三相交流电
如今,它是世界上最常见的三相交流电系统。
三相电路被称为由三个电路组成的系统,其中交流电运行,EMF 具有相同的频率,彼此异相周期的 1/3 (φ=2π/ 3)。这种系统的每个单独电路简称为它的相位,这种电路中的三个相移交流电系统简称为三相电流。
几乎所有安装在我们发电厂的发电机都是三相电流发电机......本质上,每个这样的发电机都是三个交流发电机的一台电机的连接,其设计方式使得它们中的感应 电磁场 如图所示,彼此相对移动了三分之一的周期。 1.
米。 1. 三相电流发电机电枢绕组感应电动势的时间依赖性图
从图 1 中的电路很容易理解这种发生器是如何实现的。 2.
米。 2. 连接到三相电流发生器的三个电枢的三对独立电线为照明网络供电
电机定子上有三个独立的电枢,它们偏移 1/3 圆 (120O)。所有电枢共用的电感器在电机的中心旋转,如图所示 永久磁铁.
在每个线圈 感应交变电动势 相同的频率,但是当这些电动势在每个线圈中通过零(或通过最大值)的时间将相对于彼此移动 1/3 个周期,因为电感器通过每个线圈 1/3 个周期从上一个。
三相发电机的每个绕组都是一个独立的电流发生器和电能来源。如图所示,通过将电线连接到每个电线的末端。 2,我们会得到三个独立的电路,每个电路都可以为某些电子接收器供电,例如 电灯.
在这种情况下,转移所有吸收的能量 电接收器,需要六根电线。然而,三相电流发生器的绕组可以采用四根甚至三根导线的方式连接,即显着节省布线。
第一种方式称为星形连接(图 3)。
米。 3、星型连接三相发电机时采用四线制接线方式。负载(电灯组 I、II、III)由相电压供电。
我们将线圈 1、2、3 的端子称为开始,将端子 1'、2'、3' 称为各相的末端。
星星的连接是我们将所有绕组的末端连接到发电机的一个点,称为零点或中性点,我们用四根线将发电机连接到电力接收器:三个所谓的线性来自绕组 1、2、3 起点的电线和来自发电机零点的中性线或中性线。这种接线系统称为四线。
各相零点与原点之间的电压称为相电压,绕组原点即点1与2、2与3、3与1之间的电压称为线... 相电压通常表示 U1、U2、U3 或一般形式的 Uf 和线路电压 - U12、U23、U31 或一般形式的 Ul。
在振幅或平均值之间 相线电压 发电机绕组接星形时,比值Ul = √3Uf ≈ 1.73Ue
因此,例如,如果发电机的相电压为 Uf = 220 V,则当以星形连接发电机的绕组时,线电压 Ul — 380 V。
在发电机三相均匀加载的情况下,即各相电流近似相等的情况下,零线中的电流为零……因此,这种情况下,可以将零线拆掉,切换到更经济的三线系统。在这种情况下,所有负载都连接在相应的线导体对之间。
在不平衡负载中,中性导体中的电流不为零,但一般来说它小于线路导体中的电流。因此,零线可以比火线细。
在操作三相交流电时,力求使各相负载尽可能相等。这就是为什么,例如,当用四线系统布置一个大房子的照明网络时,一根中性线和一根线性线被引入每间公寓,这样平均每相具有大致相同的加载。
另一种连接发电机绕组的方法,也允许三线接线,是图 1 中所示的三角形连接。 4.
米。 4.三角形三相发电机绕组接线图
在这里,每个线圈的末端都连接到下一个线圈的开始,因此它们形成了一个封闭的三角形,而线导线连接到这个三角形的顶点 - 点 1、2 和 3。当连接一个三角形时,发电机的线电压等于它的相电压:Ul = Ue。
因此,将发电机的绕组从星形切换为三角形会导致网络电压降低 √3 ≈ 1.73 倍...三角形连接也仅在相同或几乎相同的相位负载下才允许。否则,绕组闭环中的电流会过大,对发电机造成危险。
当使用三相电流时,由不同的线对馈电的独立接收器(负载)也可以星形连接,也就是说,它们的一端连接到一个公共点,其他三个自由端是连接到网络的线性导线或三角形,即所有负载串联并形成公共电路,连接到网络线性导线的点 1、2、3。
在图。图 5 显示了采用三线制接线系统的负载的星形连接,图6 — 采用四线制接线系统(在这种情况下,所有负载的公共点都连接到零线)。
在图。图 7 显示了三线接线系统的三角形负载连接图。
米。 5、三线制负载星形接法
米。 6、四线制负载星形接法
米。 7. 三线制负载三角接法
在实践中,重要的是要考虑以下内容。负载三角形接法时,每个负载都处于线电压之下,而星形接法时,线电压低于√3倍。对于四线系统的情况,从图 1 中可以清楚地看出这一点。 6. 但三线系统也是如此(图 5)。
这里的每对线电压之间,串联了两个负载,其中的电流相移2π/ 3。每个负载中的电压等于相应的网络电压除以√3。
因此,当将负载从星形切换为三角形时,每个负载上的电压以及其中的电流会增加 √3 ≈ 1.73 倍。例如,如果三线网络的线路电压为 380 V,则当它以星形连接时(图 5),每个负载的电压将等于 220 V,而当连接到三角形(图 7),它将等于 380 V。
G.S. Landsberg 编辑的物理教科书中的信息被用于准备这篇文章。
