Трехфазный генератор

В трехфазном генераторе имеются три одинаковые обмотки, расположенные под углом 120° друг к другу. В обмотках возникают сдвинутые на 120° переменные напряжения. Это — трехфазный ток.

Из соотношения

\[ U_{m}[\sin(ωt) + sin(ωt + 120°) + sin(ωt - 120°)] = 0 \]

следует:

Трехфазный ток (напряжение) - алгебраическая сумма трех токов (напряжений) в каждый момент времени равна нулю.

трехфазный генератор - трехфазный ток
трехфазный генератор — трехфазный ток

Чтобы сократить число проводов, необходимых для передачи трехфазного тока, обмотки генератора (их называют фазными обмотками) соединяют особым образом.

Соединение треугольником в трехфазном генераторе

Три фазных обмотки соединяются последовательно, так что образуется замкнутый контур.

Соединение треугольником в трехфазном генераторе
Соединение треугольником в трехфазном генераторе

Для напряжения между обмотками (линейного напряжения) и тока в проводниках справедливы соотношения

Линейное напряжение:

\[ U_{12} = U_{13} = U_{23} = Фазное напряжение генератора \]

Линейный ток:

\[ I_{1} = I_{2} = I_{3} = \sqrt{3} · (Фазный ток) \]

Соединение звездой в трехфазном генераторе

При соединении звездой все три фазные обмотки соединяются в одной точке — центре звезды. Эта точка заземляется, и провод, соединяющий центр звезды с землей, служит четвертым, так называемым нулевым проводником.

Соединение звездой в трехфазном генераторе
Соединение звездой в трехфазном генераторе

При соединении звездой напряжения и токи связаны следующими соотношениями:

Линейное напряжение:

\[ U_{12} = U_{13} = U_{23}= \sqrt{3} · (Фазное напряжение генератора) \]

Фазное напряжение:

\[ U_{10} = U_{20} = U_{30} \]

и

Линейный ток:

\[ I_{1} = I_{2} = I_{3} = (Фазный ток) \]

Ток в нулевом проводнике:

\[ I_{0} = 0 \]

В осветительной сети фaзное напряжение равно 220 В, линейное напряжение равно

\[ \sqrt{3} · 220 (В) = 380 (В) \]

Cоотношения справедливы только при одинаковой нагрузке всех трех фаз.

Трехфазный генератор

стр. 632