說到三相交流電可能有些人陌生,因為三相交流多都是工業(yè)人用得多。
但說到單相交流電應(yīng)該基本都懂,因為我們?nèi)粘I钪杏玫碾娋褪菃蜗嘟涣麟姡粭l火線一條零線組成的電網(wǎng)就是單相交流電。正是只有一條火線,因此才稱為單相交流電。
既然一條火線叫單相交流電,那三相交流電肯定是有三條火線,這樣理解也是對的,因為它確實有三條火線,這也是比較好記及理解。
但作為一個合格的電工只是明白這樣遠遠不夠,那什么是三相交流電呢?
三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120角的交流電路組成的電力系統(tǒng)。
頻率:是指是單位時間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù),是描述周期運動頻繁程度的量,常用符號f或ν表示,單位為秒分之一,單位為赫茲,簡稱"赫",符號為hz。這是一個常量,只要是在中國的,不管是單相電還是三相電頻率都為50hz。
上圖中紅線a到c,再到b就是一個周期,所以頻率你也可以理解為單位時間內(nèi)完成50個周期。
什么是電勢振幅這個解釋起來非常的麻煩,你就理解為上圖中的在最高點電壓相等,在最低點電壓也相等。
相位差:兩個頻率相同的交流電相位的差。
那相位差互差120角是什么意思呢,看下圖
上圖隨便二兩個頻率相同的交流電交叉的地方是不是120角,也就是畫紅圈圈的六個地方。所以滿足上面三個條件,三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120角就是三相交流電。
日常生活中單相交流電壓為220v,而三相交流電壓為380v,單相為220v,那么三相為什么不是660v呢,這是因為電壓分為二種,一種是相電壓,也就是一條火線和零線間的電壓,所以電壓為220v。別外一種是線電壓,也就是隨意二條火線間的電壓,既然是二條火線,電壓也應(yīng)該為440v啊,這就要涉及三相交流電的接法了,最后通過各種公式推算出來的,也就是線電壓是相電壓的1.732倍。也就是220乘1.732大概等380,所以線電壓才為380v。
有單相交流電不就可以了嗎?為什么還要三相交流電呢?
這是因為單相交流發(fā)電機只有一個繞組,而三相交流電有三個繞組,效率是不是提高了三倍,本來一臺發(fā)電機只能提供一條火線,現(xiàn)在一臺發(fā)電機可以提供三條火線了。同理使用三相交流電的電機是不是肯定也比單相的效率多高很多??赡苡腥艘矄柫四钦f十相一百相不是更好,這就要考慮成本的問題了,想想看從發(fā)電廠拉電線到你們家要那么長的線路要多少錢,多了一條線也就多了很多成本。如果可以供電局恨不得一條線也不用拉,更別想他們會多拉一條了。
更重要的是在不使用使用輔助設(shè)備的情況下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場必須至少三相供電,三相交流電在交流電機定子繞組中可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,而且這個磁場是穩(wěn)定的具有固定旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場,所以才用三相而不是二相或十相交流電。
要是折過單相電機的人比如風扇都會發(fā)現(xiàn)里面有一個電容,而那個電容就是輔助風扇轉(zhuǎn)動的,要是沒有了電容會怎么樣呢,看過第一世界大戰(zhàn)電影的人都會看到一個有趣的現(xiàn)象,那些飛機在啟動前都要人工用力轉(zhuǎn)動一下機頭那個風葉飛機才能啟動,這是因為沒有電容的的原因。