8.3 : Tensioni trifase

Un generatore trifase produce tre tensioni di uguale grandezza ma con una differenza di fase di 120 gradi. Questa ampiezza identica e tensioni separate di fase uguali sono note come tensioni bilanciate e aiutano a ridurre al minimo la perdita di potenza garantendo al contempo una fornitura costante di energia ai carichi collegati. Poiché le sorgenti di tensione in un sistema trifase possono essere configurate in una formazione a stella o a triangolo, anche i carichi collegati a questi sistemi possono essere disposti in entrambe le configurazioni. Questa flessibilità nella configurazione del carico non è solo una scelta progettuale ma un modo per esercitare il controllo sul sistema. I carichi collegati in conformazione Delta, hanno un'estremità di ciascun avvolgimento di fase collegata a un punto neutro comune. Inoltre, nei carichi a configurazione Delta, le estremità degli avvolgimenti di fase sono collegate in un anello continuo, formando un triangolo. Un sistema trifase utilizza sistemi a quattro e tre fili tramite collegamenti a stella e triangolo. Le tensioni trifase nella configurazione a stella sono:

Comprendere la sequenza logica delle tre fasi è fondamentale. Nelle sequenze positiva e a-b-c, i fasori ruotano in senso antiorario, con V_an che precede V_bn, seguito da V_cn. Questa sequenza, risultante dalla rotazione del rotore in senso antiorario, è una progressione chiara e ordinata.

Nella sequenza negativa a-c-b, i fasori ruotano in senso orario, con V_an che precede V_cn e V_bn che segue per ultimo. Ciò indica un ordine di fase invertito rispetto alla sequenza positiva, che corrisponde alla rotazione del rotore in senso orario.

Ciascuna configurazione, sia con connessione a stella che a triangolo, consente una condizione di carico bilanciata e influenza la distribuzione e la gestione di tensioni e correnti nel circuito. Durante le configurazioni di carico bilanciato, le impedenze collegate su ciascuna fase sono uguali in grandezza e fase, fornendo la potenza necessaria per gestire il sistema in modo efficace.

I carichi collegati a stella possono essere trasformati in configurazione a triangolo e viceversa. In base ai tipi di connessione della sorgente e del carico, il sistema può essere configurato in quattro modi principali: stella-stella, stella-triangolo, triangolo-stella e triangolo-triangolo.