Простейший трехфазный генератор.

Три ЭДС одинаковой частоты и сдвинутые друг относительно друга по фазе на определенные углы получают в специальных генераторах, называемых трехфазными генераторами.

Простейший по конструкции трехфазный генератор представляет собой три одинаковые жестко скрепленные друг с другом витка проволоки, расположенные в равномерном магнитном поле на оси, перпендикулярной направлению поля. Плоскости отдельных витков повернуты друг относительно друга на равные углы по 120°.

При вращении такой системы витков с постоянной угловой скоростью в каждом из них будет индуктироваться синусоидальная ЭДС, начальная фаза которой определяется начальным положением витка в поле. Так, например, при начальном положении витка А, показанном на рис. 4.1, когда нормаль п_А к плоскости витка совпадает по направлению с полем, начальная фаза ЭДС е_А, индуктирующейся в этом витке, будет равна нулю и, следовательно, эту ЭДС можно записать в виде:

Рис. 4.1. Простейшая схема трехфазного генератора

Расположив ЭДС обмотки А вдоль оси вещественных чисел комплексной плоскости, получаем запись ЭДС в следующем виде:

где Е_л = Е_в = Е_с — действующие значения фазных ЭДС генератора.

Величину e^+jl20‘ для краткости обозначают буквой a (e^+Jl20‘ = а) и называют фазовым множителем. Используя его в формулах 4.1, получаем

Заметим, что

С учетом формул (4.1,6) очевидно, что сумма трех векторов симметричной системы фазных ЭДС генератора, показанных на рис. 4.1, б, равна нулю:

Если к обмоткам генератора (рис. 4.1, а) подсоединить нагрузочные сопротивления, получится простейшая (несвязанная) трехфазная цепь, состоящая из трех отдельных двухпроводных цепей, называемых фазами. Для отличия друг от друга их обозначают буквами А, В, С. На рисунке 4.1, а этими буквами обозначены начала фазных обмоток генератора.

Термин «фаза», употребляемый здесь, следует отличать от термина «фаза», используемого в теории цепей синусоидального тока для обозначения стадии развития синусоиды тока, напряжения или ЭДС.

Обычно трехфазные цепи связывают звездой (условное обозначение Y) или треугольником (условное обозначение Д).