8.3 : Napięcia trójfazowe

Generator trójfazowy wytwarza trzy napięcia o równej wielkości, ale mające różnicę faz wynoszącą 120 stopni. Ta identyczna wielkość i równe napięcia z separacją fazową nazywane są napięciami zrównoważonymi i pomagają zminimalizować straty mocy, zapewniając jednocześnie stałe dostarczanie energii do podłączonych obciążeń. Ponieważ źródła napięcia w systemie trójfazowym można skonfigurować w układzie gwiazda lub trójkąt, obciążenia podłączone do tych systemów można również rozmieścić w dowolnej konfiguracji. Ta elastyczność konfiguracji obciążenia to nie tylko wybór projektu, ale sposób sprawowania kontroli nad systemem. Obciążenia połączone w trójkąt mają jeden koniec każdego uzwojenia fazowego podłączony do wspólnego punktu neutralnego. I odwrotnie, w przypadku obciążeń połączonych w trójkąt końce uzwojeń fazowych są połączone w ciągłą pętlę, tworząc trójkąt. System trójfazowy wykorzystuje systemy cztero- i trójprzewodowe poprzez połączenia w gwiazdę i trójkąt. Napięcia trójfazowe w konfiguracji gwiazda to:

Kluczowe jest zrozumienie logicznej sekwencji trzech faz. W sekwencjach dodatnich i a-b-c wskazy obracają się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, przy czym V_an prowadzi V_bn, po którym następuje V_cn. Ta sekwencja, wynikająca z obrotu wirnika w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, jest wyraźnym i uporządkowanym postępem.

W sekwencji ujemnej a-c-b wskazy obracają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, przy czym V_an prowadzi V_cn, a V_bn podąża za ostatnim. Wskazuje to na odwróconą kolejność faz w porównaniu z sekwencją dodatnią, która odpowiada obrotowi wirnika w prawo.

Każda konfiguracja, niezależnie od tego, czy jest podłączona w gwiazdę, czy w trójkąt, pozwala na zrównoważony stan obciążenia i wpływa na dystrybucję obwodu oraz zarządzanie napięciami i prądami. W konfiguracjach ze zrównoważonym obciążeniem impedancje podłączone do każdej fazy są równe pod względem wielkości i fazy, co zapewnia moc niezbędną do skutecznego zarządzania systemem.

Obciążenia połączone w gwiazdę można przekształcić w konfigurację trójkąta i odwrotnie. W zależności od typów połączeń źródła i obciążenia system można skonfigurować na cztery główne sposoby: gwiazda-gwiazda, gwiazda-trójkąt, trójkąt-gwiazda i trójkąt-trójkąt.