Получение трехфазной симметричной системы ЭДС

Трехфазная электрическая цепь состоит из следующих основных элементов: источника электрической энергии (трехфазного генератора или трансформатора), линии электропередачи (воздушной или кабельной) и приемников.

На электрических станциях трехфазная система ЭДС вырабатывается трехфазными синхронными генераторами, модель которого изображена на рис. 3.1.

На статоре, неподвижной части генератора, расположены три обмотки, сдвинутые относительно друг друга на угол 120°. Эти обмотки называют фазами генератора. Начала фаз обозначают буквами А, в, С, а концы – X, Y, Z.

Ротор представляет собой электромагнит, возбуждаемый постоянным током. При вращении ротора турбиной, создаваемое им магнитное поле наводит в обмотках статора синусоидальные ЭДС. В силу идентичности трех обмоток генератора в них наводятся ЭДС, имеющие одинаковые амплитуды и сдвинутые относительно друг друга по фазе на угол 120°.

Такая система ЭДС называется симметричной. Если ЭДС

фазы А принять за исходную и считать ее начальную фазу равной нулю, то выражения мгновенных значений ЭДС можно записать в виде:

e_A(t)=E_msin(ωt), e_B(t)=E_msin(ωt-120°),

e_C(t)= E_msin(ωt-240°)=E_msin(ωt+120°).

Графики мгновенных значений ЭДС фаз показаны на рис. 3.2.

Рис. 3.2

В комплексной форме записи ЭДС каждого источника можно записать:

Порядок, в котором фазные ЭДС проходят через одинаковые значения, например через положительные максимумы, называют порядком чередования фаз. На рис. 3.3, а изображена векторная диаграмма фазных ЭДС для прямого чередования фаз (АВС), а на рис. 3.3, б – для обратного чередования (АСВ).

а) Рис. 3.3 б)