Напряжение определенно находится между двумя проводниками. Если у вас есть один проводник, у вас нет напряжения. Нет напряжения, нет питания, ничего не происходит. Не очень полезно.
Если у вас два проводника, у вас есть одна пара (2C2), которая учитывает одно напряжение. Мы называем это однофазным. Теперь мы можем реально добиться успеха, что является существенным преимуществом по сравнению с одним проводником. Но вы можете сделать только одну вещь; нет возможных изменений в способе подключения нагрузки. Другими словами, есть только одно измерение напряжения: оно положительное или отрицательное. Одна из распространенных проблем заключается в том, что если вы подключите однофазный двигатель непосредственно к линии переменного тока, у вас нет гарантии, каким образом он будет вращаться или вообще будет вращаться.
Если у вас три провода, у вас есть три пары (3C2), что позволяет использовать три напряжения. Мы называем это трехфазным. Теперь мы можем сделать три вещи, в разное время . Например, вы можете иметь три электромагнита, расположенных по кругу, и включать их все по очереди. Теперь мы можем гарантировать, что двигатель будет вращаться и в каком направлении. Это существенное преимущество перед однофазным. Другими словами, теперь у нас есть два измерения напряжения; он представлен вектором в двухмерном пространстве. Есть только два возможных различных расположения проводников ((3-1)!), Что соответствует двум возможным направлениям вращения.
Если вы продлите это до четырех проводников, у вас будет шесть пар (4C2), поэтому следующим шагом будет шестифазное напряжение. Какие преимущества будет иметь шестифазный по сравнению с трехфазным? Ну, теперь есть (4-1)! = 6 возможных различных расположений проводников, что означает, что, если вы пытаетесь заставить что-то вращаться в плоскости, вы можете соединить вещи способом, который не согласуется с этим. Таким образом, если бы у вас был асинхронный двигатель с шестью обмотками, можно было бы подключить его таким образом, который бы ужасно вибрировал и вращался с половиной нормальной скорости, а не просто выбирал одно или другое направление. Это не плюс.
Но предположим, что ваш ротор имел три степени свободы вращения вместо одной. При шестифазном и соответствующем механическом расположении магнитных полюсов вы можете вызывать вращение (крен, наклон и рыскание) в плавающем сферическом роторе фиксированного положения. Поскольку, насколько мне известно, такой вещи не существует, это не может считаться полезным приложением. (Может быть, в среде с нулевой гравитацией, где магнитные полюсы вращаются вокруг какого-то тела? Но тогда как они все подключены к одной и той же шестифазной линии переменного тока?) Конечно, в четырехмерном пространстве, где мы могли бы такая система и все же переводить все три направления вращения на какую-то другую нагрузку за пределами нашего сферического расположения статор / ротор, это расположение может быть полезным.
Между тем, в пространстве 3 + 1 я работаю в области промышленной силовой электроники, и я видел системы, которые используют трансформаторы с фазовым сдвигом, о которых упоминали другие ответы. С точки зрения номенклатуры, никто из тех, с кем я говорил, не описал бы использование трансформатора с фазовым сдвигом для генерации еще трех несинфазных цепей переменного тока, которые создают «шестифазный». (По моей математике у вас было бы пятнадцать фаз, но этот язык все еще не использовался.) При трехфазном подключении через выпрямитель к крышке вы получаете шесть импульсов тока за цикл. Для системы такого типа вы получили бы двенадцать импульсов, поэтому такую систему назвали бы двенадцатью импульсами.
(Как правило, двенадцатимпульсный выпрямитель - это два шестиимпульсных выпрямителя. Если у вас два электропривода, вы можете напрямую соединить их шины постоянного тока и питать каждый с различным трехфазным набором. Или вы можете получить автономный выпрямитель для одного комплекта и подает свой вход постоянного тока в оставшийся привод.)
Если вы сравниваете шестиимпульсный выпрямитель с двенадцатимпульсным выпрямителем с одинаковыми нагрузками, то каждый импульс тока должен быть меньше, чтобы компенсировать увеличение количества из них, приводящих одну и ту же нагрузку. Это делает общий ток вне линии более похожим на синусоидальную волну, то есть гармоники уменьшаются. Пульсация на колпачках также ниже, но я никогда не знал, чтобы кто-то был сильно обеспокоен этим.
Большие улучшения гармоник могут быть достигнуты с восемнадцати импульсной системой и тремя выпрямителями. (36-фазный!) При более высоких напряжениях и мощностях может существовать еще большее количество параллельных выпрямителей. В этом документе по линии ЧРП среднего напряжения упоминается 54-импульсный выпрямитель на 11 кВ!
TL; DR
Трехфазная мощность дает нам одну степень свободы вращения, которая является пределом того, что полезно в трехмерном пространстве.