三相 (电学)

✍ dations ◷ 2025-06-08 12:55:17 #电力,电力工程,电线,尼古拉·特斯拉

在电子工程学中,三相交流电一般是将可变的电压通过三组不同的导体。这三组电压幅值相等、频率相等、彼此之间的相位差为120度。

通常来说,三相交流电分三角形接法(Δ)和星型接法(Y)两种。三角形接法即为将各相电源或负载依次首尾相连,形成一个三角环;而星型接法则是将各相电源或负载的一端连接在一点,形成一个中性点,这种接法又称为三相三线制。如果从该中性点再引出一条中性线,则整个结构变为三相四线制。其中星型接法允许对各相加上不同的电压。例如常见的230/400伏三相交流电,就是在中性点和任意一相上加上230伏,余下的两相各加上400伏的电压。三角形接法由于各相首尾相连,只能存在一种电压,但是其优点在于即使三相中有一相失去作用,整个系统仍然可以运作(效率为原来的57.7%)。

假设有一台使用星型接法的发电机,将其三个负载的加入点命名为L1、L2、L3,则加在三相上的电压分别为:

其中:

线电压(Line to Line Voltage, Line Voltage)为两条相线间的电压。相电压(Vph)为负载端所获得的电压,随连接方式而异。

线电流(IL)为相线上的电流大小。相电流(Iph)为负载端的电流大小。

在星形接法,线电压是相电压的√3倍,线电流等于相电流。

在三角形接法,线电压等于相电压,线电流是相电流的√3倍。

星形接法和三角形接法的总功率,都可使用同一公式计算:

使用相同的阻抗组成电路,三角形接法的功率是星形接法的三倍。

三角形接法其中一个绕阻被移除,则变成开三角形(Open Delta)。

假设单相变压器可以输出电压V及电流I,两个变压器的功率为

用作三相变压器时,功率为

换言之,两个变压器可使用的功率为原来的86.6%。

对比三个变㱘器,整个系统的功率变成原来的57.7%。因为两个变压器的功率因素不同,其中一个提供无功功率,另一个消耗无功功率,所以可用输出并不是66.7%。

一般在三相的电力系统中,每一相负载的做功的大小均相同。通常会先论证电动机在稳定输出的情况下运作,再考虑不稳定的情况。

三相发电机的特性在于,当各相的负载具有电阻性质时,其输出功率 P = V I = 1 R V 2 {\displaystyle \scriptstyle P\,=\,VI\,=\,{\frac {1}{R}}V^{2}} 0表示,其幅值为

式中,1dp1分别为定子绕组的每相串联匝数和基波绕组因数;为极对数;1为定子绕组相数,对于三相异步电动机,1=3。

任意两个随着时间t变化的电压之间一定存在着相互位移的关系,同样,一个三相的电源通过变压器可以转化为多相。例如,利用特殊的变压器,能将三相的电源转变为一个二相电源。此类变压器一般称为相位转换器。当三相的电力通过高压线传输到用户的社区在传输到每一户家中时,一般利用角接电容或星接电容将三相变为单项,为家庭用户提供电力。但是相应的,输出功率会有所下降。

用传感器可以测量三相电路的输出功率,无中线要用到两个传感器,有中性线要用到三个。需要使用传感器的数量总是比测量的电路的数量少一个。若采用高压计量,则需要两个电压互感器及两个电流互感器(2VT+2CT)分别用来量度电压及电流。

若使用功率分析仪用来分析谐波电流,宜使用四个电流互感器测量所有带电导体的电流,以提高准确度。因为每个电流互感器都有误差,利有三个测量值计算剩下的未知值,误差也变成了三倍。

相关

  • 示意地图示意地图(英文:Cartogram),又称比较统计地图,是将地图根据统计数据变形的得到示意图,通常是将各个地理单位的面积扩大或缩小,来表示有关数据的数值。示意地图的用途在于视觉上展示
  • 生命之光广播电台生命之光广播电台(英语:KNLS),是位于美国阿拉斯加州的一家广播电台,属于世界基督徒广播公司,使用英语、汉语和俄语三种语言,通过短波每日播出10小时的福音节目。1976年,世界基督徒广
  • 徐国,是西周、春秋时代的诸侯国之一,国君为嬴姓。又称徐戎,亦称徐夷或徐方,为东夷集团之一。夏代至周代,分布在今山东郯城一带。在周穆王时期,才肯臣服于周朝。周初,以今安徽泗县、
  • 贝尔高姆贝尔高姆(Belgaum,卡纳达语:ಬೆಳಗಾವಿ)是位于印度南部卡纳塔克邦贝尔高姆县的一座城市,也是该县行政首府所在地。2011年普查显示该地人口为588,292。整个城市人口为610,189
  • 怪物史莱克!史莱克!(英语:Shrek!)是由威廉·史泰格(William Steig(英语:William Steig))在1990年画的一本绘本,内容是关于一只年幼怪物在离家见识世界时还到自己在梦中梦见的年幼怪物。“Shrek”
  • 布兰登·亚伦森布兰登·罗素·亚伦森(英语:Brenden Russell Aaronson,2000年10月22日-),是一名美国足球员,司职前腰。现效力美国职业足球大联盟俱乐部费城联,他也代表美国国家足球队参赛。2020年10
  • 直木和直木和(1918年3月23日-1944年11月30日),日本足球运动员,前日本国家足球队成员。在第二次世界大战后立即死于事故。1940年,他共为日本国家足球队出场1次,于对战菲律宾国家足球队的比
  • 拉尔夫·尼尔森·艾略特拉尔夫·尼尔森·艾略特,(Ralph Nelson Elliott,1871年7月28日-1948年1月15日),美国经济学家。1871年出生于美国堪萨斯州马里斯维尔(英语:Marysville, Kansas),从事会计工作,后曾任国际
  • 大处古建筑群大处古建筑群,位于中华人民共和国浙江省衢州市常山县芳村镇。该建筑群由“一祠二坊三桥”构成,分别是郑氏宗祠、戴氏节孝坊、魏氏节孝坊、同善桥、乐济桥、登高桥。2017年1月1
  • 安妮·塔玛尔-马蒂斯安妮·塔玛尔-马蒂斯是美国律师,人权倡议者,并且是interACT的创始人。她目前担任interACT的法律总监。