Портал ТОЭ

4.1 Основные положения

Трёхфазные цепи получили распространение благодаря возможности получения вращающегося магнитного поля, экономичности передачи электроэнергии на дальние расстояния (устраняются обратные провода), а также возможности трансформации напряжения.

Многофазными электрическими системами называют совокупность цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, но разных фаз, создаваемые общим источником энергии.

Отдельные электрические цепи, входящие в состав многофазной системы называют фазами.

Симметричной называют много фазную систему ЭДС, в которой ЭДС в отдельных фазах равны по амплитуде и отстают по фазе друг относительно друга на углы, равные q ⋅ 1π∕m, где m – количество фаз, q = 1, 2,…

Наименьшее число объединённых фаз, при котором получается качественно новая многофазная система равно трём.

Рассмотрим принцип действия трёхфазного синхронного генератора (рис. 4.1).

Он состоит из неподвижного статора, на котором помещены три обмотки, сдвинутые в пространстве друг относительно друга на 120 градусов.

Ротор – постоянный магнит.

При вращении ротора с угловой скоростью ω = const обмотки статора пересекает переменный магнитный поток, и в них наводятся синусоидальные ЭДС, сдвинутые между собой на угол 120^∘.

В символической форме

Для упрощения записи вводят оператор поворота, при умножении на который происходит изменение аргумента вектора на 120^∘.

Существует два способа соединения фаз обмоток генератора:

звезда	треугольник

Фазные токи İA,İB,İC.	Фазные токи İAB,İBC,İCA.
Линейные токи İA,İB,İC.	Линейные токи İA,İB,İC.
Фазные напряжения A,B,C.	Фазные напряжения AB,BC,CA.
Линейные напряжения AB,BC,CA.	Линейные напряжения AB,BC,CA.
Iл⋌ = Iф⋌ .	Uл△ = Uф△ .

За начало обмотки принимают вывод, к которому присоединён зажим ЭДС с высоким потенциалом. При соединении звездой все концы фазных обмоток соединяют в общую точку, при соединении треугольником начало одной обмотки соединяют с концом другой (но не равносильно КЗ, т.к. сумма симметричных ЭДС в любой момент времени равна нулю).

AB + B −A = 0;	İAB = İCA + İA;

На векторной диаграмме обозначение векторов напряжений обратное, нежели на схеме: первый индекс указывает, куда направлен вектор, второй – откуда он идёт.

Рассмотрим △OAK: ∠OAK = 30∘, AK = Ua cos 30∘ = Uф; = Uф.	По аналогии со звездой.
Uл = Uф.	Iл = Iф.

Соотношения справедливы только для симметричной трёхфазной системы.

Классификация трёхфазных приёмников

Пример электрической схемы