В текущее время электронная энергия переменного тока вырабатывается, передается и распределяется меж отдельными токоприемниками в системе трехфазных цепей.
Системой трехфазных цепей именуют такую совокупа электронных цепей, в какой токоприемники получают питание от общего трехфазного генератора.
Трехфазным именуется таковой генератор, который имеет обмотку, состоящую из трех частей. Любая часть этой обмотки именуется фазой. Потому эти генераторы и получили заглавие трехфазные. Следует отметить, что термин «фаза» в электротехнике имеет два значения:

1) в смысле определенной стадии повторяющегося колебательного процесса и
2) как наименование части электронной цепи переменного тока (к примеру, часть обмотки электронной машины).

Для уяснения принципа деяния трехфазного генератора обратимся к модели, схематически изображенной на рисунке 1. Модель состоит из статора, сделанного в виде железного кольца, и ротора – неизменного магнита. На кольце статора размещена трехфазная обмотка с схожим числом витков в каждой фазе. Фазы обмотки сдвинуты в пространстве одна относительно другой на угол 120°.
Представим для себя, что ротор модели генератора приведен во вращение с неизменной скоростью против движения часовой стрелки. Тогда, вследствие непрерывного движения полюсов неизменного магнита относительно проводников обмотки статора, в каждой ее фазе будет наводиться э.д.с.

Применяя правило правой руки, можно убедиться, что э.д.с., наводимая в фазе обмотки северным полюсом вращающегося магнита, будет действовать в одном направлении, а наводимая южным полюсом – в другом. Как следует, э.д.с. фазы генератора будет переменной.
Последние точки (зажимы) каждой фазы генератора всегда размечают: одну крайнюю точку фазы именуют началом, а другую – концом. Начала фаз обозначают латинскими знаками A, B, C, а концы их соответственно - X, Y, Z. Наименования «начало» и «конец» фазы дают, руководствуясь последующим правилом: положительная э. д. с. генератора действует в направлении от конца фазы к ее началу.
Э.д.с. генератора условимся считать положительной, если она наведена северным полюсом вращающегося магнита. Тогда разметка зажимов генератора для варианта вращения его ротора против движения часовой стрелки должна быть таковой, как показано на рисунке 1.
При неизменной скорости вращения полюсов ротора амплитуда и частота э.д.с., создаваемых в фазах обмотки статора, сохраняются постоянными. Но в каждое мгновение величина и направление деяния э.д.с. одной из фаз отличаются от величины и направления деяния э.д.с. 2-ух других фаз. Это разъясняется пространственным смещением фаз. Все явления во 2-ой фазе повторяют явления в первой фазе, но с запозданием. Молвят, что э. д. с. 2-ой фазы отстает во времени от э.д.с. первой фазы. Они, к примеру, в различное время добиваются собственных амплитудных значений. Вправду, наибольшее значение э.д.с.,  наведенной в какой-нибудь фазе, будет тогда, когда центр полюса ротора проходит середину этой фазы. А именно, для момента времени, соответственного расположению ротора, показанному на рисунке 1, электродвижущая сила первой фазы генератора будет положительной и наибольшей. Положительное наибольшее значение э.д.с. 2-ой фазы наступит позднее, когда ротор оборотится на угол 120°. Так как за один оборот двухполюсного ротора генератора происходит полный цикл конфигурации э.д.с., то время T 1-го оборота является периодом конфигурации э.д.с. Разумеется, что для поворота ротора на 120° нужно время, равное одной трети периода (T/3).
Как следует, все стадии конфигурации э.д.с. 2-ой фазы наступают позднее соответственных стадий конфигурации э.д.с. первой фазы на одну третья часть периода. Такое же отставание в повторяющемся изменении э.д.с. наблюдается в третьей фазе по отношению ко 2-ой. Разумеется, что по отношению к первой фазе повторяющиеся конфигурации э.д.с. третьей фазы совершаются с запозданием на две третьих периода (2/3 T).

