Трехфазная электрическая цепь. Получение трехфазного тока, способы изображения трехфазного тока, последовательность фаз.

Под симметричной многофазной электрической цепью понимают совокупность электрических цепей, в которых действуют несколько ЭДС с одинаковыми часто­тами и амплитудами, сдвинутые по фазе относительно друг друга на определенные углы. Три одинаковые по частоте и амплитуде, сдвинутые по фазе на 120°, ЭДС получаются в трехфазных синхронных генераторах, установленных на подавляющем большинстве крупных электростанций. Простейший синхронный генератор (рис.) имеет на статоре три одинаковые обмотки, сдвинутые в пространстве на угол 120° относительно друг друга. При вращении ротора, выполненного в виде электромагнита (обмотка ротора, не показанная на рисунке, включена в цепь постоянного тока), в обмотках статора индуцируются три синусоидальные ЭДС (е_А, е_B, е_C) одинаковой частоты и с равными амплитудами, сдвинутые по фазе относитель­но друг друга на 120°.

Различные способы представления трехфазной си­стемы ЭДС. На рис. показаны мгновенные значения трехфазной системы ЭДС е_А, е_B, е_C. Каждая ЭДС сдвину­та по фазе относительно двух других на 120°. Порядок, в котором ЭДС проходят через одинаковые значения, напри­мер максимум, называют порядком следования или чередования фаз. Трехфазная система ЭДС может быть также изображена в виде трех векторов (рис.), сдвинутых на угол 120° относительно друг друга (ось действительных величин при расчете трехфазных систем при­нято направлять вертикально).

Вектор Е_А (начальная фаза равна нулю) направлен по действительной оси, вектор Е_B отстает от вектора Е_А на угол 120°, а вектор E_C опережает на угол 120°

.

1,Соединение трехфазного переменного тока «звездой» и «треугольником». Векторные диаграммы.

Соединения обмоток трехфазных генераторов. Об­мотки трехфазных генераторов соединяют звездой или тре­угольником.

При соединении звездой (обмотки показаны как источ­ники ЭДС на рис. 3.5) концы обмоток X, У, Z объединяют в общий узел N, называемый нейтральной точкой генера­тора. Провода, идущие к приемникам от начала А, В, С фаз, называются линейными. От нейтральной точки к при­емникам также может быть выведен провод — его назы­вают нейтральным. Потенциал, нейтральной точки N ге­нератора принимается равным нулю.

Векторная диаграмма будет выглядеть следующим образом: см. выше

Напряжения между началами двух фаз или, что то же, между проводами линии или линейными проводами, иду­щими от начал к приемнику, U_AB, U_BC, U_CA называются линейными напряжениями.

Напряжение U ab (разность потен­циалов точек А и В) равно Е_А—Е_B (потенциал точки A равен Е_А, точки В равен Е_B) или

.Аналогично получаются выражения для двух других напряжений

Связь между фазными и линейными напряжениями можно получить, выделив на векторной диаграмме (см. рис. 3.6) треугольник, образованный векторами U_AB, U a. —U_B (рис. 3.7). Стороны этого равнобедренного треуголь­ника соответственно равны U_л и U_Ф. Из треугольника сле­дует, что