Трехфазный переменный ток

Материалы / Шпаргалка по общей электронике и электротехнике / Трехфазный переменный ток

Многофазной системой

называется совокупность переменных ЭДС одной частоты и сдвинутых по фазе одна относительно другой на какие-либо углы.

Каждая ЭДС может действовать в своей самостоятельной цепи и не быть связанной с другими ЭДС. Такая система называется несвязанной.

Недостатком несвязанной многофазной системы является большое число проводов, равное 2m. Так, например, для передачи энергии по трехфазной системе потребуется шесть проводов. Многофазная система, у которой отдельные фазы электрически соединены одна с другой, называется связанной многофазной системой.

Многофазный ток обладает важными преимуществами:

1) при передаче одной и той же мощности многофазным током требуется меньшее сечение проводов, чем при однофазном токе;

2) с помощью неподвижных катушек или обмоток он создает вращающееся магнитное поле, используемое в работе двигателей и различных приборов переменного тока.

Из систем многофазного тока наибольшее применение на практике получил трехфазный переменный ток.

Получается он следующим образом. Если в однородном магнитном поле полюсов поместить три витка, расположив каждый из них по отношению к другому под углом 120°, и вращать витки с постоянной угловой скоростью, то в витках будут индуктироваться ЭДС, которые также будут сдвинуты по фазе 120°.

На практике для получения трехфазного тока на статоре генератора переменного тока делают три обмотки, сдвинутые одна относительно другой на 120°.

Они называются фазными обмотками или просто фазами генератора.

Несвязанная система трехфазного тока на практике не применяется.

Фазные обмотки генераторов и потребителей трехфазного тока соединяются по схеме звездой или треугольником.

Если фазные обмотки генератора или потребителя соединить так, чтобы концы обмоток были замкнуты в одну общую точку, а начала обмоток подключены к линейным проводам, то такое соединение называется звездой.

При соединении звездой линейное напряжение в V3 раз больше фазного напряжения. При неравномерной нагрузке фазные напряжения потребителя различны по величине, причем величина фазного напряжения пропорциональна сопротивлению фазы. Смещение нулевой точки потребителя, происходящее в результате неравномерной нагрузки, приводит к нежелательному явлению в осветительных сетях. Чем больше будет число и мощность ламп, включенных в фазе, тем меньше будет их сопротивление, тем меньше будет их фазное напряжение, тем слабее они будут гореть.

Кроме соединения звездой, генераторы или потребители трехфазного тока могут включаться треугольником.

При равномерной нагрузке, соединенной треугольником, линейный ток в V3 раз больше фазного тока.

В двигателях и других потребителях трехфазного тока в большинстве случаев выводят все шесть концов трех обмоток, которые по желанию можно соединять либо звездой, либо треугольником. Обычно к трехфазной машине крепится доска из изоляционного материала (клеммная доска), на которую и выводят все шесть концов.

Мощность трехфазной системы можно рассчитать по формуле: P = ?3· IUcos ?.