НИИ мощностей в фазах постоянна. Это можно показать тем же путем, каким была показана уравновешенность симметричной трехфазной цепи.

Постоянство М1новенных значений мощности создает благоприятные условия для работы генераторов и двигателей с точки зрения их механической нагрузки, так как отсутствуют пульсации вращающего момента, наблюдающиеся у рдно- f фачных генераторов и даигателей, /I --. J.ZTf!-..

Рассматривая симметричные режимы трехфазных цепей, легко показать их преимущество в эко- d II номическом отнощений по сравнению с несвязанными трехфазными системами цепей.

У несвязанной трехфазной си-

стемы цепей щесть проводов с

токами /л = /ф. Трехфазная цепь без нейтрального провода, которая питает те же самые приемники, соединенные звездой, имеет только три провода с теми же токами /л = /ф и линейными напряжениями, в УЪ раз большими линейных напряжений в несвязанной трехфазной системе цепей, для которой U = U. В случае соединения приемников треугольником также получается вдвое меньше проводов, чем в несвязанной трехфазной системе цепей (три вместо шести), при этом токи в линейных проводах больше фазных токов не в 2 раза, а только в У'б раз. Это позволяет уменьшить затраты материала на провода.

10-4. Некоторые свойства трехфазных цепей с различными схемами соединений

В трехфазных цепях, питающих однофазные приемники (электросварочные аппараты, однофазные двигатели, электрические лампы и различные бытовые электроприборы), при изменении числа включенных приемников напряжение на их зажимах не должно по возможности изменяться.

Это условие выполняется как при соединении приемников звездой с нейтральным проводом, так и при соединении их треугольником. На рис. 10-10 в качестве примера приведены соответствующие схемы включения электрических ламп. Если принять, что напряжения на зажимах источника питания {А, В, С и N) поддерживаются неизменными, и пренебречь падением напряжения в проводах, то в обеих схемах напряжения на лампах не отличаются от напряжений на зажимах источника питапия и неизменны независимо от числа и мощности включенных в каждой группе ламп. Если оборвать нейтральный провод в схеме по рис. 10-10,а, то между нейтральной точкой п приемника и нейтральной точкой источника питания появится напряжение. Фазные напряжения на лампах будут зависеть от соотношения их сопротивлений во всех трех группах будут изменяться при изменениях числа ламп, включенных

в какой-либо группе. Поэтому соединение групп ламп звездой без нейтрального провода не применяется. При наличии нейтрального провода в случае перегорания предохранителя в одном из проводов магистральной линии, например в проводе А (рис. 10-10, а), гаснут лампы, присоединенные только в этому проводу, остальные лампы имеют нормальный накал. В этом же случае в схеме треугольника (рис. 10-10, б) под нормальным напряжением Останется только одна группа ламп в ветви ВС. Две другие ветви треугольника окажутся соединенными последовательно, питаются эти ветви по-прежнему от магистральных проводов В и С. Лампы в этих ветвях треугольника будут иметь неполный накал. Напряжения

В 0-Э-

-0- -®--<gb -0-

-0- 0- -0-

чзЦ f0- )-®=

Рис. 10-10.

между ветвями АВ и СА распределятся пропорционально их сопротивлениям. Чем больше включено ламп в одну из ветвей, например в Л Б, тем ярче будут светить лампы в другой ветви С А (увеличение числа включенных ламп уменьшает сопротивление ветви).

Трехфазная цепь с нейтральным проводом обладает тем преи-муш,еством, что может питать приемники, рассчитанные для работы при различных напряжениях. Приемники в такой цепи можно включать между линейными проводами на линейное напряжение и между линейными проводами и нейтральным проводом на фазное напряжение. На практике обычно встречаются низковольтные трехфазные цепи с нейтральными проводами и напряжениями

[/л = 380 В; /ф = 220 В

или

/л = 220 В; /ф = 127 В.

Пример 10-1. Источник питания и приемник, состоящий из трех одинаковых -резигторпв р глпротивлениями = г„~ ct coeHHeHbijTo cxe звезда с ней-тральным проводом (рис lO-ll, о). Фазные напряжения источника аииння хдая-

метричны и не меняются при переключениях рубильников и изменениях нагрузки, указанных в задании.

Дано: t/,= 220 В и /д = == = 1 А. Требуется построить топографические диаграммы цепи и векторные диаграммы токов для следующих режимов-

1, Симметричный режим (рубильники У и -3 замкнуты, рубильник 2 разомкнут)

2. Положение рубильников то же, что и в п. 1, но активное сопротивление заменено на равное по величине емкостное сопротивление.

3 Рубильники 1 к 2 разомкнуты, а рубильник 3 замкнут.

4. Все рубильники (/, 2 я 3) разомкнуты.

5 Рубильники 1 и 2 замкнуты, а рубильник 3 разомкнут.

6Л

Рис. 10-11.

Решение. 1. Для симметричного режима цепи ее топографическая диаграмма и векторная диаграмма токов показаны на рис. 10-11, бив, фазные напряжения приемника и источника питания одинаковы и равны 220/-3= 127 В. Векторы фазных токов имеют одинаковые направления с векторами фазных напряжений (активная нагрузка). Ток в нейтральном проводе отсутствует.

2. При замене сопротивления /-д равным емкостным сопротивлением напряжения на фазах приемника не изменяются. Токи / и остаются прежними, а у тока /д сохраняется прежнее действующее значение 1 А, но он теперь опережает по фазе напряжение f/ на угол п/2. Топографическая диаграмма цепи для этого случая прежняя (рис. 10-11, б), а векторная диаграмма токов показана на рис. 10-11, е. Ток в нейтральном проводе равен сумме фазных токов lj = 1 +

+ я +

/ =/2-А.

-г причем .д,

Заметим, что если дополнительно разомкнуть рубильник 3, то ток /д, будет равен нулю, однако, при этом потенциалы точек N чп станут различными. Фазные напряжения

ниям источника питания Uj и [/

фатах изменятся Рассчитать их для этого режима проще всего методом узловых потенциалов, как указано дальше, в § 10-6.

,Ч ГТри ря-гуишянии руДилт.ника / потенциал точки а становится равным

йя Сп будут равны соответствующим фазным напряхе- AN BN И fciV- Действующие значения токов во всех

Тйтенциалу точки п. Других изменений в топографической диаграшуте-(рпс. W-llfif