Звезда и треугольник: в чём разница
В схеме «звезда» концы всех трёх обмоток или нагрузок соединяют в общую точку — нейтраль, а начала подключают к трём фазам. На каждой нагрузке при этом оказывается фазное напряжение, в 1,732 раза меньше линейного: при 380 В между фазами на каждой обмотке будет 220 В. Ток в линии равен току в фазе нагрузки.
В схеме «треугольник» нагрузки соединяют последовательно в замкнутый контур, а точки соединения подключают к фазам. Каждая нагрузка оказывается под полным линейным напряжением 380 В. Фазный ток при этом в 1,732 раза меньше линейного: I_л = √3 × I_ф. Итоговая мощность треугольника ровно втрое больше мощности звезды на той же нагрузке — потому что напряжение на каждом элементе выросло в √3 раза, а мощность зависит от квадрата напряжения.
Отсюда главное практическое применение — пуск звезда-треугольник. Асинхронный двигатель при прямом пуске берёт ток в 5–7 раз выше номинального, что просаживает сеть и создаёт ударный момент на механику. Если запустить его в звезде, а через несколько секунд, после разгона, переключить в треугольник, пусковой ток и момент окажутся втрое меньше. Схему реализуют тремя контакторами и реле времени. Условие применимости: двигатель должен быть рассчитан на треугольник при данном напряжении сети — на шильдике это записано как «380/660 В, Δ/Y». Двигатель с маркировкой «220/380 В» в сети 380 В работает только звездой, и такой пуск для него невозможен.
Второе применение — регулировка мощности трёхфазных нагревателей. Один и тот же блок ТЭНов, переключаемый со звезды на треугольник, даёт две ступени мощности с отношением 1:3 — это используют в электрокотлах, промышленных печах и сушилках. Третье — подключение трёхфазных потребителей к сети другого напряжения: нагрузку, рассчитанную на 380 В в звезде, можно включить треугольником в сеть 220 В, сохранив расчётное напряжение на каждом элементе.