Методом придания соответственной формы полюсам магнитов можно достигнуть конфигурации э.д.с. во времени по закону, близкому к синусоидальному.
Как следует, если изменение э.д.с. первой фазы генератора происходит по закону синуса
e1 = Eмsin?t ,
то закон конфигурации э.д.с. 2-ой фазы может быть записан формулой
e2 = Eм sin? (t ? T/3) ,

а третьей – формулой
e3 = Eм sin? (t ? 2/3 T) ,
Произнесенное иллюстрирует график рисунка 2.
Таким макаром, можно сделать последующий вывод: при равномерном вращении полюсов ротора во всех 3-х фазах генератора наводятся переменные э.д.с. схожей частоты и амплитуды, повторяющиеся конфигурации которых по отношению друг к другу совершаются с запаздыванием на 1/3 периода.
Трехфазный генератор служит источником питания как однофазовых, так и трехфазных электронных устройств. Однофазовые токоприемники, как понятно, имеют два наружных зажима. К ним относятся, к примеру, осветительные лампы, разные бытовые приборы, электросварочные аппараты, индукционные печи, электродвигатели с однофазовой обмоткой.
Трехфазные устройства в общем случае имеют 6 наружных зажимов. Каждое такое устройство состоит из 3-х, обычно схожих, электронных цепей, которые именуются фазами. Примерами трехфазных токоприемников могут служить электронные дуговые печи с 3-мя электродами либо электродвигатели с трехфазной обмоткой.
Методы соединения фаз генератора и токоприемника
Трехфазную цепь именуют несвязанной, если любая фаза генератора независимо от других соединена 2-мя проводами со своим токоприемником (рис. 3). Основной недочет несвязанной трехфазной цепи состоит в том, что для передачи энергии от генератора к приемникам необходимо использовать 6 проводов. Число проводов может быть уменьшено до 4 либо даже до 3-х, если фазы генератора и токоприемников соединить меж собой подходящим методом. В данном случае трехфазную цепь именуют связанной трехфазной цепью.

На практике практически всегда используют связанные трехфазные цепи, как более совершенные и экономные. Существует два главных метода соединения фаз генератора и фаз приемников: соединение звездой и соединение треугольником.
При соединении фаз генератора звездой (рис. 4, а) все «концы» фазных обмоток X, Y, Z соединяют в одну общую точку 0, именуемую нейтральной либо нулевой точкой генератора.
На рисунке 4, б схематически показаны три фазы генератора в виде катушек, оси которых сдвинуты в пространстве одна относительно другой на угол 120°.
Напряжение меж началом и концом каждой фазы генератора именуют фазным напряжением, а меж началами фаз – линейным.
Так как фазные напряжения меняются во времени по синусоидальному закону, то линейные напряжения также будут изменяться по синусоидальному закону. Условимся за положительное направление деяния линейных напряжений считать то направление, когда они действуют:

звездой: а – схема соединения, б – схема обмотки
от зажима A первой фазы к зажиму B 2-ой фазы;
от зажима B 2-ой фазы к зажиму C третьей фазы;
от зажима C третьей фазы к зажиму A первой фазы.
Эти три условно положительных направления деяния линейных напряжений на рисунке 4, б показаны стрелками.
Расчеты и измерения демонстрируют, что действующее значение линейного напряжения генератора, три фазы которого соединены в звезду, в v3 раз больше действующего значения фазного напряжения.
Для передачи энергии от генератора, соединенного звездой, к однофазовым либо трехфазным токоприемникам, в общем случае необходимы четыре провода. Три провода присоединяют к началам фаз генератора (A, B, C). Эти провода именуют линейными проводами. 4-ый провод соединяют с нейтральной точкой (0) генератора и именуют нейтральным (нулевым) проводом.
Трехфазная цепь с нейтральным проводом дает возможность использовать два напряжения генератора. Приемники в таковой цепи можно включать меж линейными проводами на линейное напряжение либо меж линейными проводами и нейтральным проводом на фазное напряжение.

На рисунке 5 показана схема включения токоприемников, рассчитанных на фазное напряжение генератора. В данном случае фазы токоприемников будут иметь общую точку соединения – нейтральную точку 0?, а токи в линейных проводах (линейные токи) будут равны токам в соответственных фазах нагрузки (фазным токам).
Любая фаза нагрузки может быть образована как одним токоприемником, так и несколькими токоприемниками, включенными меж собой параллельно (рис. 6).
Если фазные токи и углы сдвига фаз этих токов по отношению к фазным напряжениям схожи, то такая нагрузка именуется симметричной. Если хотя бы одно из обозначенных критерий не соблюдается, то нагрузка будет несимметричной.
Симметричная нагрузка может быть сотворена, к примеру, лампами накаливания схожей мощности. Допустим, что любая фаза нагрузки образована 3-мя схожими лампами (рис. 7).
Методом конкретных измерений можно убедиться, что при включении нагрузки звездой с нейтральным проводом напряжение на каждой фазе нагрузки Uф будет меньше линейного напряжения Uл в v3 раз, подобно тому, как это было при включении звездой фаз обмоток генератора

Uл = v3Uф
На практике обширное распространение получили трехфазные цепи с нейтральными проводами при напряжениях
Uл = 380 В; Uф = 220 В
либо
Uл = 220 В; Uф = 127 В
Из рисунка 7 видно, что ток в линейном проводе (Iл) равен току в фазе (Iф)
Iл = Iф
Величина тока в нейтральном проводе при симметричной нагрузке равна нулю, в чем можно убедиться также методом конкретного измерения.
Но если ток в нейтральном проводе отсутствует, то для чего же нужен этот провод?

