то, что вы читаете, подумайте о том, чтобы купить мне кофе (или 2) в знак признательности.

Это поможет мне продолжать оказывать услуги и оплачивать счета.

Я благодарен за вашу бесконечную поддержку.

Я получил степень магистра в области электроэнергетики. Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию MATLAB и электрике на портале DipsLab.com.

Я счастлив, поделившись своими знаниями в этом блоге. А иногда вникаю в программирование на Python.

Установите пользовательское содержимое вкладки HTML для автора на странице профиля

Объяснение теории трехфазной системы | Соединение «звезда» и «треугольник»

Тот факт, что три формы волны трехфазной системы разнесены на 120 °, придает ей желаемые свойства, которые делают ее привлекательной с практической точки зрения.

Самым первым свойством напряжений в трехфазной системе является то, что в каждый момент времени сумма всех напряжений равна нулю. Это может быть показано математически, но здесь мы можем наблюдать это на графике в Рисунок 1 только для нескольких точек.

Рисунок 1 Сумма напряжений трех фаз всегда равна нулю.

В любой момент, например, отмеченный линиями 1, 2, 3 и 4, можно проверить путем измерения на рисунке, что сумма значений напряжений трех фаз равна нулю.

Например, , в момент, обозначенный линией 1, значение фазы B равно нулю, а две другие фазы A и C имеют равные значения, но с противоположными знаками (A положительно, а C отрицательно). Это верно для любого другого момента времени.

Если напряжения трех фаз обозначены как V _A, V _B и V _C, то

$ \ begin {matrix} {{V} _ {A }} + {{V} _ {B}} + {{V} _ {C}} = 0 & {} & \ left (1 \ right) \\\ end {matrix} $

Приведенный выше факт приводит к другой способ соединения трех источников напряжения в трехфазной системе.Это показано на рис. 2 .

Рисунок 2 Альтернативный способ подключения при трехфазном электроснабжении.

В этом соединении один конец из трех обмоток соединен вместе, а напряжение снимается с другого конца. Общий конец можно использовать как точку отсчета нулевого напряжения. Эта точка обычно заземлена, но также может быть соединение с этой точкой, которая называется нулевой линией или нулевой линией .Нейтральная линия идет к аналогичной точке со стороны поколения.

Нейтраль: Четвертая линия в трехфазной системе, которая идеально не пропускает ток и может быть заземлена; также называется нулевой линией.
Нулевая линия: То же, что и нейтральная линия в трехфазной системе.

В трехфазной системе переменного тока в любом случае сумма напряжений в трех линиях равна нулю. Это потому, что эти напряжения не совпадают по фазе друг с другом.

Соединение звездой и соединение треугольником

Прежний метод соединения источников напряжения вместе называется соединением треугольник (или соединением δ ), потому что образуется δ. Последняя форма соединения называется соединением «звезда» (соединение «звезда» , ) или соединением «звезда» , . Обратите внимание, что при соединении треугольником всего три провода (четвертому проводу места нет, но при Y-соединении можно использовать три или четыре провода.Пунктирная (нулевая) линия на рисунке 2 может быть заменена коротким проводом заземления, который соединяет общую точку с землей. Также распространенной практикой является перенос этого провода одновременно с его заземлением, все в зависимости от случая, как будет обсуждаться в этой главе.

Соединение треугольником: Способ подключения нагрузок и источников к трехфазной системе, где компоненты нагрузки или источника образуют треугольник (или дельту, δ), каждый угол которого соединен с тремя линиями.
Соединение звездой: Способ подключения нагрузок и источников к трехфазной системе, где компоненты нагрузки или источника образуют букву Y (то есть одна сторона каждого компонента связана вместе) и свободные стороны буквы Y соединены с тремя линиями.
Соединение звездой: То же, что соединение звездой. Один из двух способов подключения нагрузок и источников в трехфазной системе.

Обратите внимание на разницу между напряжениями в двух случаях.На данный момент в центре внимания связь с источником. При соединении треугольником напряжение, генерируемое в обмотке генератора, находится между каждой из двух линий, тогда как при соединении звездой напряжение между каждой линией и нулевой линией равно напряжению, генерируемому в обмотке.

Рисунок 3 Определение линейного и фазного напряжения.

Чтобы различить разницу, используются термины линейное напряжение и фазное напряжение. Эти определения представлены на рис. 3 .

Когда есть три линии, по которым идет трехфазное электричество, напряжение между каждыми двумя линиями называется линейным или просто линейным напряжением .

При наличии четвертой линии напряжение между каждой линией и общей точкой (или нулевой линией) называется фазным напряжением . Это независимо от того, как происходит подключение к источнику.

