电压和电流之间的相位差是多少?

电器工程 电压 当前的 固态继电器
2022-01-15 06:35:30

我带着一些兴趣在这里阅读了这个问题,因为我正处于一个涉及 16 个固态继电器的项目建设的最后阶段。我使用的是非零交叉类型,因为这是我在完成与我的非常相似的项目的人的示意图上碰巧发现的。

我的 SSR 的数据表提到建议使用缓冲电路,尤其是在驱动感性负载时(我是,因为我的负载是交流螺线管)。我以为我明白,如果 SSR 在电压达到峰值时立即关闭,这是为了让存储在电感器中的能量在某个地方流走。当我读到 ZC 型 SSR 时,我心想,“我自己,这样就不需要缓冲电路了,对吧?”

然后,我为我正在使用的 SSR 的 ZC 版本挖掘了一个数据表,我发现了这个:

在使用包含过零电路的 SSR 时需要特别注意。如果输出引脚上的电压和电流之间的相位差足够大,则不能使用过零型 SSR。

同样,缓冲电路继续推荐用于 ZC 型 SSR。

“电压和电流之间的相位差”这句话对我来说没有意义。那是什么意思?

2个回答

对于无功负载(容性或感性),电流正弦与电压正弦不一致。对于感性负载,电压领先于电流,对于容性负载,则相反。

相图

这意味着电感器的电压过零发生在电流过零之前的某个时间,并且当电压过零时电流不为零。
这就是为什么不建议将过零开关用于无功负载的原因。


图片来自这个优秀的网站

一个老问题,但是对于初学者来说这是一个很酷的话题,所以我会回答它。要首先回答最后一个问题,请记住电压出现负载上,而电流是通过负载测量的。

如果您考虑电容器而不是电感器,则可能更容易将相位滞后概念形象化。您可能熟悉这样一个事实,即当您为大电容器充电时,起初看起来像是短路。在连接的瞬间,电流流盖子,但没有电压出现,因为,嘿,这是短路,对吧?当电容充电时,其两端的电压会上升,而通过它的电流会下降。当人们说电容器中的“电流领先于电压”时,这就是全部意思。

对于电感器,我们说电压领先于电流,因为在连接的瞬间,电感器看起来像一个开路在时间 = 0 时连接到电压源的完美电感器将具有整个电源电压,没有电流流过它。在“充电”过程中,电感器将能量存储在其周围的磁场中,这不会像电容器可以瞬间充电一样瞬间发生。因此,在这种情况下,电压会“引导”电流。

电感器的有趣之处在于当电源断开时会发生什么。 一个电容器会以相同的电压放置在那里,如果没有负载,它会在很长一段时间内慢慢失去电荷。但是对于电感器,一旦移除电源,磁场就会崩溃,而且这种情况很快就会发生。最近断开的电感器将尝试保持电流通过电路,而不是保持其自身的电压......但是等等,没有电路了,因为我们刚刚打开它。

一个完美的电感器会产生无限电压以保持电流流动。即使是不完美的,在断开连接后的短时间内也会将几伏变成几百伏。这就是为什么过零开关与缓冲器不同的原因。缓冲器的工作是为电感器提供一个负载,它可以在完全移除源时驱动它——通常是电容性的,因为您不希望它在其余时间吸收电流。它可以防止电压上升到可能导致半导体软管、电弧烧毁继电器触点或以其他方式引起故障的水平。