Понятие о постоянном и переменном токе. В чем разница между постоянным и переменным током. Возникновение электродвижущей силы
В наше время электрический ток исполь-зуется во всех отраслях народного хозяйства. И мы знаем, что ток бывает двух видов: по-стоянный и переменный. Напомним, что при постоянном токе электроны в электрической цепи движутся все время в одном направлении, а при переменном токе непрерывно меняют на-правление. Какой же ток — переменный или постоянный — больше нужен технике и про-мышленности?
Этот тип адаптера, как мы упоминали, называется зарядным устройством. 
Зарядные устройства этого типа имеют функцию автоматического отключения после зарядки аккумулятора, к которому они подключены. Это делается для того, чтобы не повредить батарею и значительно сократить ее срок службы. Существуют также нестабильные источники питания, которые не имеют возможности самозатухания при зарядке аккумулятора. Они могут использоваться в качестве зарядных устройств, но их необходимо контролировать и выключать вовремя до перезарядки аккумулятора.
Передача электрической энергии на большие расстояния возможна только при высоких на-пряжениях тока, достигающих 110, 220, 400 и даже 500—800 тыс. в. А генератор электриче-ской станции способен создать напряжение не выше 20 тыс. в. В то же время для различных электрических машин и аппаратов нужен элект-рический ток напряжением всего в несколько десятков или сотен вольт. Вот здесь переменный ток оказывается незаменимым. Ведь он позволяет с помощью трансформаторов легко изменять напряжение в любых пределах: повы-шать на электростанциях для передачи на боль-шие расстояния и снова понижать непосредст-венно у потребителей.
Основные технические параметры адаптеров
Основным параметром адаптеров является их максимальная мощность, которая обычно определяется путем отображения их корпуса в амперах, наибольшего рабочего тока, где они могут работать в течение длительного времени без перегрева, повреждения и полярности. Адаптеры взаимозаменяемы, но следует соблюдать следующий принцип: адаптер с максимальным током 1А может быть заменен адаптером с тем же или более высоким максимальным током, но НЕ с меньшим. Адаптеры также разделены на в центре разъема и - на периферии и наоборот.
В конце прошлого столетия русский элект-ротехник М. О. Доливо-Добровольский получил трехфазный переменный ток, обладающий очень важными достоинствами. Во-первых, трехфаз-ные линии электропередач выгоднее однофаз-ных: по ним при той же затрате проводов и изо-ляции можно передать больше энергии, чем по однофазным. А во-вторых, благодаря свой-ству трехфазного переменного тока создавать вращающееся магнитное поле удалось построить очень простые и надежные асинхронные элек-трические двигатели, которые сейчас широко используются для привода станков и машин.
Существуют также универсальные адаптеры, где разъем является съемным и может изменять его полярность. Следует соблюдать осторожность при использовании универсального адаптера вместо другого - не универсального. Полярность потребителя должна соблюдаться. Если полярность неправильная, возможно повредить прибор, который будет питаться от адаптера. Вы можете измерить полярность потребителя мультиметра и проверить, что разъем универсального адаптера установлен так, чтобы подавать тот же ток полярности.
Универсальные и регулируемые адаптеры
Очень удобным для повседневного использования являются адаптеры, вторичное напряжение которых можно выбрать, повернув миниатюрный переключатель с помощью отвертки или ползунка. Несколько устройств могут питаться от одного адаптера. Чтобы стать действительно универсальным адаптером, он также оснащен целым рядом различных ручек, которые можно изменить.
Вот эти качества переменного тока позво-лили ему занять ведущее положение в технике и послужили причиной того, что в наши дни все промышленные электростанции вырабаты-вают только трехфазный переменный ток.
