Трифазна система ЕРС створюється трифазними генераторами. У нерухомої частини генератора (статора) розміщують три обмотки, зсунуті в просторі на 120º. Це фазні обмотки. або фази. які позначають А. В і С. Цими ж буквами позначають початок обмоток фаз генератора. Кінці обмоток позначають відповідно X. Y і Z. На малюнку показано, як зображають на схемах обмотки генератора з умовними позитивними напрямками ЕРС.
Кожна фазная обмотка генератора зображена на малюнку одним витком (у реальних генераторів кожна обмотка має безліч витків, розташованих в декількох сусідніх пазах, що займають певну дугу внутрішньому колу статора). На деталі, що обертається генератора (роторі) розташовують обмотку збудження, яка живиться від джерела постійного струму. Струм обмотки збудження створює магнітний потік Ф 0. постійний (нерухомий) щодо ротора, але обертається разом з ним частотою n. Обертання ротора здійснюється будь-яким двигуном.
Завдяки конструктивним прийомам магнітний потік Ф 0 в повітряному проміжку між статором і ротором розподіляється по синусоїдальній закону по колу. Тому при обертанні ротора обертається разом з ним магнітний потік перетинає провідники обмоток статора (A-X. B-Y. C-Z) і індукує в них синусоидальную ЕРС. У момент часу, якому відповідає зображене на малюнку взаємне положення статора і ротора, в обмотці фази А індукується максимальна ЕРС Em. так як площину цієї обмотки збігається з осьовою лінією полюсів ротора і провідники обмотки перетинаються магнітним потоком максимальної щільності. Через проміжок часу Т / 3, відповідний 1/3 обороту ротора, осьова лінія його полюсів збігається з площиною обмотки фази В і максимальна ЕРС Em активується у фазі В. Ще через 1/3 обороту ротора максимальна ЕРС індукується в фазі С. При наступних оборотах ротора процес повторюється.
Таким чином, ЕРС у кожній наступній фазі буде відставати від ЕРС в попередній фазі на 1/3 періоду, тобто на кут 2π / 3. Якщо прийняти, що для фази А початкова фаза дорівнює нулю, то ЕРС фази А
а ЕРС фаз В і С відповідно
Максимальні (амплітудні) значення всіх ЕРС і їх частоти будуть однаковими, так як число витків фазних обмоток однаково і ЕРС індукується одним потоком Ф0. Зміна фазних ЕРС ЕА. еВ і еС показано на малюнку.
Чинне значення фазної ЕРС трифазної системи визначається за формулою
При рівних амплітудах діюче значення ЕРС всіх фаз рівні. При зсуві по фазі на 2π / 3 вони утворюють симетричну систему. Якщо при умовному позитивному напрямку обертання векторів (проти годинникової стрілки) вектор ЕРС відстає по фазі від вектора ЕРС, а вектор ЕРС відстає по фазі від вектора ЕРС, то така система векторів ЕРС утворює пряме чергування фаз.
Якщо за вектором ЕРС слід спочатку вектор ЕРС, а потім вектор ЕРС, то така система векторів ЕРС утворює зворотне чергування фаз.
При поданні трифазної системи ЕРС комплексними числами прийнято ЕРС фази А поєднувати з позитивним напрямком дійсної осі.
Тоді при прямому чергуванні фаз
де Е - діюче значення ЕРС.
При симетричній системі ЕРС, як це видно з попередніх формул, векторна сума ЕРС дорівнює нулю: