Трехфазные электрические цепи в электротехнике
Трехфазной системой переменных токов называется совокупность трех отдельных электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, которые в свою очередь сдвинуты друг от друга по фазе на 120° (1/3 периода), и создаваемые одним источником электрической энергии. В роли последнего чаще всего используется трехфазный генератор.
Обмотки фаз генератора обладают одинаковым количеством витков и изготавливаются из провода одинакового сечения, поэтому ЭДС, индуктированные в этих обмотках, должны быть равны по величине.
Главное достоинство трехфазных цепей состоит в её уравновешенности. Таким образом суммарная мгновенная мощность трехфазной ЭЦ, остается постоянной в течение всего периода действия ЭДС.
Любой трехфазный генератор переменного тока имеет три самостоятельные обмотки, сдвинутые между собой на угол 120°. Поэтому, начальные фазы ЭДС сдвинуты также на этот угол. Уравнения описывающие изменение ЭДС в обмотках можно записать в следующем виде:
ea=Emsinωt
eb=Emsin(ωt-120°)
ec=Emsin(ωt+120°)
В начальный момент времени векторная диаграмма ЭДС в представляет собой три вектора, длина которых равна амплитудному значению Em, и угол между ними 120°. Если начать вращать векторы против часовой стрелке, относительно неподвижной оси, то они будут следовать в порядке Ea,Eb,Ec, называемый прямой последовательностью.
По сути, каждую отдельную фазу можно соединить отдельными проводами, но в таком случае имеет место несвязанная шести проводная трехфазная система.
Но она не целесообразна и чтобы ее не применять придумали связанные системы соединения.
|
Трехфазные цепи - соединение треугольником |
|
При соединении этим способом конец одной обмотки соединяется с началом другой. Таким образом, получается замкнутый контур.
|
Трехфазные цепи - соединение звездой |
|
Если концы фаз обмоток генератора соединить в одну общую точку, а к началам обмоток подсоединить линейные провода, соединяющие генератор с нагрузкой, то такое соединение получило название звезда.
|