Трифазні електричні ланцюги представляють собою окремий випадок багатофазних ланцюгів. Багатофазна система електричних ланцюгів є сукупність кількох однофазних електричних ланцюгів, в кожній з яких діють синусоїдальні ЕРС однієї і тієї ж частоти, створювані загальним джерелом енергії і зсунуті одна відносно іншої по фазі на один і той же кут. Термін «фаза» застосовується для позначення кута, що характеризує стадію періодичного процесу, а також для назви однофазної ланцюга, що входить в багатофазну ланцюг.
Зазвичай застосовують симетричні багатофазні системи. у яких амплітудні значення ЕРС однакові, а фази зрушені один щодо одного на один і той же кут 2π / m, де m - число фаз. Найбільш часто в електротехніці використовують двофазні, трифазні, шестифазний ланцюга. В електроенергетиці найбільше практичне значення мають трифазні системи.
Трифазні ланцюга - це сукупність трьох однофазних ланцюгів, в яких діють синусоїдальні ЕРС однієї і тієї ж частоти, зсунуті по фазі один відносно одного на кут 2π / 3. Джерелом електричної енергії в трифазного ланцюга є синхронний генератор, в трьох обмотках якого, конструктивно зсунутих один щодо одного на кут 2π / 3 і званих фазами, індукуються три ЕРС в свою чергу, також зрушені відносно один одного на кут 2π / 3. Пристрій трифазного синхронного генератора схематично показано на рис. 1.
У пазах сердечника статора розташовані три однакові обмотки. На передньому торці статора витки обмоток закінчуються зажимами А, В, С (початок обмоток) і відповідно зажимами X, Y, Z (кінці обмоток). Почала обмоток зміщені відносно один одного на кут 2π / 3, і відповідно їх кінці також cдвінути відносно один одного на кут 2π / 3 ЕРС в обмотках статора індукуються в результаті перетину їх витків магнітним полем, яке збуджується постійним струмом, що проходить по обмотці ротора, яка називається обмоткою збудження. При рівномірній частоті обертання ротора в обмотках статора індукуються синусоїдальні ЕРС однакової частоти, зсунуті по фазі відносно один одного на кут 2π / 3.
Трифазна система ЕРС, індукованих в статорі синхронного генератора, зазвичай являє собою симетричну систему.
На електричних схемах обмотки статора трифазного генератора умовно зображують так, як показано на рис. 2 (а). За умовне позитивне напрям ЕРС в кожній фазі генератора приймають напрямок від кінця до початку обмотки.
На рис. 2 (б) показано зміна миттєвих значень ЕРС трифазного генератора, а на рис. 3 (а, б) дані його векторні діаграми для прямого і зворотного послідовності чергування фаз. Послідовність, з якою ЕРС в фазних обмотках генератора приймає однакові значення, називають порядком чергування фаз або послідовністю фаз. Якщо ротор генератора обертати в напрямку, зазначеному на рис. 1, то виходить послідовність чергування фаз ABC, т. Е. ЕРС фази В відстає по фазі від ЕРС фази А, і ЕРС фази С відстає по фазі від ЕРС фази В.
Таку систему ЕРС називають системою прямої послідовності. Якщо змінити напрямок обертання ротора генератора на протилежне, то послідовність чергування фаз буде зворотною. У генераторів ротори завжди обертаються в одному напрямку, внаслідок чого послідовність чергування фаз ніколи не змінюється.
На практиці у генераторів зазвичай застосовується пряма послідовність чергування фаз. Від послідовності чергування фаз залежить напрямок обертання трифазних синхронних і асинхронних двигунів. Досить поміняти місцями дві будь-які фази двигуна, як виникає зворотна послідовність чергування фаз і, отже, протилежне напрямок обертання двигуна.
Послідовність фаз необхідно також враховувати при паралельному включенні трифазних генераторів.