Лекция Трёхфазные электрические цепи
Совокупность электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты и амплитуды, сдвинутые относительно друг друга по фазе и создаваемые в одном источнике электрической энергии, называется многофазной системой электрических цепей. Каждую из однофазных цепей, входящую в многофазную систему, принято наз фазой.
Наибольшее распространение в современной энергетике получили трёхфазные цепи, которые представляют собой частный случай многофазных систем переменного тока.
Под трёхфазной симметричной системой ЭДС понимают совокупность трёх синусоидальных ЭДС одинаковой частоты и амплитуды, сдвинутых по фазе на угол 120º. И создаваемых в одном источнике электрической энергии ().
Чтобы отличить три ЭДС их обозначают соответствующим образом. Если одну из ЭДС обозначить через EA, то отстающую от неё на угол 120º ЭДС обозначают EB, а опережающую на 120º — EC.
Последовательность прохождения ЭДС через одинаковые значения (например через нулевое) наз. последовательностью фаз.
Трёхфазная цепь состоит из трёх основных частей:
1) Трёхфазного генератора — в котором механическая энергия преобразуется в электрическую с трёхфазной системой ЭДС;
2) Линии электропередачи (куда входят не только сами линии, но и трансф. подстанции с необходимым оборудованием);
3) приёмников энергии которые могут быть как трёхфазными, так и однофазными.
Преимущества трёхфазных цепей.
1. Простота получения вращающегося магнитного поля, применяемого в трёхфазных асинхронных эл. двигателях (основных потребителях электр. энергии) (около 70 %).
2. Получение 2-х напряжений в одной системе.
3. Меньше затраты при передаче энергии.
4. Постоянство мощности в определённых условиях.
Генератор — синхронная машина с тремя симметрично расположенными обмотками на статоре (Рис. 5.2)
Способы изображения 3-х фазн. симм. сист. ЭДС.
3-х фазн. симметричная система ЭДС может быть изображена Графиками, тригонометрич. ф-циями, и функциями комплексного переменного.
В 3-х фазн. симм. сист. ЭДС. справедливо рав-во
2. Если синусоид. ЭДС фазы A принять за исходную фазу равной нулю, то мгновенные значения ЭДС можно выразить , то мгновенные значения ЭДС можно выразить Тригонометрическими ф-циями
; 
3. Векторами.
И в этом случае геометрическая сумма векторов ЭДС равна нулю
Прямая последовательность черед. фаз АВС.
4. Изображение ЭДС ф-циями комплексного переменного.
; 
; 
Способы соединения фаз трёхфазного генератора.
Получили распростр. соединение фаз «звездой» и «треугольником»
Векторная диаграмма.
За условные полож. направления Фазных напряжений принимают направление от начала к концу фаз обмоток а Линейных напряжений от последующей.
Тогда по второму закону Кирхгофа
Или комплексные значения 
Соотношение между фазными и линейными напряжениями из вект. диаграммы
Основные схемы соединения 3-х фазных цепей
Соединение «звезда»-«звезда» с нулевым проводом. (Трёхфазная четырёхпроводная цепь)
если сопротивл. проводов пренебречь
Токи в фазах 
; 
Ток в нейтрали
При симметричной нагрузке сумма токов равна нулю и ток в нулевом проводе отсутствует. I0=0
Отпадает необходимость в нулевом проводе (Векторная диагр. токов и напряж)
При неравномерной нагрузке ток в нулевом провод не равен нулю
Пример:
Пусть Сопротивл. фаз равны между собой по модулю (6,35 Ом) но имеют различный характер
Определить ток в нулевом проводе
Решение: Построим векторную диаграмму токов и напряжений:
Токи по модулю во всех фазах равны 
Если учесть сопротивление нейтрального провода
Где 
Соединение звезда-звезда без нулевого провода
Для расчёта токов в ней целесообразнее пользоваться методом двух узлов
Если нагрузка равномерна, то U00'=0
Если неравномерная то U00' не равно нулю тогда и фазные напряжения на нагрузке будут равномерны и будут вычисляться из соотношений.
Соответственно токи в фазах нагрузки:
; 
; 
Сумма фазных токов должна быть равна нулю. Вместе с I0.
Режим работы.
Несимметричная нагрузка (обрыв фазы, к.3 в фазе.
Соединение Δ-Δ
Если три фазы приёмника включить непосредственно между линейными проводами 3-х фазной цепи, то получится соединение Треугольником.
Соединение Δ возможно только при симметричной системе ЭДС в контуре.
Это соблюдается при таком соединении обмоток генератора, когда конец предыдущей фазы соединяется в началом последующей и конец 3-й фазы соедин. с началом первой.
Тогда
Лучше Соединение звезда-треугольник