Больше половины вырабатываемой электри-ческой энергии потребляют электрические дви-гатели. Кроме простых асинхронных двигате-лей, не имеющих обмотки на роторе, есть дви-гатели с обмоткой и контактными кольцами на роторе. Такие моторы развивают большие усилия при трогании с места, и поэтому их чаще всего применяют на подъемных кранах. Есть еще синхронные двигатели, имеющие постоянную скорость вращения. Благодаря этому они применяются в машинах и механиз-мах, требующих постоянной скорости движе-ния независимо от их нагрузки: в эскалато-рах метрополитена, в больших водяных насосах, электрических часах и др. Электрические дви-гатели бывают маленькими, меньше катушки ниток, и огромными, как карусель.
Еще один трюк, используемый производителями электроники для обеспечения всеобщего доступа к источникам питания независимо от того, в какой стране они будут использоваться, заключается в расширении максимально допустимого первичного напряжения, которое может включать, например, питание к ноутбуку. В зависимости от состояния в сети наблюдается также напряженность, о чем подробно говорилось в статье «Конвекторы».
Многие из этих адаптеров также имеют разные разъемы. Это позволяет избежать использования переходных адаптеров для перехода от одного стандарта к другому. Даже если вы ищите в Википедии, вы найдете только дюжину строк для этого, в противном случае, весьма полезного устройства. Само его название указывает на то, что что-то поворачивается, инвертируется, часто люди называют его автомобильным инвертором или инвертором грузовика. Если нам нужно более строгое называть его, оно станет ясным и что будет инвертировано, потому что его полное имя является инвертором напряжения.
Применение для привода станков сразу не-скольких электрических двигателей позволило устранить сложную систему передач, упро-стить механизмы станков, облегчило управле-ние ими и дало возможность создать автома-тические линии.
Малые размеры и простота электрических двигателей позволили использовать электри-ческую энергию там, где раньше применялся только ручной труд. Электрические дрели, пилы, рубанки, гайковерты и другой инстру-мент намного облегчили труд рабочих, сделали его более производительным. Электрические полотеры, пылесосы, стиральные машины и хо-лодильники пришли на помощь домашним хозяйкам. А еще раньше в домах появились электрические чайники, утюги, плитки.
Поэтому мы понимаем, что он делает: преобразует напряжение постоянного тока, например, от батареи в источник питания 220 В переменного тока для питания различных потребителей сетевого напряжения. Этот тип инверторов становится все более популярным в начале лета, особенно людьми, которых соблазняет кемпинг «дикий»; где нет близкого источника питания.
Преобразователи напряжения модифицированы и имеют истинную синусоидальную волну, причем последняя иногда дороже. Для обычных бытовых приборов достаточно модифицированной синусоиды, хотя устройства, в которых привод имеет двигатели, будут иметь более высокий уровень шума. Модифицированная синусоидальная волна имеет трапециевидный тип волны напряжения. Истинная синусоидальная волна необходима для измерительных приборов, медицинского оборудования, телекоммуникационных устройств или лабораторных приборов.
Переменный ток — хороший источник теп-ла. В мощных дуговых электропечах плавят и варят металл. Электрические печи широко используются в установках «искусственного климата», для обогрева сушильных шкафов и помещений, нагрева металлов и т. д.
Электрические лампочки светят независимо от того, какой ток идет через их нити: перемен-ный или постоянный. Но передача переменного тока более экономична, и трансформаторы по-зволяют легко получать и поддерживать необ-ходимое напряжение. Поэтому осветительная сеть городов и сел питается переменным током.
Большие головные боли приводят к тому, что инвертор выбирает правильную мощность. Проблема в том, что нам нужно знать тип груза. Если большинство потребителей имеют преимущественно активный компонент нагрузки, мы можем выбрать инвертор с запасом мощности около 20%. Однако, если нагрузка имеет реактивный характер, инвертор должен быть в 3 - 5 раз больше выходной мощности устройств на своем выходе, иначе он может перегрузить его и включить защиту. Как, однако, мы знаем, что такое электрическая кофеварка или кофемолка или электробритва?
