Трифазні споживачі електроенергії з'єднуються за схемою "трикутник" у тих випадках, коли номінальна напруга фаз приймача електроенергії дорівнює лінійній напрузі тієї системи, що живить даний споживач трифазної мережі. "Трикутником" частіше усього включаються обмотки статора двигунів змінного струму. Для живлення споживача, підключеного "трикутником", потрібна трипровідна трифазна мережа.
|
|
Схема з'єднання "трикутником" зображена на рисунку 3.54. Лінійна напруга мережі дорівнює фазній напрузі на навантаженні: UЛ = UФ.
Рисунок 3.54 - Схема з'єднання джерела ЕРС і приймача "трикутником".
Симетричне навантаження. Для з'ясовування співвідношення між лінійними і фазними струмами Розглянемо випадок рівномірного навантаження, тобто коли
,
де 
та 
.
За позитивний напрямок лінійних струмів приймаємо напрямок від генератора до приймача, а позитивні напрямки фазних струмів - від a до b, від b до c та від c до a, як це показано стрілками на схемі (рисунок 3.54). За першим законом Кірхгофа для вузлів схеми a, b, та c маємо:
,
,
відкіля
,
.
З цих векторних рівностей випливає, що кожний із лінійних струмів є геометричною різницею відповідних фазних струмів (ті ж самі залежності).
Рисунок 3.55 - Векторна діаграма струмів і напруг при з'єднанні джерела ЕРС і приймача "трикутником" (симетричне змішане навантаження).
За допомогою векторної діаграми (рисунок 3.55) вирішимо ці векторні рівності.
При рівномірному навантаженні фаз фазні струми будуть рівні між собою
.
Отже, і лінійні струми також будуть рівні між собою:
Iа = Ib = Ic,
причому діаграма лінійних струмів буде повернена на 300 відносно діаграми фазних струмів у бік відставання. Співвідношення між лінійними і фазними струмами знаходимо з векторної діаграми:
IФ·соs300.
Враховуючи, що 
, одержимо:
(3.70)
Це співвідношення справедливо тільки для симетричного навантаження. Якщо навантаження активне, то j=0 (рис. 3.56).
|
|
Рисунок 3.56 - Векторна діаграма струмів і напруг при з'єднанні джерела ЕРС і приймача "трикутником" (симетричне активне навантаження)
Несиметричне навантаження. Припустимо, що 
Оскільки фазні напруги навантаження дорівнюють лінійним напругам, то вони залишаються незмінними. Тоді фазні струми, за законом Ома, будуть відповідати такій нерівності:
.
Нерівномірне навантаження частіше усього зустрічається в освітлювальних мережах при j = 0, отже:
,
,
,
Нерівність фазних струмів призводить до нерівності лінійних струмів, а також до нерівності кутів зсуву фаз між лінійними струмами і напругами.
Величини лінійних струмів визначаються з векторної діаграми так само, як і у випадку рівномірного навантаження, але в цьому випадку співвідношення 
виконуватися не буде.
Векторна діаграма для нерівномірного активного навантаження зображена на рисунку 3.57.
Рисунок 3.57 - Векторна діаграма струмів і напруг при з'єднанні джерела ЕРС і приймача "трикутником" (нерівномірне активне навантаження).
Слід звернути увагу на те, що при з'єднанні споживача "трикутником" нерівномірність фазних навантажень не призводить до асиметрії напруг у споживача, як це спостерігається при з'єднанні споживача "зіркою".
Аналіз роботи кола з обривом одного з фазних проводів. Обрив одного з фазних проводів або спрацювання запобіжника в його колі призводить до перетворення схеми "трикутник" в однофазну розгалужену схему (див. рисунок 3.58).
Рисунок 3.58 - Схема трифазного кола при з'єднанні джерела ЕРС і приймача "трикутником" (обрив фазного проводу фази С).
В одній вітці, що складається з фазного опору 
, фазний струм залишається старим, тому що лінійна і фазна напруга 
не змінилися. Інша вітка, що складається з послідовно сполучених фазних опорів, виявиться під напругою , і фазні струми в цих опорах будуть рівні між собою:
. (3.71)
Позитивний напрямок струмів зображено на схемі стрілками. Отже, лінійні струми визначаються як сума модулів фазних струмів: 
, 
, але оскільки 
, то 
.
Якщо 
(рівномірне навантаження), то падіння напруги на цих фазних опорах будуть однакові і дорівнюватимуть половині лінійної напруги:
. (3.72)
Якщо 
, оскільки , то 
та 
, хоча 
.
Таким чином, обрив одного з фазних проводів призводить до зменшення напруги на тих двох фазах споживача, що підключені до цього проводу.
Обрив двох фазних проводів призводить до повного припинення роботи всіх трьох фаз споживача.
| « 3.11 З’єднання джерела ЕРС і приймача | 3.13 Розрахунок і вимір потужностей трифазних кіл. » |