2. ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ
§ 1.18. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
До сих пор мы рассматривали так называемые однофазные цепи, т. е. цепи (как бы сложны они ни были), в которых действует одно напряжение источника.
Занимаясь усовершенствованием методов применения переменного тока, югославский изобретатель Н. Тесла изобрел двухфазную систему переменного тока, в которой одновременно действовали два напряжения равной амплитуды и частоты, но сдвинутые по фазе на 90° друг относительно друга. Двухфазная система переменного тока имеет ряд преимуществ по сравнению с однофазной.
Значительно более совершенной оказалась трехфазная система переменного тока, впервые теоретически обоснованная и практически осуществленная выдающимся русским электротехником конца XIX и начала XX в. М. О. Доливо-Добровольским. В трехфазной системе одновременно действуют три напряжения равной частоты и амплитуды, но сдвинутые по фазе друг относительно друга на 120°. Это изобретение относится к 1889 г., а в 1891 г. на Всемирной технической выставке во Франкфурте-на-Майне М. О. Доливо-Добровольским
была осуществлена передача электроэнергии по трехфазной системе. Гидротурбина, построенная на водопаде Неккар, расположенном в 175 км от выставки, приводила в действие трехфазный генератор, напряжение от которого повышалось трехфазным трансформатором до 8500 В. Во Франкфурте это напряжение понижалось другим трансформатором до 65 В. Током низкого напряжения питались 1000 ламп накаливания и трехфазный асинхронный двигатель, приводящий в действие водяной насос. Генератор, трансформатор и асинхронный двигатель были разработаны М. О. Доливо-Добровольским для трехфазной системы. В этой передаче М. О. Доливо-Добровольский при передаваемой мощности 220 кВА получил очень высокий по тому времени КПД, равный 77,4%.
Следует заметить, что в 1882 г. французский электротехник Деп-ре в опыте передачи энергии постоянным током на расстояние 57 км при напряжении 2000 В получил КПД всего лишь 22%. Понятно, что электропередача М. О. Доливо-Добровольского во Франкфурте привлекла внимание электротехников своими достоинствами и трехфазная система быстро заняла ведущее положение в мировой электротехнике.
Основные достоинства трехфазной системы:
1) простота конструкции и эксплуатации трехфазных двигателей,
2) большая экономия в массе проводов при передаче электроэнергии на большие расстояния, достигающая 20—30% по сравнению с однофазной системой,
3) возможность получения различных напряжений (линейные и фазные) в одной и той же трехфазной системе.