Если у вас есть электрический двигатель или трансформатор в вашем блоке, он имеет реактивную нагрузку, и вам нужно умножить мощность, записанную на ее крышке, на три, Поэтому кофеварка является активной нагрузкой, а кофеварка является индуктивной. Бритва также индуктивна. Ноутбук также питается от адаптера, который включает трансформатор, но он относительно мал и не будет существенно влиять на расчет мощности, требуемой инвертором. Практически каждый ноутбук может питаться от инвертора мощностью 300 Вт и выше в зависимости от потребления батареи в режиме заряда.
Но вот мы сели в трамвай, троллейбус, в ва-гон метро, в пригородную электричку — и сра-зу попали во владения постоянного тока. Дело в том, что простые и удобные электрические дви-гатели переменного тока не позволяют плавно менять скорость своего вращения. А изменять скорость движения приходится почти непрерыв-но; с такой работой может хорошо справиться только тяговый двигатель постоянного тока.
Сверла, насосы, шуруповерты, угловые шлифмашины, центрифуги, моторные холодильники, кондиционеры, аспираторы и многое другое. все еще являются индуктивностью. Инверторы имеют три типа мощности. Постоянный, который может поддерживаться очень долго. Именно эта мощность принимается за номинальную мощность инвертора и записывается на ее корпусе с большими цифрами. Второй - немного больше, чем тот, который каждый инвертор может обеспечить не более получаса, а третий - пик, который до двух номиналов, но может быть задан только за несколько миллисекунд, Это также важно, поскольку оно служит для обеспечения достаточной мощности в режиме запуска электродвигателей или емкостных нагрузок.
Питание таких двигателей осуществляется от специальных тяговых выпрямительных под-станций, на которых переменный ток преобра-зуется в постоянный, а затем подается в кон-тактную сеть — в провода и рельсы.
Но ученые и инженеры задумались, нельзя ли на транспорте применить переменный ток. Оказалось, можно. И уже сейчас на многих железных дорогах в контактных проводах течет переменный ток напряжением до 25 тыс. в, а в дальнейшем переменным током будут элек-трифицированы все железные дороги. Но дви-гатели электровозов по-прежнему работают на постоянном токе: выпрямительные уста-новки, превращающие переменный ток в по-стоянный, в этом случае находятся также на электровозах.
Он включал коммутатор, вращающийся выпрямитель, который переключает направление тока на катушки ротора. Однако кисти, которые были частью оборудования, были очень быстро изношены, их пришлось постоянно менять, и вся операция была дорогостоящей. «Я думаю, что было бы намного лучше и эффективнее, если бы он мог работать без коммутатора», - сказала Тесла после изучения устройства. Реакция профессора Пёшля была быстрой: «Вы не можете даже сделать это с помощью своего таланта, Тесло». Остальные студенты громко рассмеялись, и это закрыло вопрос.
Но проблема Теслы уселась у него в голове, а не его ум уйти. Схема асинхронного двигателя нацарапана в песок. Первое крупное изобретение Нельсона Теслы было в мире. У Тома Альвы был первый патент на регистрацию в год. Это была механическая избирательная машина, но он наткнулся на нее. Другие патенты не оставляли долго ждать. Пять лет спустя фабрику Эдисона уже не хватило, чтобы построить новую лабораторию в Менло-парке, в нескольких милях от Нью-Йорка.
При помощи электрических двигателей по-стоянного тока приводятся в движение колеса тепловозов, механизмы прокатных станов, ша-гающих экскаваторов и многих других машин.
Есть и еще большая и важная область, в ко-торой переменный ток не может соперничать с постоянным. Речь идет об электролизе — про-цессе, связанном с прохождением тока через жидкие растворы — электролиты. Под дейст-вием постоянного тока электролит разлагается на отдельные элементы, которые осаждаются на опущенных в электролит электродах. Таким способом получают алюминий, магний, цинк, медь, марганец. В химической промыш-ленности при помощи электролиза добывают фтор, хлор, водород и другие вещества. С по-мощью электролиза наносят защитные покры-тия на металлические изделия (см. ст. « »).
