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线电压、相电压的关系很微妙——都是相位惹的祸 相电压和线电压的换算

本文为大家介绍了 线电压、相电压的关系很微妙——都是相位惹的祸 ,还有的小伙伴在问相电压和线电压的换算,下面小编给大家细致的讲述一下。

我们知道三相四线供电线路中,可以提供两种电压:相电压、线电压线电压是相电压的√3倍,且超前于相电压30度,宋丹丹曾经说过“这是为什么呢?”难道√2、√5、√n倍不行吗?20°、50°、n°不行吗?√3和30°有啥了不起!说句心里话这些都行,但是对于现在的通用发电机的绕组结构(三相绕组布置在空间上对称120°,也就是三相的相位差120°决定了)是不行的,因此这把交椅√3和30°是坐定了具体原因且听我慢慢的解释。

要想弄明白这个问题,首先应该知道以下基本概念:

第一、相位、相位差这个概念,这是学习交流电必须弄清楚的一个问题,我在前面的文章中已对此进行了详细的解释(相位),有兴趣的朋友可以重温一次,这里只简单说一句,相位就是不同交流电的大小、方向瞬时情况的状态(同频率的交流电);

第二,三相交流电的概念:三相交流发电机或三相变压器的三个绕组是对称的,每相输出的交流电就是单相交流电,它们的电压幅值一致,角频率一致,但相位差互差120度,也就是三个交流电在时间上互差T/3的时间(T交流电的周期,市电周期为20ms)先后到达到正的最大值 Um或者0或者负的最大值-Um;三相交流电、单相交流电都是交流电,这是工业、民用交流电的两种形式。

第三,交流电的表达方式:瞬时值、有效值、波形图、复数表示法,在计算上一般采用复数法,而复数表示法又有:直角坐标式、指数式、极坐标式,还有矢量图(相量图),要解决这个相位的问题还必须利用复数中的几种表示法进行,否则实在难以计算交流量。如果你有更高级的办法,那么恭喜你,可以申请诺贝尔数学奖了。

三相交流电的瞬时值:

图一 三相交流电瞬时值

三相交流电波形图

图二 三相交流电波形图

三相交流电矢量图

图四 三相交流电矢量图

以上是三相交流电中各相的表达方法,如果我们将每相独立供电,一相首尾两根线,三相共6根线引出,那么能输出三组电压,互不影响,这时的电压叫做相电压,我们用Up表示。但这样做丝毫体现不出三相交流电的优势,于是我们采取下面两种接法:星形接法和三角形接法

星形接法Y:就是将三相绕组的尾端U2、V2、W2连接在一起,此点叫N点或者叫中点、零点,从此点引出的线叫中线,用N表示,从每相的首端U1、V1、W1引出输出电线,这根线叫做相线,也叫端线、火线,即A、B、C线,用Ul表示。这种接法就是三相四线供电制,这种接法能够输出两种电压,这就是我们今天研究的对象线电压与相电压。相电压就是相线与中线之间的电压,就是每相实际输出的电压,用Up表示,如下图所示,相电压为UA、UB、UC;线电压为相线与相线之间的电压,如UAB、UBC、UCA,这正是三相交流电的奇妙之处。

图五,三相交流电线电压与相电压关系

那么这个相电压与线电压的关系是怎么计算来的?需要借助矢量图进行。线电压uAB的瞬时值:uAB=UA-UB,矢量和见下图。然后按照三角形计算(两个边相等,为等腰三角形,顶角120°,那么底角为30°,这个就是线电压与相电压的相位差),可得出线电压是相电压的√3倍,即UAB=√3UA,并且线电压超前于相电压30°,同理其它两相也是这种关系,也就是三相交流电的相电压、线电压都是对称关系。

图六 相电压与线电压矢量和

图七 三相交流电线电压与相电压计算图

理解了上述线电压与相电压的关系,我们就可以进一步分析了,假如三相的相位差是任意一个角度,那么上面的关系就会改写,我们在处理不同的交流电时,就会出现不同角度的相位差与大小关系。对于三相交流电由于三相绕组对称120°,也就决定了它们的这种关系。

好了现在我们常见的电压有127v、220v、380v、660v、1140v,它们相邻电压之间的关系为√3倍,不信你亲自算一下。127v是煤矿井下移动电器设备的电压,220v是我们市电的电压,380v是我们生产用电的电压,660v、1140v是煤矿井下设备的电压。比如127v与220v,那么相电压就是127v,线电压就是220v,其它依次类推。

以上我们说的都是三相四线制,顺便我们提一下三相三线供电,也就是三相电源三个绕组的三角形接法,符号△,它就能输出一种电压:并且相电压等于线电压。

图八 三相交流电三角形接法

 线电压、相电压的关系很微妙——都是相位惹的祸  相电压和线电压的换算

相电压和线电压的换算

当线路Y接时,线电压=/3相电压,线电压超前30度,线电流等于相电流.当线路三角连接时,线电压等于相电压,线电流=/3相电流,线电流滞后相电流30度.三相电源或.

相电压和线电压的关系是:1、相电压就是任一相线(火线)与零线之间的电压,对于交流电来说也就是220V.三相交流电有三个相电压:三者电压、频率相同、相互之间.

星星接法中,线电压和相电压的大小不同,线电压和相电压是相等.线电压是两个火线之间的电压.相电压是火线和地线之间的电压.△接法中根据接线方式不同