Устрій генератора трифазного струму

Нагадаємо принциповий устрій генератора однофазного струму. Генератор змінного струму конструктивно складається з двох основних частин: ротора – частини, що обертається, і нерухомого статора. На роторі розташовані полюси N–S постійного магніту, як правило електромагніту, обмотка якого живиться від допоміжного джерела постійного струму невеликої потужності. Статор – сталевий циліндр, в повздовжніх пазах якого розміщені витки обмотки, в якій індукується змінна ЕРС.

На відміну від однофазного генератора в пазах статора трифазного генератора розміщені три однакові обмотки, зсунуті в просторі відносно одна одної на 120. При обертанні ротора в кожній з обмоток статора індукується синусоїдальна ЕРС. Оскільки обмотки однакові, ЕРС, що в них утворюються будуть однакові за амплітудним значенням і частоті, але зсунуті за фазою відносно одна одної на 1/3 періоду. Виводи обмоток трифазного генератора прийнято позначати так: початки – буквами А, В, С, а відповідні їм кінці – X, Y, Z. Маркування виводів виконується з таким розрахунком, щоб індуковані в обмотках А–X, B–Y, C–Z ЕРС E_A, E_B, E_C відставали на третину періоду E_B від E_A, E_C від E_B.

Беручи за початок відліку моменти часу, коли ЕРС е_А в обмотці А–Х дорівнює нулю можна записати такі вирази:

е_А = Е_mA sin  t;

е_B = Е_mB sin ( t – 120);

е_C = Е_mC sin ( t – 240).

Графіки цих ЕРС мають вигляд:

При символічній формі запису, якщо ЕРС фази А дорівнює , то ЕРС фаз В і С відповідно дорівнюють:

Векторна діаграма ЕРС уявлятиме собою симетричну трипроменеву зірку. Для такої зірки справедливе співвідношення . Таке ж співвідношення справедливе і для діючих значень .

Дійсно, з діаграми видно, що геометрична сума трьох векторів, рівних за величиною і зсунутих за фазою на третину періоду (120) дорівнює нулю. Сума миттєвих значень ЕРС трифазного генератора в будь–який момент часу також дорівнює нулю е_А + е_В + е_С = 0.