Однофазные системы малоэффективны вследствие несовершенства однофазных электроаппаратов, в частности электромашин. Так, например при одинаковых габаритах, массе активных материалов (стали и меди) мощность однофазной машины в 1,5 раза меньше трехфазной машины.
Многофазной системой называется цепь переменного тока, в которой действуют две и более ЭДС одинаковой частоты, но взаимно смещенные по фазе на определенные углы. Отдельные цепи, составляющие многофазную систему, называются фазами.
Трехфазная система состоит из трех электрических цепей, ЭДС источников которых имеют одинаковую частоту, но сдвинуты по фазе относительно друг друга на угол 120 градусов. См. рис.47.1.
Рис.47. 1. а) График ЭДС в трехфазной сети б) Векторная диаграмма трехфазной сети
В качестве источника электрической энергии в трехфазной цепи используется трехфазный генератор.(см. рис.47.2).
Рис.47. 2. Схема устройства трехфазного генератора и условное обозначение трехфазной обмотки.
Рис.47.3. Устройство трехфазного генератора
Трехфазная обмотка, расположенная на статоре генератора, представляет собой три катушки электрически сдвинутые относительно друг друга на угол 120°. При вращении ротора, представляющего собой постоянный электромагнит, его магнитное поле пересекает катушки, наводя в них ЭДС, сдвинутые относительно друг друга на угол 120°. (см. рис.47.1.а.)
Катушки (фазы) трехфазного генератора можно соединять звездой или треугольником. Таким же способом можно соединять и потребители электрической энергии.