03.02 三相四线制交流电力系统中,根号3是怎么来的,相位差是怎么回事儿?

草上飞1990


三相四线制交流电力系统中,根号3是怎么来的,相位差是怎么回事儿?

答:电力系统中的三相四线制供电,都是输电配电系统将供电网中的3个频率相同、幅值相等、相位角互差120º电角的正弦电动势所组成的电源系统,进行降压供给用电器工作的。见下图所示。


作为供电系统中的变压器,有三个独立的绕组,根据电磁感应的原理,每相绕组均产生相应的电动势。规定各相电动势的方向由绕组的末端指向起端,于是各相电压的正方向就由绕组的起端指向末端。由于三相电动势是对称的,所以三个相电压也必定对称。

所谓三相四线制,即将变压器的低压侧的星点引出一根公共线出来,共单相220V负载使用。下图为三相电源星形接法时的相电压与线电压的矢量图。


由矢量图可知,当三相电源星形接法时,相电压和线电压显然是不相等的,但两者在数值上有着确定的关系。由上图可见,A、B两线间电位差的瞬时值Uab应等于A点至N点的电位差加N点至B点的电位差,即等于A相电压瞬时值Ua与B相电压瞬时时值Ub之差,即 Uab=Ua-Ub

同理Ubc=Ub-Uc,Uca=Uc-Ua;

因为Ua、Ub、Uc均为正弦量,所以都可以用矢量来表示。于是三个线电压的有效值就等于相应的相电压有效值的矢量差。即Uab=Ub-Ub、Ubc=Ub-Uc、Uca=Uc-Ua;

若以Ua作为参考矢量,作出对称的Ua、Ub、Uc的矢量图,如上图所示。按照矢量图可知,线电压的相位比对应的相电压超前30º,线电压和相电压的数值关系也很容易从矢量图上求得。因为1/2Ui=Upcos30º=√3/2×Up,由此可求得线电压与相电压的关系为Ui=√3Up(注:Ui表示线电压,Up表示相电压)。当相电压Up=220V时,则线电压Ui=220√3=380v。下图为三相交流电的相位图。


它们之间的正弦电流的最大值,时间与夹角之间的关系如上图中标注,这里就不说了。相位差简单地说,就是相位ABC之间的减法值。

以上为个人观点,仅供提问者和头条上的初学者们参考,希望对大家有一点帮助。

知足常乐2019.5.17日于上海


知足常乐0724


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