Трифазні електричні кола. Трифазна система ЕРС

Багатофазною системою електричних кіл називається сукупність кількох електричних кіл, у яких діють синусоїдні ЕРС однакової частоти, зрушені одна відносно другої за фазою і створені загальним джерелом електричної енергії. Окремі електричні кола, що входять до складу багатофазної системи, називаються фазами.

Таким чином, в електротехніці слово «фаза» використовується у двох різних сенсах: як параметр періодичного процесу, і як назва складової частини багатофазної системи кіл синусоїдного струму.

Багатофазною системою ЕРС називається сукупність синусоїдних ЕРС однієї частоти, зрушених одна відносно другої по фазі, що діють у багатофазній системі електричних кіл. Багатофазна система ЕРС при числі фаз, рівному трьом, називається трифазною системою ЕРС. Окремі фази трифазної системи позначають буквами А, В та С.

При створенні систем електропостачання перевага змінного струму над постійним полягала в наявності технічної можливості передачі електричної енергії за допомогою трансформаторів на велику відстань з малими витратами.

А серед можливих багатофазних систем змінного струму найбільш широке застосування отримала трифазна система ЕРС (трифазний струм), так як вона більш економічна, надійна і дозволяє створювати прості та надійні в експлуатації електричні машини і апарати. Лише незначна частина електроенергії виробляється хімічними джерелами (головним чином акумуляторами), генераторами постійного струму (переважно у транспортних системах) та іншими пристроями невеликої потужності.

Трифазні системи утвердилися у процесі конкурентного змагання з двофазними системами. Наприкінці XVIII століття американський винахідник Н.Тесла побудував двофазні генератори і двигуни. Двофазну систему було навіть застосовано на Ніагарський ГЕС.

Перша трифазна система була продемонстровано публічно у 1891 році німецькою компанією. Вона складалася з трифазного генератора, трифазних трансформаторів та трифазного АД, розроблених М.О.Доліво - Добровольським. Він демонстрував передачу електроенергії за допомогою трифазної системи на відстань 175 км.

Трифазні системи перемогли перш за все з комерційних причин: вартість проводів ЛЕП трифазної системи при зрівнянні з двофазною виявилась нижчою при передачі той же потужності та передача відбувається з меншими втратами енергії, трифазні двигуни та генератори за техніко-економічними показниками виявились більш досконалими, ніж двофазні та однофазні.

При порівнянні з однофазними у трифазних ЕМ є обертове магнітне поле, яке потрібно для роботи та експлуатації простих за конструкцією електромашин.