Trifazė srovė

Trifazės srovės generatorius, rodantis besisukantį magnetinį lauką.

Trifazė srovė – trijų vienfazių srovių sistema, kai tas sroves sukuria trys EVJ, kurių amplitudės ir dažnumai yra vienodi, o fazės skiriasi 120° arba laiko atžvilgiu 1/3 periodo.

Trifazės srovės gavimas

Trifazę srovių sistemą būtų galima gauti iš trijų vienodų vienfazės kintamosios srovės generatorių, kurių rotoriai, visi būdami vienoje padėtyje, yra standžiai sujungti tarpusavyje ir sukdamiesi nepakeičia savo padėties vienas kito atžvilgiu; o generatorių apvijos viena kitos atžvilgiu yra pasuktos 120° kampu į rotoriaus sukimosi pusę. Tačiau šitoks trifazės srovės gavimo būdas yra techniškai keblus ir neekonomiškas. Daug paprasčiau yra visas tris apvijas, užvyniotas ant statorių, sujungti viename korpuse. Toks generatorius vadinamas trifazės srovės generatoriumi. Apvijos tokiame generatoriuje vadinamos generatoriaus fazėmis. Visose apvijose sukuriamos vienodo dažnumo ir vienodos amplitudės EVJ, tik jos ne visos kartu pasiekia maksimumą.

Trifazės elektros grafikas rodo kaip kiekvienos fazės įtampa keičiasi su laiku (fazių kampais). Trys skirtingos spalvos atitinka Amerikoje naudojamą trijų fazių spalvinį kodą. Žymėjimas: juoda=U_L1, raudona=U_L2, mėlyna=U_L3.

Trijų fazių išraiškos

Tegu x bus momentinė fazė signalo, kurio dažnis f laiko momentu t:

$x=2\pi ft\,\!$

Tokiu atveju trijų fazių išraiškos:

$U_{L1}=U_{P}\sin x\,\!$

$U_{L2}=U_{P}\sin \left(x-{\frac {2}{3}}\pi \right)$

$U_{L3}=U_{P}\sin \left(x-{\frac {4}{3}}\pi \right)$

kur, $U_{P}$ – aukščiausia fazėje pasiekiama įtampa.

Vienodai apkrovus visas tris fazes:

• jų bendra galia bet kurio laiko momentu pastovi, kaip ir nuolatinės srovės.
• srovė nuliniame (visoms fazėms bendrame laide) lygi ar artima nuliui (todėl šio laido gali ir nebūti).

Vienos fazės kintamosios srovės galia periodo ribose kinta, du kartus tapdama lygi nuliui.

Nulinis laidas reikalingas tik vienfaziams prietaisams prie trifazės srovės šaltinio prijungti (jie jungiami tarp nulio ir vienos iš fazių). Kai kada įrengiamas papildomas „žemės laidas“ kuris skirtas saugai ir srovei perduoti nenaudojamas. Vienfazę apkrovą galima jungti ir tarp fazių, tačiau ten pasiekiama aukštesnė įtampa nei tarp vienos fazės ir nulinio laido.

Alternatyvos

• Suskaidytos fazės kintamoji srovė yra vienfazė srovė kurią teikia transformatoriaus apvija kurios vidurinis taškas įžemintas. Kadangi įžemintas vidurinis taškas, abu apvijos galai „gyvi“, tačiau įtampa juose perpus mažesnė, nei būtų įžeminus vieną apvijos galų.
• Delta 4 yra panaši, tačiau trifazė sistema; viena iš įprastinio trifazio transformatoriaus apvijų turi įžemintą vidurio tašką, kur prijungiamas nulinis laidas. Tokia sistema gali teikti trifazę, vienfazę ir vienfazę sumažintos įtampos (tarp nulinio laido ir bet kurio jo apvijos galo) sroves.
• Dviejų fazių kintamoji srovė taip teikia pastovią periodo bėgyje galią, tačiau jos bendras („nulinis“) laidas aktyviai naudojamas (juo teka srovė). Šis sprendimas laikomas pasenusiu.
• Pagamintos ir išbandytos šešių bei dvylikos fazių sistemos. Jos pasiteisina tik jei reikia perduoti labai didelį galingumą (povandeniniuose jūrų kabeliuose ir pan).

Nuorodos

• http://www.electromonter.info/library/three-phase.html Archyvuota kopija 2008-12-20 iš Wayback Machine projekto.