Трифазні ланцюга

Відео: Електротехніка. Трифазні ланцюга частина 1

Основною системою струму, прийнятої в даний час повсюдно, є трифазні електричні ланцюги, які мають ряд переваг перед однофазними.

Відео: Трифазні ланцюги

Трифазним струмом називається система трьох однофазних струмів, створюваних трьома електрорушійної силами, що мають однакові амплітуди і частоту, але зсунутими одна по відношенню до іншої по фазі на 120 або в часі на третину періоду.

Кожна, окремо взята ланцюг, такий трифазної системи в скороченні називається фазою.

Трифазний струм, який проводять трифазні ланцюга, можна отримати, поєднавши три однакових генератора, що дають змінний однофазний струм, ротори, яких, знаходяться в постійному положенні, жорстко прив`язані один до одного і не змінюють свого положення при обертанні. При цьому статорні обмотки генераторів розгорнуті щодо один одного на 120 в сторону обертання ротора. При таких умовах цілком очевидно, що електрорушійна сила другого генератора буде затримуватися в своїх змінах по відношенню до першого генератора на 120 , тобто максимальне значення електрорушійної сили того ж напрямку в другому генераторі буде після того, як всі ротори генераторів повернуться на 120 . Електрорушійна сила третього генератора також буде запізнюватися щодо другого генератора на 120 .

Але такий спосіб отримання струму, який мають трифазні ланцюга, виявляється економічно невигідним і технічно складним. Набагато простіше три такі статорні обмотки з`єднати в одному корпусі. Такий генератор отримав назву генератора трифазного струму.

Таким чином, статор генератора трифазного струму має три обмотки (звані фазами генератора), зміщені на 120 відносно один одного. Ротор ж генератора трифазного струму конструктивно однаковий з ротором генератора однофазного струму.

Під час обертання ротора у всіх обмотках будуть створюватися однакові по частоті і амплітуді електрорушійні сили, але тільки вони будуть не одночасно досягати своїх максимумів. Вважаючи, що максимальна електрорушійна сила створюється в момент проходження центру північного полюса ротора під керівництвом обмотки, неважко бачити, що максимум електрорушійної сили того ж напрямку в другій обмотці настане після повороту ротора на 120 , а в третій - після повороту на 240 щодо першої.

Поєднуючи з зовнішньої ланцюгом кожну фазу генератора, ми отримаємо три ланцюги однофазного струму, що не мають між собою жодних електричних з`єднань, причому струми в кожного окремого ланцюга при однаковому їх опорі будуть рівні по амплітуді, але зрушені по фазі відносно один одного також на 120 .

Щоб з`єднати такий генератор із зовнішнім ланцюгом, потрібно шість проводів. Для зменшення кількості проводів, які йдуть на зовнішній ланцюг, необхідно з`єднати обмотки приймачів і генератора між собою, утворивши електрично поєднану трифазну систему. Такий зв`язок можна виконати двома різними способами: трикутником і зіркою.

Обидва з`єднання дають змогу заощадити матеріал при передачі такої ж потужності від трьох автономних трифазних генераторів.

Відео: Електротехніка. Трифазні ланцюга частина 2.

Трифазні ланцюга дали можливість створити простий по влаштуванню і зручний в експлуатації електродвигун, який отримав назву асинхронного. Його пристрій заснований на застосуванні магнітного поля. У найпростішому випадку таке магнітне поле можна отримати, обертаючи підковоподібний магніт.

Якщо в обертовому поле помістити замкнутий провідник, укріплений на осі, то магнітне поле, при своєму обертанні перетинаючи боку контуру провідника, буде індукувати в них електрорушійну силу індукції, що створює індукційний струм в цьому замкнутому контурі. Цей струм, під час взаємодії з магнітним полем, що обертається магніту, призведе виток в обертання. Напрямку обертання витка визначається за допомогою правила лівої руки.

Відео: Несиметричні трифазні ланцюга

Трифазні електродвигуни складаються з двох частин: обертається - ротора і нерухомою - статора.

обертається магнітне поле створюється в двигуні не шляхом механічного обертання магнітних полюсів, а при обтіканні змінним трифазним струмом нерухомих обмоток статора.

Трифазні ланцюга були розроблені одним з видатних електротехніків XIX і початку XX ст. - Російським інженером М. О. Доліво-Добровольським (1862-1919). Ця система відкрила найширші можливості промислового використання електричної енергії. Найважливіші з них: