3.2 Трехфазный генератор

/

Трехфазная цепь состоит из трех основных элементов: генератора, линии электропередачи и приемников, которые могут быть как трехфазными (электродвигатель), так и однофазными (освещение).

Трехфазный генератор представляет собой синхронную машину, схематически показанную на рисунке 3.1.

Синхронный генератор

Рисунок 3.1 – Синхронный генератор

На неподвижной части машины (статоре) в пазах уложена статорная обмотка, состоящая из трех частей, которые называют фазами генератора. Обмотки располагают на статоре таким образом, чтобы их оси были смещены в пространстве относительно друг друга на угол 2π/3=120° Начала обмоток обозначают буквами А, В, С, а концы – x, y, z.

Магнитное поле в генераторе создается вращающимся ротором с намотанной на него обмоткой (обмотка возбуждения), по которой протекает постоянный ток. Магнитная цепь в такой конструкции почти замкнута (имеется только небольшой воздушный зазор между статором и ротором), что позволяет получить значительный поток при относительно небольшой магнитодвижущей силе. При вращении ротора в обмотках статора индуктируются синусоидальные ЭДС, равные по величине и сдвинутые по фазе на угол 2π/3=120° (рис.3.2).

Система трехфазных ЭДС

Рисунок 3.2 – Система трехфазных ЭДС

Если за начало отсчета принять момент времени, когда ЭДС фазы А равна нулю (еА= 0), можно записать:

Векторная диаграмма этой системы векторов будет представлять замкнутый равносторонний треугольник, следовательно, геометрическая сумма этих векторов равна нулю, т.е. еАBC=0, что хорошо видно и из временной диаграммы.

На комплексной плоскости эти три вектора можно изобразить, совместив один из них, например, ÉA с вещественной осью (рис 3.3).

Векторная диаграмма. Система трехфазных ЭДС

Рисунок 3.3

В символической форме эта система ЭДС запишется следующим образом:

Система ЭДС А – В – С называется прямой последовательностью фаз. Если изменить направление вращения ротора генератора на противоположное, то получится система А – С – В, которую называют обратной последовательностью фаз.

Комплексный множитель называют оператором поворота вектора Еф на угол 2π/3 в положительном направлении (против часовой стрелки).

Очевидно, что Таким образом умножение вектора Еф на α соответствует повороту этого вектора на угол 2π/3 в положительном направлении, а умножение его на α2 соответствует его повороту на угол 4π/3=240° или (-120°), т.е.

Тогда

т.е.

/

Другие разделы главы 3: