Получение трехфазной системы ЭДС

Мы рассмотрели в 2.1. получение синусоидальной ЭДС путем вращения в магнитном поле проводника в виде рамки. Однако конструкция генератора может быть иной: когда магнит вращают вокруг катушки. Это удобнее, так как для присоединения цепи нагрузки не требуются контактные кольца.

Рис 3.1 (a)

Если вместо одной взять три одинаковых обмотки и разместить их равномерно по окружности статора, то ЭДС индуцируются в каждой из обмоток (рис. 3.1 (а)).

Рис. 3.1 (б)

Ось магнитного поля будет пересекать оси обмоток через одну треть периода вращения магнита, поэтому фазные ЭДС сдвинуты относительно друг друга на 120⁰.

Термин фаза имеет два значения:

· Во-первых – это параметр синусоидального тока, напряжения, ЭДС;

· Во-вторых – наименование одной из трех составных частей трехфазной цепи.

Трехфазный синхронный генератор, трехфазный синхронный и асинхронный двигатели, трехфазный трансформатор, а также трехфазные электрические цепи были изобретены М. О. Доливо-Добровольским в 1888-1891 годах, и достаточно быстро была распространена в мировой электротехнике благодаря своим достоинствам.

Временные и векторные диаграммы фазных ЭДС даны на рис. 3.2 (а и б- соответственно).

а) б)

Рис. 3.2

Трехфазная система называется симметричной, если фазные ЭДС равны и нагрузка в фазах одинакова.

Мгновенные значения фазных ЭДС равны:

3.1

Комплексы действующих значений:

3.2

Если сложить в любой момент времени ЭДС (напряжения или токи), то получим замечательный результат: сумма фазных ЭДС:

3.3

3.4

В трехфазных системах применяется соединение обмоток звездой и треугольником (рис 3.3 а и б – соответственно).

Рис 3.3 (а) Рис 3.3 (б)