Трехфазный переменный ток

В настоящее время во всем мире получила широкое распространение так называемая трехфазная система переменного тока обладающая рядом преимуществ перед однофазной системой.

Трехфазной системой называют систему, состоящую из трех цепей, в которых действуют переменные ЭДС, имеющие одинаковые амплитуды и частоту, но сдвинутые по фазе друг относительно друга на 120° или на 1/3 периода. Каждая отдельная цепь трехфазной системы сокращенно называется фазой.

Трехфазную систему токов принципиально можно получить от трех одинаковых генераторов переменного однофазного тока, роторы которых, находясь в одном и том же положении, жестко связаны между собой и не меняют своего относительного положения при вращении. Статорные же обмотки генераторов повернуты относительно друг друга на 120° в сторону вращения ротора (начала и концы их обозначены соответственно буквами А, В, Си X, Y, Z).

При этих условиях вполне очевидно, что ЭДС, вырабатываемая вторым генератором (е2), будет запаздывать в своих изменениях относительно ЭДС, вырабатываемой первым генератором (е,), на 120°. ЭДС, вырабатываемая третьим генератором (е3), будет запаздывать относительно ЭДС второго генератора на 120°.

Но такой способ получения трехфазного тока оказывается технически сложным и экономически невыгодным. Гораздо проще все три статорные обмотки совместить в одном корпусе статора. Такой генератор называется генератором трехфазного тока. При вращении ротора в каждой из трех обмоток возникает ЭДС индукции, изменяющаяся по гармоническому закону. Вследствие сдвига обмоток в пространстве фазы колебаний в них сдвинуты относительно друг друга на 120°.

Для соединения такого генератора с внешней цепью потребуется шесть проводов. С целью уменьшения числа проводов, идущих во внешнюю цепь, обмотки генератора и приемников соединяют между собой, образуя электрически связанную трехфазную систему. Такое соединение можно выполнить двумя способами: звездой и треугольником.

Оба эти соединения позволяют сэкономить материал на проводку при передаче заданной мощности в сравнении с расходом его при передаче той же мощности от трех независимых однофазных генераторов.