解释a和a之间的区别平衡多相系统和一个不平衡多相系统。什么条件通常导致多相系统变得不平衡?
“平衡”多相系统是所有线路电压彼此相等的“平衡”多相系统,并且所有线路电流也彼此相等。“不平衡”条件通常源于非对称负载,尽管系统中的故障可能导致严重的不平衡。
问你的学生哪一种类型的三相系统(平衡或不平衡)更容易分析,为什么会这样。
是什么多相电力,它与单相权力?
在多相系统中,有多个电压相互移相,故意“不同步”。
尽管从问题或给定的答案可能不明显的多相电力电力的理由,但您的学生需要意识到其存在。
当今世界上所有的大型发电系统都在生产三个阶段电源,而不是单相电源。从分发和使用的优势方面解释为什么会这样。
多相(特别是三相)电力是如何产生的?单相电源很容易理解,但是如何产生三相交流电压呢?
多相交流电压通常是由特殊的交流发电机产生的,不同的“相位”绕组围绕着定子的周长。
多相交流发电机结构的插图将很好地帮助理解这一概念。您的学生毫无困难地发现来自教科书和互联网的三相交流发电机设计的插图。
假设一套三个霓虹灯灯泡连接到带有三组绕组的交流发电机连接一个,B,C:
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此交流发电机/灯系统的示意图如下:
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如果交流发电机旋转足够快(顺时针,如图所示),交流电压诱导它的线圈足以使霓虹灯“闪烁”(霓虹灯的反应时间非常快,因此在没有电流的情况下不能长时间保持辉光,不像白炽灯,白炽灯的工作原理是发热的金属灯丝)。这种眨眼很可能太快,肉眼无法识别。
但是,如果我们要以慢速拍摄闪烁并播放录音,我们应该能够看到光线闪烁。确定灯泡闪烁的明显“方向”(从左右或从左右),并将该顺序与每个交流发电机线圈对的电压峰相关。
灯会从左向右闪烁C-B-一个-C-B-一个)。
后续问题:假设灯B停止闪烁,而灯一个和C继续。识别至少两个可能的原因对此失败。
这个问题确实是讨论的前奏相旋转在多相系统中。
这个词是什么意思相位旋转序列,在多相电气系统中?
“相位旋转序列”是指各种相电压达到其正峰的连续顺序。
问你的学生三相系统的相旋转顺序通常是怎样表示的。用什么符号来描述相电压“旋转”的方向?
这是a的示意图星形三相发生器(显示转子绕组):
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任何两条线之间会出现多少交流电压(VAB,V.公元前,或者V交流)如果交流发电机内部的每个定子线圈输出277伏?画一个相量图,说明相位(绕组)和线路电压之间的关系。
相电压= 277伏交流(给定)
线电压= vAB= V.公元前= V.交流= 480伏交流电
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后续问题#1:Y连接的三相系统中的线路和相电压幅度之间的比率是多少?
随访问题#2:如果转子绕组打开,则该交流发电机的输出会发生什么?记住,转子绕组通常通过DC通过一对刷子和来自外部源的滑环通电,通过该绕组的电流用于控制交流发电机的三相“定子”绕组的电压输出。
学生们很快就会发现,√3实际上是所有平衡三相电路计算的“神奇数字”!
应该指出的是,虽然是大小V的AB,V.公元前和V.交流相等,它们的相角肯定不相等。因此,
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这是a的示意图三角形接三期发电机(如图所示转子绕组):
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每条线条的交流电流是多少(我一个, 一世B,或者我C)如果交流发电机内部的每个定子线圈输出17安培的电流,将其导至负载(未显示)?
相电流= 17安培交流(给定)
线电流= i一个= I.B= I.C= 29.4安培交流
后续问题#1:三角形三相系统中的线路和相电流大小之间的比率是多少?
随访问题#2:如果转子绕组打开,则该交流发电机的输出会发生什么?记住,转子绕组通常通过DC通过一对刷子和来自外部源的滑环通电,通过该绕组的电流用于控制交流发电机的三相“定子”绕组的电压输出。
学生们很快就会发现,√3实际上是所有平衡三相电路计算的“神奇数字”!
应该指出的是,虽然是大小的我一个, 一世B, 和我C相等,它们的相角肯定不相等。因此,
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假设提供给商业建筑的电力标为“208/120伏”。这个标签到底是什么意思?将这个描述与原理图联系起来。
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在第一次看到它时,许多学生会被这一点混淆。当电路之间的两个点之间的电压是如何测量电压,并在这两点之间的两个串联连接的电压源之间获得208伏时?为什么它不是240/120伏特吗?
当然,这个问题的答案是相移:在交流电路中大多数“奇怪”现象的答案!
假设你在家里的电线上工作,想知道家里是用三相还是单相电源供电。你没有电压表可用来测量电压,但你有大量的灯泡、开关、电线和其他标准住宅布线组件可用。
此处显示了该家用电源的两种可能性,表示型电源的次级绕组的线圈变压器:
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一位经验丰富的电工建议您构建以下电路,以测试家里的电源是由三相电源还是单相电源供电:
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电工告诉你打开和关闭开关,并观察灯泡的亮度。这将指示系统是否为三相。
解释该电路如何工作。什么样的灯泡行为将表示三相来源?什么样的灯泡行为将表示单相来源?
在单相系统中,当开关打开和关闭时,灯泡的亮度应该没有变化。在三相系统中,两种不同开关状态之间的亮度会发生变化(我会让你知道哪种开关状态会让灯泡更亮!)
该问题的主题与作为线导体开口的结果的“单相位”的主题密切相关。在这种情况下,我们有意地打开中性导体,但结果类似。
三相电源可提供三种不同电压等级:120v、208v和240v。确定哪些连接点提供这些电压:
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VAB= V.公元前= V.交流= 240伏特
VAG)= V.CG= 120伏特
VBG= 208伏特
尽管这种连接方案在工业中相当普遍,但我在教科书中几乎没有找到相关的参考资料。本图中绕组的等边布局便于图形化(相量)分析电压,为学生提供了锻炼三角学知识的机会。
该三相负载的线路电压为480伏。负载耗散多少功率(总计)?每条线路提供负载的电流是多少?
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还有一个问题:只给定线路电压和电流,写出一个计算平衡三相电路功率的方程。
一个平衡的三相电力系统的线路电压为13.8 kV,线路电流为150安培。有多少电力被传送到负载(假设功率因数1)吗?
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13.8千伏的单相系统可以提供相同数量的电力给负载,但它需要更重(更贵!)的导体。确定由于使用单相而不是三相而产生的额外费用在电线成本中的百分比(基于电线的重量)。
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P加载= 3.59兆瓦
一个运行在13.8 kV的单相系统需要至少1/0(“一应该”)的铜导体来传输3.59 MW的电力。在相同电压下运行的三相系统至少需要2号规格的铜导体。
这个问题很好探讨了在单阶段的三相电力系统的实用,成本节约益处的探讨。您的学生将不得不在线仪表和重量进行一些“审查”研究,但练习非常值得。
计算三相电机的满载线路电流,给定额定马力为150 HP,效率为93%,线路电压为480伏。假设满载条件下的功率因数为0.90。
我行= 160.81安培
为了计算这个问题的答案,需要进行几次转换。和往常一样,这个问题的目的不是为了获得答案,而是为了培养学生解决问题的能力。学生们是如何处理这个问题的?他们中有人想过简化问题的方法吗?这样就可以循序渐进地解决问题,而不是一下子全部解决?如果有,他们的解决方法是什么?
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