Он был счастливо женат, имел троих детей и стал богатым человеком. Большая часть его энергии теперь была посвящена электрификации Соединенных Штатов. Его любимый стал постоянным течением. Между тем, по другую сторону света, Никола Тесла парит над Европой, изучает, изобретает и все больше убеждается, что будущее электричества является переменным током.
Но это довольно революционно, и нет никакой возможности для консервативной Европы. Цивилизация сто лет назад. У него было четыре цента в кармане и письмо от знакомого Эдисона. Деньги, именно в духе его образа безумного ученого, забыли на вокзале в Париже. В то время электрификация в Нью-Йорке идет полным ходом, но вся ситуация довольно сложная. Есть тысячи проводов по всему городу, потому что каждый, кто имеет электричество, подключается собственной проволокой непосредственно к электростанции. Монополь, конечно же, принадлежит электростанции Эдисона в Манхэттене.
Постоянный ток успешно соперничает с пе-ременным в сварочном деле (см. ст. «Как сва-ривают металл»). При сварке постоянным током частички металла переносятся с электрода на изделие более правильно и шов получается лучше, чем при сварке переменным током.
Есть у постоянного тока еще одна особен-ность. Скорее не у самого тока, а у его источ-ников. Чтобы получить переменный электри-ческий ток, нужно непременно приводить в дви-жение генератор, а постоянный ток могут давать неподвижные аккумуляторные батареи и галь-ванические элементы. Эти свойства источников электрического тока в ряде случаев застав-ляют отдавать предпочтение постоянному току. Например, как завести двигатель стоящего на месте автомобиля? Достаточно нажать кнопку стартера, и двигатель постоянного тока, получая питание от аккумуляторной батареи, заведет мотор. А когда мотор работает, он вращает генератор, который вновь заряжает аккумуляторную батарею. Такой обратимый процесс недоступен для переменного тока.
Провод повсюду висит повсюду, и рост Теслы в городе определенно не может чувствовать себя в безопасности. Каждый момент есть риск кого-то коснуться. Возможно, это была главная причина, по которой Тесла был врагом этой системы с самого начала. Сразу же из гавани шаги Теслы последовали за Эдисоном. Прочитав рекомендательное письмо, в котором не было необходимости в таких словах, как удивительный, талантливый, необычный и т.д. Он сразу понял, что Тесла может принести ему пользу, а потому, что у него был деловой дух, он сразу же нанял его.
Тесла был взволнован и сразу же начал Эдисон описать свои планы по двигателю переменного тока. Тесла с самого начала считал Эдисона отличной моделью и учителем. Но со временем становится все более очевидным, что взгляд Эдисона на младшего коллегу был довольно отвратительным.
На многих шахтах работают электровозы с аккумуляторными батареями, а в цехах заво-дов, на вокзалах и на складах часто можно встретить небольшие электрические тележки с аккумуляторами — электрокары.
Большие аккумуляторные батареи исполь-зуются для питания устройств сигнализации, управления и аварийного освещения на элект-ростанциях, в поездах и даже в троллейбусах. Легкие аккумуляторы и гальванические бата-реи применяются в переносных радиостанциях, в радиоприемниках, в электрических фонарях, измерительных и других приборах.
В попытке отвлечь внимание Теслы в другом месте, он, с первого взгляда, дал ему невозможную задачу: значительно повысить эффективность машин на заводе. Он надеялся, что Тесла не сможет этого сделать, и ему не придется ничего платить и все-таки избавиться от него. Тесла смог это сделать, но когда он пришел за деньгами, он подумал о зле. Эдисон был ребенком, но его моральные качества можно сомневаться с течением времени. Тесла был очень похож с точки зрения отношения к работе, но в других случаях Эдисон превысил.
