Трехфазной называется электрическая цепь,в ветвях которой действуют три одинаковые поамплитуде синусоидальные ЭДС, имеющие одну и ту же частоту, сдвинутые по фазе одна относительно другой на угол 2π/3 (120°).
В качестве источника электрической энергии в трехфазных цепях используются синхронныегенераторы.В трех обмотках статора(якоря)синхронного генератора,называемых его фазами(рис.3.1, а), и индуктируются указанные три ЭДС.
1). Тригонометрическое представление ЭДС генератора. При указанных на рис.1а положительныхнаправлениях ЭДС (от концов х, у и z фаз к их началам а, b и с) ЭДС изменяются в соответствии с выражениями
2) Графическое представление ЭДС генератора. На рис.1б приведены графики
ea(t), eb(t)и ec(t).
3) Векторное представление ЭДС генератора. На рис.2приведены векторныедиаграммы ЭДС генератора в комплексной плоскости.
Рис. 2
Соединение элементов трехфазной цепи звездой. Назначение нейтрального провода. Анализ электрического состояния четырехпроводной схемы «звезда»
Чтобы уменьшить число проводов, которыми соединяются источник и приемники, и сократить тем самым расход дефицитных полупроводниковых материалов и затраты на сооружение линий электропередач и электрических сетей, отдельные фазы источников соединяют между собой звездой
или треугольником.
При соединении звездой (рис.1) концы х, у и z трех фаз объединяют в одну общую, так называемую нейтральную точку N.
При соединении фаз источника и приемника звездой иногда применяется нейтральный провод, соединяющий нейтральные точки источника и приемника (рис.1).
При соединении звездой фазные напряжения приемника Ua, Ub и Uc не равны линейным напряжениям Uab, Ubc и Uca. Применяя второй закон Кирхгофа и к контурам aNba, bNcb и cNac, можно получить следующие соотношения между линейными и фазными
напряжениями: Uab = Ua - Ub , Ubс = Ub - Uс , Uca =Uc - Ua.
Рис.1
Между линейными и фазными напряжениями приемника существует соотношение: Uл = √ Uф. Линейные токи равны соответствующим фазным токам: Iл = Iф.
С помощью первого закона Кирхгофа получим следующее соотношение между фазными токами и током нейтрального провода: Ia + Ib + Ic = IN. Если нейтральный провод отсутствует, то Ia + Ib + Ic = 0.