为什么三相偏移120度?

电器工程 电源 三相
2022-01-07 21:11:04

对于三相电,波偏移 120 度(2\$\pi/3\$ Rad)。为什么这些阶段不靠得更近?是因为它会影响相位的频率吗?这个120度是怎么选的?

三相波形

4个回答

当相位之间存在 120° 时,任何时候的电压总和都将为零。

三相矢量图

这意味着在平衡负载的情况下,回路(中性线)中没有电流流动。

添加了 3 个电流向量

此外,如果每相相对于中性线为 230V(星形操作),则任何两相之间将有 230V \$\times\$ \$\sqrt{3}\$ = 400V(三角形或三角形操作),并且它们也是等距的,即 120° 角。

(图片来自http://www.electrician2.com/electa1/electa3htm.htm

相隔 120 度使相位平衡,因此任何时刻的功率传输都是恒定的。如果您按照您的建议将相位“更紧密地结合在一起”,那么与单相电源相比,不会有任何真正的优势。

原则上,任何发电机都有一个转子,转子的外围有磁体和线圈,转子旋转一圈是360度的一个周期。

假设发电机有一个磁铁和一个线圈,那么随着磁铁/转子旋转一圈,线圈中产生的电压逐渐上升,并在线圈最靠近磁铁时达到峰值(最大值),随着磁铁移开而逐渐降低.

假设我们连接灯泡,那么闪烁率是清晰可见的。这称为 360 度单相交流电。

现在,假设发电机有两个磁铁和两个线圈等距放置,那么闪烁率增加,它是2相,360/2=180度交流。

假设发电机有3个磁铁和3个线圈等距放置,那么闪烁率会大大增加;它是 3 相,360/3=120 度交流电。

如果我们有 4 个磁铁和 4 个线圈等距放置,那么闪烁率会增加很多(不可见),那么它是 360/4=90 度的 4 相,4 相交流。

在实践中,三相更适合设计。

通过将相位分开 120°,可以保持电压峰值(例如)均匀分布。例如,60 Hz 每 16.66 毫秒有一个峰值,因此 A、B、C 相的峰值将相隔三分之一的时间,在这种模式下:A-5.55ms-B-5.55ms-C-5.55ms-A。如果将 A 相和 C 相与 B 相分开,例如 100°,则 C 相和 A 相将分开 160°,峰的模式将是 A-4.63ms-B-4.63ms-C-7.40ms-A。

这样一组断断续续的相位(例如,100°、100°、160° 分离)将带来许多低效、不必要的后果,尤其是设计一种可以有效利用这种切分电压的惊人脉冲的交流电机峰。