1.5.7 Общие понятия о трёхфазной электрической цепи.

Определение: Трёхфазные электрические цепи представляют собой совокупность трёх однофазных цепей переменного тока, сдвинутых по фазе относительно друг друга на 1/3 периода.

Основные понятия я определения

Трехфазная электрическая цепь — это совокупность трёх однофазных электрических цепей, в которых действуют ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга по фазе и создаваемые общим источником электрической энергии.

Фаза — отдельная электрическая цепь, входящая в состав трёхфазной электрической цепи, в которой может существовать один из токов трёхфазной системы. Фазами называют и отдельные элементы этой цепи, например, фазные обмотки трёхфазного источника и др.

Фазное напряжение U_ф — напряжение между началом и концом фазы источника или приёмника.

Фазный ток I_ф — ток в фазе трёхфазной цепи.

Линейные провода — провода, соединяющие начала одноименных фаз источника и приёмника.

Линейный ток I_л — ток в линейных проводах.

Линейное напряжение U_л — напряжение между линейными проводами или между началами разных фаз.

Трёхфазная система ЭДС (токов, напряжений) — совокупность ЭДС (токов, напряжений) в трёхфазной цепи. Трёхфазную систему ЭДС (токов, напряжений) называют симметричной, если амплитудные (действующие) значения ЭДС (токов, напряжений) во всех фазах равны и сдвинуты по фазе друг относительно друга на угол =2π/3, и несимметричной, если хотя бы одно из приведённых условий не выполняется.

Источником трёхфазного переменного тока является генератор, на статоре которого расположены три одинаковые обмотки Аx, By, Cz, размещённые под углом 120°.

При вращении ротора, представляющего собой двухполюсный магнит, в каждой фазной обмотке статора индуктируется ЭДС:

Графически ЭДС можно изобразить тремя синусоидами, сдвинутыми на 1/3 периода, или тремя векторами, находящимися под углом 120° друг к другу.

Схема трёхфазной системы:

Слева показаны обмотки генератора, в которых индуктируются три сдвинутые по фазе ЭДС: справа - подключённые к генератору приёмники энергии: .Трёхфазная шести проводная система является неэкономичной из-за значительного числа проводов. Поэтому чаще всего применяют четырёх - или трёхпроводные системы.

Провод 00' называется нулевым или нейтральным, остальные - линейными.

Введём следующие понятия:

I_л - линейный ток - это ток протекающий по линейному проводу;

U_л - линейное напряжение - это напряжение между линейными проводами;

I_ф - фазный ток - это ток, протекающий от начала к концу фазной обмотки или приёмника энергии (или наоборот: от конца - к началу).

U_ф - фазное напряжение - это напряжение между началом и концом фазной обмотки или приёмника энергии.

Другими словами можно сказать: фазное напряжение - это напряжение между линейным и нулевым проводами.

При симметричной нагрузке нулевой провод практически не нужен, т.к. ток I_o в нем равен нулю. Поэтому, в этих случаях применяют трёхпроводные системы. При несимметричной трёхфазной нагрузке нулевой провод обеспечивает постоянство напряжений на фазах.