三相电
概述
- 变压器高压侧是三角形法，三项线首尾相接没有零线，低压侧是星型接法，也就是把三根线末端接在一起，并在这个点上引出一条线叫中性线，中性线接地以后叫零线，和三相线中的任意一根相线之间的相电压为220伏，那根项线我们称为火线.
视频链接
接下来，我们将看到一个简单的交流发电机是如何工作的。然后我们来看看单相交流电，然后是两相交流电，最后是三相交流电。如何使用三相交流电以及为什么使用三相交流电。为什么我们不使用四，五，六相交流电等等。 首先，让我们从一个简单的交流发电机开始. 我们将从单相开始了解发生了什么, 然后再添加其他相位, 直到我们达到三相. 让我们拿一根铜线，将其缠成两个线圈，然后将这些线圈相对放置在定子内，并连接两端以创建完整电路。现在，如果我们在这些线圈之间放置一个磁铁，并开始旋转磁铁，那么磁场将干扰铜线内的自由电子，电流将开始流动。我们已经在之前的电力基础视频中介绍了自由电子的流动。如果你还没有看过，请在下面的视频描述中查看链接。随着磁铁的旋转,磁场的极性也随之改变.如图所示,磁铁的南北极在旋转,随着它们的旋转,它们穿过线圈,强迫电子移动.请注意,磁场线在每一侧都呈椭圆形,并且它们通过磁铁的中心轴相遇.你可以把它们想象成一侧为正,另一侧为负,而在这些椭圆之间,磁场是中性的.你可以看到磁场的强度在两侧增加,直到中心,在那里它达到最大强度,然后再次减少,直到回到中性点.因此，当这个场通过线圈旋转时，线圈将经历磁场正半周期的强度增加。在这个增加过程中，铜线圈内的自由电子将被推动，并开始向一个方向移动得越来越快，直到达到磁场的最大点。然后，随着磁场的减弱，电子流将开始减缓，直到达到中性点时不再流动。 然后是磁场的负极。当它通过时，它会把自由电子往后拉。同样，电子的流动会越来越快，直到磁场的最大值。然后它会降低到中性点。这就是交流电被称为交流电的原因。因为电子的电流在方向上交替，前后交替，就像大海的潮汐一样。如果我们在图上画出，旋转过程中电子流动的速度，我们会得到一个正弦波。在这个正弦波中，你可以看到电子在开始时是静止的，在中性区，然后速度在正半部分增加，一直到最大值，然后它开始下降，一直到中性区，当没有电子再次流动时。在这之后是负的一半，电子加速到最大值，然后它们开始再次减速，直到磁铁完成一个完整的旋转，然后再重复。这个完整的旋转被称为一个周期。每秒循环的次数叫做频率，单位是赫兹。你可能见过50赫兹或60赫兹写在你的电子产品上。这意味着发电站的发电机正在完成每秒50或60次的完整旋转。所以电流的方向也在改变，每秒也改变50或60次。当它被写在电气产品上时，这只是告诉用户该产品应该连接哪种类型的电。现在，回到我们之前看到的正弦波，这个电流图也代表了功率。如果我们把一盏灯连接到电路中，我们会看到它的亮度会一直增加到峰值，也就是最大点，然后它的亮度会一直降低，直到中性点，灯实际上已经关闭了，因为没有电流流动。但是，随着周期的负半部分通过，它的亮度会再次增加，电子开始以相反的方向流回，直到再次到达中性点。因此，在循环的这些点上，灯不会产生任何光。在循环的这些点上，灯不是很亮，所以没有多大用处。因此，如果你在一个房间里工作，而这种灯光像这样闪烁，它会变得非常烦人。为了改善这一点，我们可以在发电机中添加另一组线圈或第二相。我们可以通过将线圈从第一组线圈旋转 120 度来做到这一点，然后将其连接到另一盏灯上。这种旋转意味着线圈将在不同的时间点经历磁场强度的变化。第一个线圈达到其最大电流和亮度，随着它的减小，第二个线圈将开始增加。这改善了照明，但仍有间隙会导致闪烁。因此，我们可以添加第三组线圈或第三相，这意味着其中一盏灯几乎总是处于最大亮度，因此照明几乎是恒定的。相位之间仍然存在一些小间隙，您可以继续添加越来越多的相位来填补这些间隙，但继续运行所有这些电缆的成本将变得越来越高。 因此，三相被广泛接受，因为它是供电和建造成本之间的一个很好的折衷方案。现在在现实世界中，你不会使用三个不同的灯，在不同的阶段，来创造照明。你家里的灯都是单相的，但它们在闪烁，只是它们打开和关闭的速度太快了，除非你用慢动作记录灯，否则人眼看不到它。更实际的应用是为感应电机和其他商业和工业设备供电，因为三相将为这些物品提供更多的电力，这意味着您可以将水泵得更高，或者您可以更快地运行电机，等等。电力一般以三相产生和分配，并采用变压器来改变电压。如果您想了解变压器的工作原理，我们也介绍了这一点。链接在下面的视频描述中。现在，三相电源的一个有趣的事情是，您可以连接所有三相并为大型工业设备供电，或者您也可以只连接其中一相并为小型电气产品供电。这通常是大型塔楼和摩天大楼通过建筑物分配电力的方式。电梯电机和空调泵等将需要三相电源，但计算机和办公设备将需要单相电源。因此，他们将三相电源分配到建筑物上，并根据需要从中汲取电力。整个城市的电力分配也是如此。房屋将仅连接到单相，因为它们不需要太多电力，而大型建筑物将连接到三相电源，因为它们需要大量电力。好的，伙计们，这个视频就到这里了。 非常感谢您的收看。我希望这对你有所帮助，你喜欢它。如果是这样，请不要忘记喜欢、订阅和分享这个视频。还可以在 Facebook、Twitter、Google+、Instagram 以及我们的网站 TheEngineeringMindset.com 上关注我们