Конспект лекций для ответов на экзаменационные вопросы

Трехфазный переменный электрический ток. Получение трехфазного тока.
Трехфазный ток обладает следующими преимуществами перед однофазным током:
1) При передаче одной и той же мощности трехфазным током требуется меньшее сечение проводов.
2) С помощью неподвижных катушек он способен создавать вращающееся магнитное поле, используемое в электродвигателях и приборах переменного тока. Трехфазная система состоит из трех электрических цепей, ЭДС источников энергии в которых имеют одинаковую частоту, но сдвинуты по фазе друг относительно друга на 1/3 периода 120⁰ . Если ЭДС во всех трех фазах имеют одинаковую амплитуду, то такая система называется симметричной. Такая система ЭДС получается с помощью трехфазного генератора, в котором имеются три самостоятельные обмотки, сдвинутые на 120⁰ градусов друг от друга.

В реальных генераторах обмотка переменного тока неподвижна (расположена на статоре), а магнитные полюса вращаются (расположены на роторе). Такая конструкция генератора лучше, а принцип работы его не меняется. Если число витков в обмотках одинаково, то при вращении ротора во всех обмотках наводится ЭДС одинаковой величины. Начальные фазы этих ЭДС (ЕА, ЕВ, ЕС), сдвинуты относительно друг друга на 120⁰ градусов в соответствии с пространственным расположением обмоток
Схема соединения звездой и треугольником. Соотношение токов и напряжений.

Суть устройства трехфазного тока в том, что три однофазных системы связали в одну - трехфазную. По трем проводам подаётся ток с небольшим запозданием друг от друга. Эти три провода всегда называют ''А'', ''В'' и ''С''.
Если фазные обмотки генератора или потребителя соединить так, чтобы концы обмоток (X,Y,Z) были замкнуты в одну общую точку. А начало обмоток (А, В, С) подключить к линейным проводам, то такое соединение называется «звезда». Точки, в которых соединены концы фазных обмоток, называются нулевыми точками, обе точки соединены проводом, который называется нулевым или нейтральным проводом. Остальные три провода называются линейными проводами. Эта система называется четырех проводной системой трехфазного тока. Напряжения, измеренные между началами фаз и нулевой точкой или нулевым проводом, называются фазными напряжениями и обозначаются Uа, Uв, Uс или U_F. Напряжения, измеренные между началами фаз А и В, В и С, А и С, называются линейными напряжениями и обозначаются Uав, Uвс, Uас или U_L .
Соотношения напряжений между линейными и фазными напряжениями и токами таковы:

При соединении обмоток генератора или потребителя треугольником, начало или конец каждой фазы соединяются с началом или концом обмотки другой фазы. Ток течет следующим образом. По фазе «А» на нагрузку и от неё возвращается по фазе «В», из фазы «В» в фазу «С», а из фазы «С» в «А».

При соединении треугольником линейное напряжение равно фазному, линейный ток в больше фазного.

При включении в трехфазную сеть однофазных нагрузок необходимо следить за равномерностью подключения. В противном случае выйдет, что один провод будет перегружен, а два других при этом останутся без нагрузки. Все трехфазные электрические машины имеют по три пары полюсов и ориентируют направление вращения подключением фаз. При этом для изменения направления вращения (электрики говорят – РЕВЕРСа) достаточно поменять местами только две фазы, любые. Аналогично и с генераторами.