5.2 Трехфазный переменный ток.

Система трех сдвинутых по фазе на 1/3 периода переменных токов называют трехфазным током.

Такой ток можно получить при помощи специального генератора. Рассмотрим его конструкцию.

Рис. 23. Модель трехфазного генератора

(рис. 23). На статоре расположены три самостоятельных обмотки, смещенные на 1/3 окружности (120^о). В центре электрической машины вращается индуктор, изображенный на схеме в виде постоянного магнита.

В каждой обмотке (катушке) индуцируется переменная ЭДС одной и той же частоты, но моменты прохождения этих ЭДС через нуль (или через максимум) в каждой из катушек окажутся сдвинутыми на 1/3 оборота друг относительно друга, т.к. индуктор проходит мимо каждой катушки на 1/3 периода позже, чем мимо предыдущей. По существу, такой генератор представляет собой соединение в одной электрической машине трех генераторов переменного тока, сконструированных таким образом, что индуцированные в них э.д.с. сдвинуты друг относительно друга на одну треть периода. Графическое изображение трехфазного тока представлено на рис. 24. Любая из фазных обмоток генератора

трехфазного тока является самостоятельным

источником электрической энергии и к ней

может быть подключен свой приемник. В

Рис. 24. График трехфазной ЭДС (трехфазного тока).

этом случае получается три независимые цепи (рис. 25). Такая схема носит название«несвязанная трехфазная система», она требует для передачи электрической энергии шесть проводов.

Рис. 25. Несвязанная трехфазная система.

Рис. 26. Соединение «звезда» четырехпроводной трехфазной системы.

На практике такие системы не применяют. Фазные обмотки трехфазных генераторов и трансформаторов и приемники электрической энергии соединяют по схеме «звезда» или «треугольник». В таком случае можно обойтись четырьмя и даже тремя проводами.

Рис.27. Соединение «звезда» трехпроводной трехфазной системы.

Рис.28. Соединение «треугольник» трехпроводной трехфазной системы.

Соединение «звездой»заключается в том, что концы фазных обмоток соединяются в одну точку генератора (рис. 26), которая называется нулевой точкой или нейтралью, и генератор соединяется с приемниками электроэнергии четырьмя проводами: тремя линейными, идущими от начала обмоток, и нулевым или нейтральным проводом, идущим от нулевой точки генератора. Такая система проводки называетсячетырехпроводной.

В случае равномерной нагрузки всех трех фаз генератора, т. е. при приблизительно одинаковых токах в каждой из них, ток в нулевом проводе равен нулю. Поэтому в этом случае можно нулевой провод упразднить и перейти к более экономной трехпроводной системе (рис.27). Все потребители включаются при этом между соответствующими парами линейных проводов и нулевой точкой нагрузки.

При соединении «треугольником» (рис.28) конец каждой обмотки соединен с началом следующей так, что они образуют замкнутый треугольник, а линейные провода присоединены к вершинам этого треугольника.