Линейное напряжение: Напряжение между каждой парой (тремя) линиями, подводящими электричество к нагрузкам в трехфазной системе.
Фазное напряжение: Напряжение между каждой линией и общей контрольной точкой (нейтралью, которая обычно заземлена) в трехфазной системе.

Соотношения напряжений в трехфазной системе
Еще одним свойством трехфазного электричества является соотношение между линейным напряжением и фазным напряжением. Если напряжения не нарушаются из-за различных условий нагрузки, линейные напряжения для всех трех фаз одинаковы. Кроме того, все три фазы имеют одинаковое фазное напряжение.
Аналогично однофазному электричеству, линейное и фазное напряжение выражают действующие значения напряжений, если не указано иное. Если линейное напряжение обозначено как В _L, а фазное напряжение представлено как В _P, то
$ \ begin {matrix} {{V} _ {L}} = \ sqrt {3} {{V} _ {P}} & {} & \ left (2 \ right) \\\ end {matrix} $
Пример расчета линейного и фазового напряжения 1
Напряжение на каждой обмотке генератора, когда рабочее — 120 В.Найдите линейное напряжение и фазное напряжение для цепи, подключенной к этому генератору (1), когда обмотки генератора соединены треугольником и (2), когда обмотки соединены звездой.
Решение
Соединение треугольником: Поскольку напряжение на каждой обмотке составляет 120 В, то линейное напряжение составляет 120 В. Таким образом, фазное напряжение можно найти из уравнения 2 как
\ [{ {V} _ {P}} = \ frac {{{V} _ {L}}} {\ sqrt {3}} = \ frac {120} {1.73} = 69.28V \]
Подключение Y: В этом случае для каждой фазы напряжение между двумя концами ее обмотки составляет 120 В. Таким образом, фазное напряжение составляет 120 В.
Напряжение в линии определяется из Уравнение 2 как
$ {{V} _ {L}} = \ sqrt {3} {{V} _ {P}} = 1,732 * 120 = 207,85V $
Обратите внимание, что, как показано в этом примере, в зависимости от того, как провода соединены между собой у источника, напряжения могут быть разными.

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

Схемы

Для этого можно применить некоторые методы:

Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:

Похожие темы:

Соединение в звезду и треугольник фаз источников и приемников электрической энергии

Соединения звездой

Соединение треугольником

Фазные и линейные напряжения и токи

§60. Схема соединения «звездой» | Электротехника

Линейные и фазные токи, схема звезда и треугольник

Соединение звездой и треугольником формулы

2. Соединение в звезду. Схема, определения

Для этого можно применить некоторые методы:

Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:

Определение типа способа соединения

Зависимость выбора от напряжения

Как снизить пусковые токи электродвигателя?

СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ — это… Что такое СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ?

Смотреть что такое «СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕЗДОЙ И ТРЕУГОЛЬНИКОМ» в других словарях:

Звезда и треугольник в электродвигателе: принцип подключения и отличия

Теория

В чем разница

Формулы мощности, тока и напряжения

Практика — как выбрать схему для конкретного случая

Переключение со звезды на треугольник для плавного пуска

Заключение

Сравнение соединений звездой и треугольником в 3-фазных системах

Подключение трехфазного трансформатора и основные сведения

Трехфазные напряжения и токи

Подключение трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор со звездой и треугольником

Конфигурации трансформатора со звездой и треугольником

Идентификация обмотки трансформатора

Соединение треугольником и треугольником трансформатора

Соединение звездой и звездой трансформатора

Трехфазное напряжение и ток

Передаточное отношение звезда-треугольник

Передаточное число Delta-Star

Напряжение и ток трехфазного трансформатора

Пример трехфазного трансформатора

Конструкция трехфазного трансформатора

Конструкция трехфазного трансформатора

Разница между соединением звездой и треугольником (со сравнительной таблицей)

Разница между соединением звезды и треугольника

Соединение звездой и треугольником — объяснение

Рекомендуем прочитать перед тем, как продолжить изучение этого руководства

Звездное соединение

Напряжение и ток в пусковом соединении

Ток в системе с соединением звездой

Напряжение в системе с соединением звездой

Соединение треугольником

Напряжение и ток при соединении треугольником

Напряжение при соединении треугольником

Ток в соединении треугольником

Применение соединения звезды и треугольника

Мощность, передаваемая по схеме звезда и треугольник.

Резюме

Трехфазная цепь | Система «звезда» и «треугольник»

Почему трехфазное соединение предпочтительнее однофазного?

Соединение звездой

Соединение треугольником

12 Разница между соединением звездой и треугольником в трехфазной системе

Соединение звездой и соединение треугольником

13. Схема соединений звезды и треугольника

Объяснение теории трехфазной системы | Соединение «звезда» и «треугольник»

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики