Studierea Circuitelor Trifazate cu Conexiune în Stea

4.1. Scopul lucrării: Cercetarea diferitelor regimuri de funcţionare a receptoarelor de energie legate în stea, în cazul conectării lor la o sursă simetrică trifazată.

4.2. Sarcina teoretică

4.2.1. Să se studieze noţiunile de bază referitor la funcţionarea receptoarelor de energie legate in stea.

4.2.2. Să se analizeze rezultatele primite după efectuarea lucrării.

4.3. Îndrumări metodice

4.3.1 Noţiuni generale

Valorile instantanee ale FEM a unei surse simetrice trifazate pot fi determinate cu ajutorul expresiilor următoare:

(1)

unde Em sînt amplitudinile FEM.

Corespunzător, pentru valorile eficace ale FEM în formă simbolică se poate scrie:

(2)

Diagrama vectorială pentru valorile eficace ale FEM în cazul sistemului simetric trifazat este reprezentată în fig.1.

Un circuit trifazat şi un receptor trifazat se numesc simetrice, dacă numărul complex al rezistenţelor celor trei faze sînt egale între ele, în caz contrar ele sînt numite nesimetrice.

Dacă la un circuit simetric trifazat este aplicat un sistem simetric de tensiuni, atunci obţinem un sistem simetric de curenţi. Regimul de funcţionare, a circuitului trifazat cu sistemul trifazat de tensiuni şi ale curenţilor, simetric este numit regim de funcţionare simetric. Există două moduri principale de legare a celor trei înfăşurători la generator şi a fazelor la receptor – legarea în stea şi legarea în triunghi. La legarea în stea (fig.2) toate începuturile (A,B,C) sau toate sfîrşiturile (X,Y,Z) ale înfăşurărilor la generator se unesc într–un singur punct. Punctele comune ale înfăşurărilor O la generator şi ale fazelor la receptor O/ se numesc puncte neutre sau de nul, iar conductorul ce uneşte între ele aceste puncte se numeşte conductor neutru sau nul. Conductoarele ce leagă înfăşurările generatorului cu receptorul se numesc conductoare de linie.

Tensiunile dintre începuturile şi sfîrşiturile fazelor sau, ceea ce este identic, tensiunea dintre fiecare conductor şi cel neutru, se numesc tensiuni pe fază. Tensiunile pe fază ale generatorului e notează prin (la începutul conductoarelor de linie), iar tensiunile pe fază la receptor prin (la sfîrşitul conductoarelor de linie).

Tensiunea dintre conductoarele de linie se numeşte tensiune între faze sau tensiune de linie. Deosebim tensiune de linie la generator, ce se notează prin şi tensiunea de linie la receptor se notează prin Valoarea tensiunii de linie este egală cu diferenţa tensiunilor de pe fazele respective, de exemplu, la receptor:

(3)

Să indicăm în mod convenţional sensurile pozitive ale tensiunilor şi ale curenţilor, aşa cum sînt prezentate în fig.2.

Tensiunea dintre punctele de neutru la generator şi la receptor se numeşte deplasarea neitralei:

(4)

De obicei potenţialul punctului de nul la generator .

Să cercetăm sistemul trifazat în cazul cînd sînt cunoscute:

• numărul complex al rezistenţei ale celor trei faze (să considerăm aici şi în urmare rezistenţa ale celor trei conductoare de linie );

• numărul complex al rezistenţei conductorului neutru, ;

• tensiunile pe fază la generator care, neglijînd căderea de tensiune din înfăşurările generatorului, pot fi considerate egale cu FEM corespunzătoare.

Calculul curenţilor în acest caz poate fi efectuat cu ajutorul metodei de calcul numită „metoda celor două noduri”. Tensiunea dintre punctele de neutru este calculată astfel:

(5)