Общая электротехника и электроника: Лабораторный практикум, страница 10

Основное преимущество многофазных систем – существенная экономия проводов. Вместо шести проводов, необходимых для передачи электрической энергии в трех однофазных системах, в трехфазной системе требуется всего три. Это преимущество особенно сильно сказывается при строительстве линий электропередачи электрической энергии на большие расстояния. Не менее важным преимуществом многофазных систем является  простота формирования вращающего магнитного поля. Это позволяет создавать и широко использовать двигатели переменного тока, не имеющие контактных колец, что обеспечивает их высокую взрывобезопасность. Искры, образующиеся при нарушениях электрического контакта на вращающихся кольцах двигателей постоянного тока, делают их взрывоопасными. Поэтому их нельзя использовать на большинстве предприятий пищевой промышленности. Кроме этого асинхронные электродвигатели переменного тока более дешевые, надежные и простые в эксплуатации по сравнению с двигателями постоянного тока. Кроме трехфазных систем, в бортовых системах питания электронной аппаратуры довольно широко используются десяти и двенадцати фазные системы.

Трехфазные электрические напряжения создаются синхронными генераторами, статорные обмотки которых расположены в специальных пазах и сдвинуты в пространстве на 120 градусов. Ротор генератора выполнен в виде электромагнита, обмотка возбуждения которого через контактные кольца и щетки подсоединена к источнику постоянного тока. При вращении ротора электромагнит последовательно пересекает обмотки статора. В результате в обмотках статора индуцируются электродвижущие силы (э.д.с.), сдвинутые по фазе на 120 градусов ( е_А, е_В, е_С). При направлении вращения ротора, когда порядок возбуждения Э.Д.С. в фазах совпадает с направлением вращения ротора, систему принято называть симметричной с прямой последовательностью Э.Д.С. В том случае, когда чередование Э.Д.С. будет обратным (е_А,е_В,е_С, система называется трехфазной системой с обратной последовательностью Э.Д.С.

Для того, чтобы избежать протекания выравнивающих токов при несинусоидальной форме напряжения обмотки статора синхронных генераторов включаются по схеме «звезда». Начала обмоток обозначаются большими буквами А, В, С, а концы малыми буквами x,y,z. Концы обмоток статора синхронного генератора объединяются. Выводы обмоток А, В, С окрашиваются соответственно в желтый, зеленый, красный цвета. При включении приемников электроэнергии по схеме «звезда» концы выводов приемников электроэнергии всех трех фаз соединяются в одну общую точку, а оставшиеся три вывода соединяются с тремя фазами источника напряжения с помощью проводов, по которым протекают токи Iа, Iв, Iс. На рис. 1.1. приведена электрическая схема трехфазной электрической системы для случая соединения приемников  по схемы «звезда».

Рис.1.1. Схема трехфазной электрической системы для случая соединении приемников электроэнергии Ζа, Ζb,_, Ζс  по схеме «звезда».

На схеме в кружках обозначены амперметры Iа, Iв, Iс, и вольтметры Uав,_, Uвс, Uса, измеряющие  линейные токи и напряжения, а также вольтметры, измеряющие фазные напряжения Uа, U_В, U_С .Буквами А , В и С обозначены линейные провода  от генератора  напряжения. Провод Ν, соединяющий точку объединения приемников электроэнергии Ζа, Ζb,_, Ζ_С с общей точкой соединения обмоток генератора, называют нейтральным. Напряжения Uа, U_В, U_С между линейными проводами и нейтральным, называют фазными (U_ф). На­пряжение Uав,_, Uвс, Uса между линейными проводами, называют линейными (Uл). Токи Iа, Iв, Iс, протекающие по линейным проводам, называются линейными токами.