Было ясно, что эта связь не сработает. Поэтому Тесла покидает Эдисон и практически объявляет войну. Итак, Никола Тесла начинает с самого начала, решив доказать свою правду. Вместе с несколькими инвесторами он создает небольшую компанию по производству дуговых ламп, которая продвигает своих промоутеров. Браун, который верит в вариант Теслы. Его исследование действительно, лаборатория строит его, у Теслы есть все, что ему нужно, чтобы сделать свое следующее исследование.
А вспомните об искусственных спутниках Земли и космических кораблях: на них уста-новлены полупроводниковые солнечные бата-реи — они тоже дают постоянный электриче-ский ток (см. ст. « »).
Прежде чем закончить наш рассказ, вер-немся ненадолго к его началу — к передаче электрической энергии по проводам. Переда-ваемые мощности и длина линий электропере-дач непрерывно возрастают, и приходится повы-шать напряжение до 500 и даже до 800 тыс. в.
И вот оказалось, что при этих условиях пе-редавать электрическую энергию выгоднее на постоянном токе. Вдвое лучше используется изо-ляция, увеличивается пропускная способность воздушных линий электропередач, уменьшает-ся количество проводов... Важно, что отпа-дет необходимость в сложном процессе синхро-низации при включении линий, соединяющих большие электростанции или энергетические системы. Этого, пожалуй, вполне достаточно, чтобы доказать целесообразность использова-ния постоянного тока для сверхдальних передач энергии. Правда, для получения постоянного тока высокого напряжения и последующего преобразования его в переменный ток низкого напряжения нужны очень сложные и дорогие преобразовательные подстанции. Но, несмотря на это, расчеты показывают, что в ряде случаев для сверхмощных и сверхдальних электропе-редач все же выгоднее использовать постоян-ный ток. Поэтому сейчас уже ведутся работы по сооружению таких линий электропередач на постоянном токе.
Конечно, перечисленными здесь примерами далеко не исчерпываются все области приме-нения электрической энергии. Здесь ничего не сказано об ее использовании для телеграфной и телефонной связи, для радио и телевидения и прочих целей, но об этом вы прочтете в других статьях этого тома. Ясно одно: нам нужен и пе-ременный и постоянный ток и никогда один из них не вытеснит другого. Наоборот, разум-ное применение обоих позволяет лучше и пол-нее использовать электрическую энергию на благо человека.
Как мы уже знаем, электрический ток бывает постоянным и переменным. Но широко применяется только переменный ток. Это обусловлено тем, что напряжение и силу переменного тока можно преобразовывать практически без потерь энергии. Переменный ток получают при помощи генераторов переменного тока с использованием явлений электромагнитной индукции. На рис. 8 изображена примитивная установка для выработки переменного тока.
Рис. 8.
Принцип действия установки прост. Проволочная рамка вращается в однородном магнитном поле с постоянной скоростью. Своими концами рамка закреплена на кольцах, вращающихся вместе с ней. К кольцам плотно прилегают пружины, выполняющие роль контактов. Через поверхность рамки непрерывно будет протекать изменяющийся магнитный поток, но поток, создаваемый электромагнитом, останется постоянным. В связи с этим в рамке возникнет ЭДС индукции. Для того чтобы определить, изменяется ли магнитный поток, проходящий по поверхности рамки, нужно всего лишь сравнить положение рамки в определенные периоды времени. Для этого нужно внимательно посмотреть на рис. 9.
Рис. 9.
Точкой отсчета будет положение рамки, показанное на рис. 9, а. В этот момент плоскость рамки перпендикулярна к магнитным линиям, и магнитный поток будет иметь максимальное значение. Параллельно магнитным линиям рамка встанет через четверть периода. Магнитный поток при этом станет равным нулю, потому что ни одна магнитная линия не проходит через поверхность рамки. Чтобы определить ЭДС индукции, нужно знать не величину потока, а скорость его изменения. В точке отсчета ЭДС индукции равна нулю, а в третьем (рис. 9, в) - максимальному значению. Исходя из положений рамки, можно увидеть, что ЭДС индукции меняет и значение, и знак. Таким образом, она является переменной (см. график на рис. 9).
