Какво представлява трифазен ток

Съвременният начин на живот не може да се представи без електричество и ползите, които са свързани с него. Липсата на природен газ е лесно да се компенсира от солидни източници на топлина, гориво, вода също е на разположение, но без електричество идва истинската "края на света".

По-голямата част от съвременните електроцентрали генерират трифазни променлив ток. Сред неговите предимства трябва да се обърне особено внимание на лекотата на получаване и последващите трансформации, висока надеждност и простота на дизайна, предназначен за него асинхронни електродвигатели. Трифазният ток е най-разпространеният тип електроенергия в света.

трифазен ток система е набор от трифазни токови вериги със същата честота и амплитуда, но изместен спрямо друга от 120 градуса (или, което е същото, 1/3 период). Всяка от тези схеми се нарича фаза, съответно всички три формират трифазен ток.

Теоретичните основи са съвсем прости: металната рамка се върти в магнитно поле, пресичайки линиите на напрежението. За да се получи електрически ток в съответствие със закона за електромагнитната индукция, е достатъчно да се свърже товара към неговите терминали и да се създаде верига. Ако се изисква трифазен ток, устройството е сложно: в механизма има три идентични кадъра, които се преместват една спрямо друга с 120 градуса. Резултатът е генерирането на три електромобилни сили (ЕМП). При стандартните електроцентрали скоростта на въртене е непроменена.

На практика изпълнението е малко по-различно от теорията. Трифазен ток се създава от специални машини - генератори. В тях намотките на фазовите схеми са фиксирани (в сравнение с теорията) и се намират по полюсите на статора (фиксирана част на машината) по определен начин. От ротора се създава ротационно магнитно поле. В момента на въртене се отчита енергията на падащата вода във водноелектрическите централи, парната турбина в атомната електроцентрала и др.

Една от характеристиките на веригите, използващи трифазен ток, е да използват само три или четири проводника от страната на потребителя - три фази и нула. Това може да се постигне благодарение на начина на свързване на намотките на генератора - звезда или триъгълник.

Звездна връзка означава, че краищата на трите намотки се сливат в една нулева точка. Въз основа на закон на Кирхоф, от това следва, че сумата от течения в точка (възел) е нула, така че няма вина се случи. От нулевата точка се извежда нулева жица. Напрежението, измерено между този проводник и който и да е от трите линейни, е 1,73 пъти по-малко от стойността на напрежението между самите линейни проводници. В първия случай се получава фазово напрежение, а във втория - линеен.

Важна особеност на свързването на звездата е необходимостта да се избегне фазово изкривяване, т.е. да се контролира, че теченията, протичащи в клоните, са приблизително еднакви. Тази малка неизбежна разлика води до появата на малък ток в нулевия проводник, но не е голям.

Напълно различен тип намотка на генератора - триъгълник, ви позволява да премахнете нулевия проводник. С въвеждането си всеки край на намотката се свързва с началото на следващия, всъщност образува триъгълник, а напрежението се отстранява от върховете му. С този метод, фазата и напрежение в мрежата са еднакви. Необходимо е също така да се следи равнопоставеността на токовете в отраслите, защото ако пренебрегнем това, общата стойност на тока в затворената верига може да стане прекалено голяма, което ще доведе до загряване и излизане на генератора.

Повечето електрически мотори, проектирани за трифазна мрежа, позволяват избор на начина, по който намотките са свързани със звезда или триъгълник. Това ви позволява да изберете работното напрежение. Така че, когато свързваме намотките на звездно натоварване, изчисленото напрежение ще бъде 1,73 пъти по-малко, отколкото с триъгълник.