Предварительные теоретические сведения

Общие положения и определения

Наибольшее распространение в современной электроэнергетике получили трехфазные цепи. Это объясняется рядом их преимуществ, из которых можно отметить следующие:

· экономичность передачи энергии по сравнению с однофазными цепями;

· возможность сравнительно простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для трехфазного асинхронного двигателя,

· возможность получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений - фазного и линейного.

Трехфазные цепи представляют собой частный случай многофазных цепей переменного тока. Многофазными цепями называется совокупность электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, отличающиеся по фазе одна от другой и создаваемые одним источником энергии. Каждую из цепей, входящих в многофазную, принято называть фазой.

Трехфазная цепь состоит из трех основных элементов:

· генератора, посредством которого механическая энергия преобразуется в электрическую с трехфазной системой ЭДС;

· линии электропередачи со всем необходимым оборудованием;

· приемников (потребителей), которые могут быть трехфазными (например, электродвигатели, трансформаторы), и однофазными (например, лампы накаливания, радиоаппаратура).

В трехфазных цепях ЭДС в фазах имеют одинаковые амплитуды и сдвинуты по фазе относительно друг друга на один и тот же угол . Такая система ЭДС называется симметричной.

Если ЭДС какой-либо фазы трехфазной симметричной обмотки, например, фазы А, принять за исходную и считать ее начальную фазу равной нулю, то выражения мгновенных значений ЭДС можно записать в следующем виде:

e_A=E_msinώt,

e_B=E_msin(ώt-120⁰⁾, (16.1)

e_C=E_msin(ώt-240⁰⁾.

Векторная диаграмма симметричной трехфазной системы представлена на рис. 139. Из векторной диаграммы следует, что для трехфазной симметричной системы в любой момент времени векторная сумма ЭДС всех фаз равна нулю.

Рисунок 139. Векторная диаграмма ЭДС для трехфазной симметричной цепи

В трехфазных цепях фазы генератора и сопротивления фаз приемников могут быть соединены по схеме звезда или по схеме треугольник, разработанные и внедренные в практику М.О. Доливо-Добровольским в начале 90-х годов прошлого века.