Для выяснения роли нейтрального провода проделаем последующий опыт. Допустим, что в каждой фазе нагрузки имеется по три схожих лампы и одному вольтметру, а в нейтральный провод включен амперметр (см. рис. 7). Когда в каждой фазе включены по три лампы, то они все находятся под одним и этим же напряжением и пылают с схожим накалом, а ток в нейтральном проводе равен нулю. Изменяя число включенных ламп в каждой фазе нагрузки, мы убедимся в том, что фазные напряжения не меняются (все лампы будут пылать с прежним наклоном), но в нейтральном проводе появится ток.
Отключим нейтральный провод от нулевой точки приемников и повторим все конфигурации нагрузки в фазах. Сейчас мы заметим, что большее напряжение будет приходиться на ту фазу, сопротивление которой больше других, другими словами, где включено наименьшее количество ламп. В этой фазе лампы будут пылать с большим накалом и даже могут перегореть. Это разъясняется тем, что в фазах нагрузки с огромным сопротивлением происходит и большее падение напряжения.

Как следует, нейтральный провод нужен для выравнивания фазных напряжений нагрузки, когда сопротивления этих фаз различны.
Благодаря нейтральному проводу, любая фаза нагрузки оказывается включенной на фазное напряжение генератора, которое фактически не находится в зависимости от величины тока нагрузки, потому что внутреннее падение напряжения в фазе генератора некординально. Потому напряжение на каждой фазе нагрузки будет фактически постоянным при конфигурациях нагрузки.
Если сопротивления фаз нагрузки будут равными по величине и однородными, то нейтральный провод не нужен (рис. 7). Примером таковой нагрузки являются симметричные трехфазные токоприемники.
Обычно осветительная нагрузка не бывает симметричной, потому без нейтрального провода ее не соединяют звездой (рис. 8). По другому это привело бы к неравномерному рассредотачиванию напряжений на фазах нагрузки: на одних лампах напряжение было бы выше обычного и они могли бы перегореть, а другие, напротив, находились бы под пониженным напряжением и горели бы меркло.
По этой же причине никогда не ставят предохранитель в нейтральный провод, потому что перегорание предохранителя может вызвать недопустимые перенапряжения на отдельных фазах нагрузки (см. рис. 8).

Если три фазы нагрузки включить конкретно меж линейными проводами, то мы получим такое соединение фаз токоприемников, которое именуется соединением треугольником (рис. 9). Допустим, что 1-ая фаза нагрузки R1 включена меж первым и вторым линейными проводами; 2-ая R2 – меж вторым и третьим проводами, а 3-я R3 – меж третьим и первым проводами. Несложно созидать, что каждый линейный провод соединен с 2-мя разными фазами нагрузки.
Соединять треугольником можно любые нагрузки. На рисунке 10 дана
такая схема.

Соединение треугольником осветительной нагрузки дома показано на рисунке 11. При соединении фаз нагрузки треугольником напряжение на каждой фазе нагрузки равно линейному напряжению.
Uл = Uф
Это соотношение сохраняется и при неравномерной нагрузке.
Линейный ток при симметричной нагрузке фаз, как демонстрируют измерения, будет больше фазного тока в v3 раз
Iл = v3·Iф 
Но следует подразумевать, что при несимметричной нагрузке фаз это соотношение меж токами нарушается.

Принципно можно соединять треугольником и фазы генератора, но обычно этого не делают. Дело в том, что для сотворения данного

линейного напряжения любая фаза генератора при соединении треугольником должна быть

рассчитана на напряжение, в v3 раз большее, чем в случае соединения звездой. Более высочайшее напряжение в фазе генератора просит роста числа витков и усиленной изоляции для обмоточного провода, что наращивает размеры и цена машины. Вот поэтому фазы трехфазных генераторов практически всегда соединяют звездой.
Приемники электронной энергии независимо от метода соединения обмоток генератора могут быть включены или звездой, или треугольником. Выбор того либо другого метода соединения определяется величиной напряжения сети и номинальным напряжением приемников.