發布日期:2022-04-25 點擊率:60
有關單相電與三相電的區別,三相電相比單相電的優勢有哪些,三相電一定程度上可以起到抑制諧波的作用,三相電在電力電子的整流電路中的優勢明顯。
一、三相電相比單相電的優勢
三相電是指三根導線(黃、綠、紅)流過相位依次落后120度的電流,分別為A,B,C三相。在負載側如果將負載接成星形,則負載兩端為相電壓。
如果將負載接成三角形連接,那么負載兩段電壓就是線電壓。用相量圖可以證明,線電壓是相電壓的根號3倍。
所以,只需要改變負載的連接方式,可以得到兩個不同的電壓。幅值高的電壓作為工業用電380V,幅值低的電壓作為家庭用電220V。
第二點,三相電一定程度上可以起到抑制諧波的作用。因為每相依次差120度,那么三次諧波就差360度,實際上相位就是一樣的了,6次,9次也是一樣的。這樣的話,線電壓中的三的整數倍次諧波就消去了。如果采用三相三線制,由基爾霍夫電流定律,電路將不能流過三的整數倍次諧波。
第三點,三相電在電力電子的整流電路中的優勢太明顯了。千萬不要以為交流變直流得到的直流波形是一條水平線,然后幅值還可以連續調節。為了實現整流得到的直流電的連續調節,得到的直流電(不經過處理)含有大量高次諧波。如果在時間域放大了看,波形和你想象的直流電相差很遠。電力電子常見的計算就包括諧波的次數和含量。如果交流側是三相電源的話,得到的直流電的質量可以得到明顯的改善。
二、三相電的優點
人類在最開始使用交流電的時候,設計的肯定是單相交流系統。那么現在的三相交流系統是如何發展而來的呢?在這一點上,我也犯了一個錯誤。大家知道,Tesla和Westinghouse是AC和DC之爭里AC的代表人物,也是大家熟知的AC推廣者。但是,Tesla持有的專利并不是現在流行的三相交流系統,而是兩相交流系統。所以說現在流行的三相交流輸電系統的奠基者不是Tesla。
為什么是三相電?而不是四相電,或者六相電,兩相電?早期電氣工程師開始發展多相電時肯定也考慮了兩相電,以及四相電乃至六相電。最終因為三相電在發電、輸電、數學分析、組網等方面的巨大優勢,人們最后選擇了三相電,廣泛接受了這種具有完美對稱性的交流電。
因為三相電已經形成了一個宏大的體系,廣泛應用于電力行業,關于采用其他相數電的討論現在很難得到重視。1972年,巴恩斯在CIGRE(國際大電網會議,強電領域的國際頂級會議)上提出了多相輸電的概念,提出在輸電線路中采用更高的相數,而在發電和用電端仍然使用三相電。
多相輸電隨即得到了學術界的廣泛關注,據說美國能源部還牽頭建設了一條多相輸電的試驗線路,不過后來的報道越來越少,可能是結果不太理想。
學術界對多相輸電的熱情也逐漸減弱,多相輸電現在也不是電氣工程的主流研究方向。
下一篇: PLC、DCS、FCS三大控
上一篇: 高壓開關柜分閘故障現