Sistema EMF trifase

I circuiti elettrici trifase sono un caso speciale di circuiti polifase. Un sistema polifase di circuiti elettrici è una combinazione di più circuiti elettrici monofase, ognuno dei quali ha campi elettromagnetici sinusoidali della stessa frequenza, creati da una fonte di energia comune e spostati l'uno rispetto all'altro in fase con lo stesso angolo. Il termine «fase» è usato per indicare un angolo che caratterizza lo stadio di un processo periodico, nonché per denominare un circuito monofase incluso in un circuito multifase.

Di solito vengono utilizzati sistemi polifase simmetrici, in cui i valori delle ampiezze EMF sono gli stessi e le fasi vengono spostate l'una rispetto all'altra con lo stesso angolo 2π / m, dove m è il numero di fasi. I circuiti bifase, trifase e sei fasi sono spesso utilizzati nell'ingegneria elettrica. Nell'industria energetica, i sistemi trifase sono della massima importanza pratica.

I circuiti trifase sono una combinazione di tre circuiti monofase in cui EMF sinusoidali della stessa frequenza agiscono sfasati l'uno rispetto all'altro di un angolo di 2π/3.La fonte di energia elettrica in un circuito trifase è un generatore sincrono, in tre avvolgimenti del quale, strutturalmente spostati l'uno rispetto all'altro di un angolo di 2π/3 e chiamati fasi, vengono indotti tre campi elettromagnetici, a loro volta, anche spostati rispetto tra loro di un angolo di 2π/ 3. Il dispositivo di un generatore sincrono trifase è schematicamente mostrato in fig. 1.

Tre avvolgimenti identici si trovano nei canali del nucleo dello statore. All'estremità anteriore dello statore, le spire degli avvolgimenti terminano ai terminali A, B, C (l'inizio degli avvolgimenti) e rispettivamente ai terminali X, Y, Z (le estremità degli avvolgimenti). Gli inizi degli avvolgimenti sono spostati l'uno rispetto all'altro di un angolo di 2π/3, e di conseguenza anche le loro estremità sono spostate l'una rispetto all'altra di un angolo di 2π / 3 EMF negli avvolgimenti dello statore è indotto come risultato dell'incrocio delle loro spire da un campo magnetico eccitato da una corrente continua che passa attraverso l'avvolgimento del rotore rotante, chiamato avvolgimento di campo. Alla stessa velocità del rotore, campi elettromagnetici sinusoidali della stessa frequenza vengono indotti negli avvolgimenti dello statore, sfasati l'uno rispetto all'altro di un angolo di 2π/3.

Un sistema trifase di EMF indotto nello statore di un generatore sincrono è solitamente un sistema simmetrico.
Sui circuiti elettrici, gli avvolgimenti statorici di un generatore trifase sono convenzionalmente rappresentati come mostrato in fig. 2 (a). Per la direzione positiva condizionale della fem in ciascuna fase del generatore, viene presa la direzione dalla fine all'inizio dell'avvolgimento.

Nella fig. 2 (b) mostra la variazione dei valori EMF istantanei di un generatore trifase e in fig. 3 (a, b) mostra i loro diagrammi vettoriali per la sequenza di fase diretta e inversa.La sequenza in cui l'EMF negli avvolgimenti di fase del generatore assume gli stessi valori è chiamata sequenza di fase o sequenza di fase. Se il rotore del generatore viene fatto ruotare nella direzione mostrata in fig. 1, allora si ottiene la sequenza di fasatura ABC, cioè L'EMF della fase B è in ritardo rispetto all'EMF della fase A e l'EMF della fase C è in ritardo rispetto all'EMF della fase B.

Questo sistema EMF è chiamato sistema a sequenza diretta... Se si inverte la direzione di rotazione del rotore del generatore, la sequenza delle fasi sarà invertita. Nei generatori, i rotori ruotano sempre nella stessa direzione, quindi la sequenza delle fasi non cambia mai.

In pratica, i generatori usano solitamente la sequenza di fase diretta. Il senso di rotazione dei motori sincroni e asincroni trifase dipende dalla sequenza delle fasi. È sufficiente commutare due fasi qualsiasi del motore, poiché esiste una sequenza di fase inversa e quindi il senso di rotazione opposto del motore.

La sequenza delle fasi deve essere considerata anche quando si collegano generatori trifase in parallelo.