Если рамка имеет только активное сопротивление, то ток, который возникает в контуре под действием ЭДС индукции, с течением времени будет меняться, как и сама ЭДС. Такой ток называется переменным синусоидальным током. Периодом переменного тока называется отрезок времени, в течение которого ток выполняет одно полное колебание (эту единицу обозначают буквой Т). Число полных колебаний за 1 с называется частотой тока и обозначается буквой f. Частота измеряется в герцах (Гц). В промышленности и быту большинства стран используют переменный ток с частотой 50 Гц.
Действующие значения силы тока и напряжения
Как известно, переменная ЭДС индукции вызывает в цепи переменный ток. При наибольшем значении ЭДС сила тока будет иметь максимальное значение и наоборот. Это явление называется совпадением по фазе. Несмотря на то что значения силы тока могут колебаться от нуля и до определенного максимального значения, имеются приборы, с помощью которых можно замерить силу переменного тока.
Характеристикой переменного тока могут быть действия, которые не зависят от направления тока и могут быть такими же, как и при постоянном токе. К таким действиям можно отнести тепловое. К примеру, переменный ток протекает через проводник с заданным сопротивлением. Через определенный промежуток времени в этом проводнике выделится какое-то количество тепла. Можно подобрать такое значение силы постоянного тока, чтобы на этом же проводнике за то же время выделялось этим током такое же количество тепла, что и при переменном токе. Такое значение постоянного тока называется действующим значением силы переменного тока.
Амперметры и вольтметры магнитоэлектрической системы не позволяют производить замеры в цепях переменного тока. Это происходит потому, что при каждом изменении тока в катушке меняется направление вращающего момента, которое воздействует на стрелку прибора. Из-за того что катушка и стрелка обладают большой инерцией, прибор не реагирует на переменный ток. Для этих целей применяются приборы, не зависящие от направления тока. Например, это могут быть приборы, основанные на тепловом действии тока. В таких приборах стрелка поворачивается за счет удлинения нити, нагреваемой током.
Можно также применять приборы с электромагнитной системой действия. Подвижной частью в данных приспособлениях является железный диск небольшого диаметра. Он перемагничивается и втягивается внутрь катушки, через которую пропущен переменный ток. Такие приборы измеряют действующие значения силы тока и напряжения.
Катушка индуктивности и конденсатор в цели переменного тока
Особенностями переменного тока являются изменение силы и направления тока. Эти явления отличают его от постоянного тока. К примеру, при помощи переменного тока нельзя зарядить аккумулятор. Также нельзя применять его для других технических целей.
Сила переменного тока состоит в прямой зависимости не только от напряжения и сопротивления, но и индуктивности проводников, подключенных к цепи. Как правило, индуктивность существенно уменьшает силу переменного тока. В связи с тем что сопротивление цепи равно отношению напряжения к силе тока, то подключение к цепи катушки индуктивности увеличит общее сопротивление. Это произойдет вследствие наличия ЭДС самоиндукции, которая не дает току увеличиваться. Если напряжение изменяется, то сила тока просто не успевает достигнуть тех максимальных значений, которые она приобрела бы, не будь самоиндукции. Из этого вытекает, что наибольшее значение силы переменного тока ограничивается индуктивностью, т. е. чем больше будет индуктивность и частота напряжения, тем меньше будет значение силы тока.
Если в цепь постоянного тока включить батарею конденсаторов, то тока в цепи не будет, потому что пластины конденсатора отделяются друг от друга изоляционными прокладками. При наличии в цепи конденсатора постоянный ток существовать не может.
