TROJFÁZOVÝ PRÚD

Pri výrobe a rozvode elektrickej energie sa používa trojfázový prúd, ktorý vzniká v trojfázových generátoroch. Tri rovnaké cievky s jadrami z mäkkej ocele sú postavené tak, že ich osi zvierajú navzájom uhly 120°. Konce vinutí sú pripojené na ampérmetre. V strede medzi cievkami sa rovnomerne otáča tyčový magnet. Sú to vlastne tri jednofázové prúdy, ktorých hodnoty sú posunuté o tretinu periódy. Z toho istého trojfázového generátora môžeme súčasne odoberať dve rozličné napätia. Efektívna hodnota združeného napätia (medzi dvoma fázovými vodičmi) je vždy asi 1,73 krát väčšia ako efektívna hodnota príslušného fázového napätia (medzi fázovým a nulovacím vodičom). Dotyk fázového vodiča je životu nebezpečný. Trojfázový alternátor má dve hlavné časti. Stator sa skladá z plášťa, ktorý je pevne priskrutkovaný na nosnú plošinu generátora, lebo musí odolávať veľkému momentu sily. Jadro statora je zložené z tenkých izolovaných plechov a v jeho drážkach je uložené vinutie fázových cievok. Rotor alternátora je vlastne silný elektromagnet uložený na oceľovej osi v strede alternátora. Na obvode sú vyfrézované drážky, do ktorých je vložené budiace vinutie. Týmto vinutím prechádza jednosmerný prúd z dynama, ktoré je umiestnené na spoločnej osi a nazýva sa budič. Rotory alternátorov bývajú zvyčajne konštruované na frekvenciu otáčania 3000 otáčok za minútu, takže alternátor je zdrojom troch napätí s frekvenciou 50 Hz. Jednotlivé napätia sú fázovo posunuté o 120°. V elektrárňach bývajú alternátory zväčša spojené s hriadeľom hnacej turbíny. Celý agregát sa nazýva turboalternátor. Napätie z alternátora by sme mohli rozvádzať 6-timi vodičmi. V praxi sa využívajú sústavy - trojfázová sústava striedavých napätí, ktorú tvoria tri fázové vodiče L1, L2, L3 a jeden nulový vodič N, ktorý býva uzemnený. Obvody fázových vodičov nazývame fázy sústavy. Keby sme napr. v čase t=T/2 sčítali okamžité napätia, zistíme, že u1+u2+u3= OV. Tento poznatok umožňuje spojiť jeden koniec cievok alternátor do spoločného uzla. Fázové vodiče sú pripojené k druhému koncu cievok a nulovací vodič N je spojený s uzlom. Medzi fázovými vodičmi a nulovacím vodičom je fázové napätie u1,u2,u3. V našej spotrebiteľskej rozvodnej sieti majú fázové napätia efektívnu hodnotu U=220V. Medzi ľubovoľnými fázovými vodičmi je združené napätie u12, u13, u23. Jeho efektívna hodnota je 220 3 V = 380V. Elektrické spotrebiče pripájame najčastejšie k fázovému a nulovaciemu vodiču. Keď spotrebiče pripojené k jednotlivým fázovým vodičom majú rovnaký odpor R, bude nulovacím vodičom prechádzať prúd iN=i1+i2+i3=(u1+u2+u3)1/R = OA, takže nulovací vodič by bolo možné vynechať. Niektoré spotrebiče, napr. elektromotory, transformátory sú konštruované tak, že jednotlivé fázy rozvodnej siete sú rovnomerne zaťažované. Ich elektrický obvod (napr.vinutie) má tri rovnaké časti zapojené podľa obrázka. Spojenie do hviezdy a spojenie do trojuholníka. Pri spojení do hviezdy sú jednotlivé časti spotrebiča pripojené k fázovému napätiu (220V).