Исследование трехфазных электрических цепей

Московский государственный технический университет  
имени Н.Э. Баумана 

В.И. Волченсков, О.И. Мисеюк 
 
 
ИССЛЕДОВАНИЕ  
ТРЕХФАЗНЫХ  
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ 
 
 
Методические указания к выполнению  
лабораторной работы по курсу 
 «Электротехника и электроника» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2011 

УДК 621.3 
ББК 31.2 
В68 
Ре це нз е нт А.А. Мальцев 

 
Волченсков В.И. 
  
 
Исследование трехфазных электрических цепей : метод. 
указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Электротехника и электроника» / В.И. Волченсков, О.И. Мисеюк. — 
М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. — 34, [2] с. : ил. 
 
Рассмотрены основные методы расчета трехфазных электрических цепей и порядок построения векторных диаграмм. Дано краткое описание лабораторного стенда. Приведен порядок выполнения 
работы. 
Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих курс «Электротехника и электроника». 
Рекомендовано Научно-методической комиссией НУК ФН 
МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
 
УДК 621.3 
ББК 31.2 
 
 
 

Учебное издание 

Волченсков Валерий Иванович 
Мисеюк Ольга Ивановна 

Исследование трехфазных электрических цепей 
 
 
Редактор О.М. Королева 
Компьютерная верстка С.А. Серебряковой 

Подписано в печать 28.06.2011. Формат 60×84/16. 
Усл. печ. л. 2,09. Тираж 500 экз. Изд. № 116. Заказ         . 
 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5. 
 
 
 
 

 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011 

 В68 

Цель работы — экспериментальное исследование основных 
режимов работы трехфазной цепи при соединении приемников в 
звезду и в треугольник. 

1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 

Трехфазной системой называют совокупность трех однофазных цепей, в которых действуют три ЭДС одинаковой частоты и 
амплитуды, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 120°. 
Трехфазные цепи являются разновидностью цепей синусоидального тока, и поэтому расчет цепей и исследование процессов в 
них осуществляют теми же методами и приемами (символический 
метод, векторные, топографические диаграммы), которые применяют для расчета цепей синусоидального тока.  
Анализ трехфазных цепей рекомендуется сопровождать построением векторных диаграмм на комплексной плоскости.  
Трехфазные электрические цепи в зависимости от числа проводов, соединяющих источник и приемник, бывают четырехпроводными и трехпроводными. Все величины, относящиеся к источникам, записывают с индексами, обозначенными прописными 
латинскими буквами (A, B, C, N), а величины, относящиеся к приемникам, — с индексами, обозначенными строчными буквами  
(a, b, c, n — для схемы соединения приемников в звезду и ab, bc, 
ca — для схемы соединения приемников в треугольник). 

1.1. Трехфазный источник напряжения 

Источником трехфазного напряжения является трехфазный 
синхронный генератор. В пазах статора синхронного генератора 
расположены три самостоятельные катушки, плоскости которых 

смещены в пространстве друг относительно друга на 120°. Магнитное поле вращающегося ротора наводит в катушках статора 
синусоидальные ЭДС одинаковой амплитуды и частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 120° (рис. 1): 

 

( )
sin
;

( )
sin(
120 );

( )
sin(
240 )
sin(
120 ).

A
m

В
m

С
m
m

e
t
E
t

e
t
E
t

e
t
E
t
E
t

=
ω

=
ω −
°

=
ω −
° =
ω +
°

 

 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 1 
 
 
 
 
Рис. 2 
Рис. 1. Временная диаграмма ЭДС трехфазного источника 
Рис. 2. Векторная диаграмма 
ЭДС трехфазного источника  
 
Синусоидально изменяющиеся функции ЭДС можно представить в комплексной форме  

 
0 ;
j
A
E
Ee
°
=

120 ;
j
В
E
Ee−
°
=

240
120 ,
j
j
С
E
Ee
Ee
−
°
°
=
=


а также на векторной диаграмме (рис. 2). 
Если максимальное значение ЭДС достигается последовательно в фазах А, В, С, в цепи наблюдается прямая последовательность 
чередования фаз. 
Фазные обмотки синхронного генератора можно соединить в 
звезду или в треугольник.  
При соединении обмоток трехфазного генератора в звезду 
(рис. 3) их концы (X, Y, Z) соединяются в один общий узел N, называемый нейтральной точкой генератора. Потенциал нейтраль