Если точно такую же батарею подсоединить к цепи переменного тока, то в ней возникнет ток. Объясняется это следующим образом. Под действием изменяющегося напряжения происходит зарядка и разрядка конденсаторов. То есть если одна обкладка конденсатора имела в течение какого-либо полупериода отрицательный заряд, то в следующий полупериод она приобретет положительный заряд. Следовательно, перезарядка конденсатора перемещает заряды по цепи. А это и есть электрический ток, который можно обнаружить при помощи амперметра. Чем больше будет перемещаемый заряд, тем больше сила тока, т. е. чем большей емкостью обладает конденсатор и чем чаще он перезаряжается, тем больше частота.
Трехфазный переменный ток
В данное время в мировой промышленной практике широко распространен трехфазный переменный ток, который имеет множество преимуществ перед однофазным током. Трехфазной называют такую систему, которая имеет три электрические цепи со своими переменными ЭДС с одинаковыми амплитудами и частотой, но сдвинутые по фазе относительно друг друга на 120° или на 1/3 периода. Каждая такая цепь называется фазой.
Рис. 10.
Для получения трехфазной системы нужно взять три одинаковых генератора переменного однофазного тока, соединить их роторы между собой, чтобы они не меняли свое положение при вращении. Статорные обмотки этих генераторов должны быть повернуты относительно друг друга на 120° в сторону вращения ротора. Пример такой системы показан на рис. 10.
Согласно вышеперечисленным условиям, выясняется, что ЭДС, возникающая во втором генераторе, не будет успевать измениться, по сравнению с ЭДС первого генератора, т. е. она будет опаздывать на 120°. ЭДС третьего генератора также будет опаздывать по отношению ко второму на 120°.
Однако такой способ получения переменного трехфазного тока весьма громоздкий и экономически невыгодный. Чтобы упростить задачу, нужно все статорные обмотки генераторов совместить в одном корпусе. Такой генератор получил название генератор трехфазного тока. Когда ротор начинает вращаться, в каждой обмотке возникает изменяющаяся ЭДС индукции. Из-за того что происходит сдвиг обмоток в пространстве, фазы колебаний в них также сдвигаются относительно друг друга на 120°.
Для того чтобы подсоединить трехфазный генератор переменного тока к цепи, нужно иметь 6 проводов. Для уменьшения количества проводов обмотки генератора и приемников нужно соединить между собой, образовав трехфазную систему. Данных соединений два: звезда и треугольник. При использовании и того и другого способа можно сэкономить электропроводку.
Соединение звездой
Обычно генератор трехфазного тока изображают в виде 3 статорных обмоток, которые располагаются друг к другу под углом 120°. Начала обмоток принято обозначать буквами А, В, С, а концы - X, Y, Z. В случае, когда концы статорных обмоток соединены в одну общую точку (нулевая точка генератора), способ соединения называется «звезда». В этом случае к началам обмоток присоединяются провода, называемые линейными (рис. 11 слева).
Рис. 11.
Точно так же можно соединять и приемники (рис. 11 справа). В этом случае провод, который соединяет нулевую точку генератора и приемников, называется нулевой. Данная система трехфазного тока имеет два разных напряжения: между линейным и нулевым проводами или, что то же самое, между началом и концом любой обмотки статора. Такая величина называется фазным напряжением (Uл). Поскольку цепь трехфазная, то линейное напряжение будет в v3 раз больше фазного, т. е.:
Uл = v3Uф
Соединение треугольником
Рис. 12.
При использовании данного способа соединения конец X первой обмотки генератора подключают к началу В второй его обмотки, конец Y второй обмотки - к началу С третьей обмотки, конец Z третьей обмотки - к началу А первой обмотки. Пример соединения показан на рис. 12. При данном способе соединения фазных обмоток и подключении трехфазного генератора к трехпроводной линии линейное напряжение по своему значению сравнивается с фазным: