เหตุใดจึงต้องชดเชยสามเฟส 120 องศา


21

สำหรับกระแสไฟฟ้าสามเฟสคลื่นจะถูกชดเชยด้วย 120 องศา (2 Rad) ทำไมเฟสไม่ใกล้กัน เป็นเพราะมันจะส่งผลต่อความถี่ของเฟสหรือไม่ 120 องศานี้ถูกเลือกอย่างไรπ/3

รูปคลื่น 3 เฟส


2
ไม่แน่ใจว่าฉันรู้คำตอบอย่างเป็นทางการดังนั้นฉันเพิ่งโพสต์เป็นความคิดเห็นแทน ด้วยสามเฟส 120 องศาการเปลี่ยนระหว่างสองเฟสนั้นเป็นวิธีที่เป็นธรรมชาติตั้งแต่ 360/3 = 120 สิ่งนี้ทำให้การทำงานกับการควบคุม ฯลฯ ในทางทฤษฎีง่ายขึ้นไม่มีเหตุผลที่คุณไม่มีความสัมพันธ์ใด ๆ ระหว่างสามเฟส แต่อาจมีมากกว่านั้น ... ยกตัวอย่างเช่นบางทีมันอาจจะง่ายกว่าที่จะสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสเพื่อสร้างรูปคลื่นที่ได้ออกมาแยกกัน 120 องศา ... แต่ฉันไม่รู้แน่
Adam P

คำตอบ:


40

เมื่อมี 120 °ระหว่างเฟสผลรวมของแรงดันไฟฟ้าในเวลาใดก็ได้จะเป็นศูนย์

แผนภาพเวกเตอร์ 3 เฟส

ซึ่งหมายความว่าด้วยการโหลดที่สมดุลไม่มีกระแสในสายการส่งคืน (เป็นกลาง)

3 เวกเตอร์ปัจจุบันถูกเพิ่ม

นอกจากนี้ถ้าแต่ละขั้นตอนเป็น 230V ด้วยความเคารพในความเป็นกลาง (การทำงานดาว) จากนั้นจะมี 230V × = 400V ระหว่างสองเฟส (การดำเนินการรูปสามเหลี่ยมหรือสามเหลี่ยม) และระยะห่างเท่ากันเช่นที่มุม 120 ° 3

(ภาพจากhttp://www.electrician2.com/electa1/electa3htm.htm )


3
นี่คือเหตุผลที่ระบบสามเฟสในขณะที่มันได้รับการออกแบบในปัจจุบันคือความสุข ฉันคิดว่าเหตุผลดั้งเดิมที่อยู่เบื้องหลังว่าทำไมมันเป็นเพราะมันเป็นเรื่องที่ง่ายที่สุดในการหมุนมอเตอร์ที่มีเฟสเอาท์พุทเว้นระยะเท่ากัน
Connor Wolf

2
@Fake - เว้นระยะเท่ากันเป็นวิธีที่เห็นได้ชัดเพื่อให้มันสมดุลทางกลไก แต่คุณต้องใช้วิธีนี้เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าเท่ากันเพื่อให้กระแสสุทธิเป็นศูนย์ในการโหลดที่สมดุล
stevenvh

21

การแยกออกจากกัน 120 องศาทำให้ขั้นตอนมีความสมดุลเช่นการถ่ายโอนพลังงานในทันทีใด ๆ เป็นค่าคงที่ หากคุณมีเฟส 'ใกล้กันมากขึ้น' ตามที่คุณแนะนำจะไม่มีข้อได้เปรียบใด ๆ ที่แท้จริงเกี่ยวกับพลังงานเฟสเดียว


3
แน่นอนถ้าคุณมีระบบที่มีอย่างน้อยสองเฟสคุณสามารถหาสมดุลแบบ 3 เฟสจากมัน (โดยใช้หม้อแปลงที่เหมาะสม) และทำให้พลังงานคงที่ในโหลด แต่กระแสของสายส่งจะไม่สมมาตร ด้วยมุมเฟสที่ไม่เท่ากันคุณจะต้อง (1) อยู่กับพลังชั่วขณะที่แตกต่างกันไป (2) ใช้ตัวนำสายส่งน้อยกว่าหรือ (3) มีตัวนำที่มีขนาดต่างกัน มุมเฟสที่เว้นระยะเท่ากันให้ทางออกที่ดีที่สุดโดยคำนึงถึงขนาดตัวนำกับการใช้ประโยชน์
JustJeff

3
คำตอบสั้น ๆ - เพราะสามเฟสเว้นระยะเท่ากันง่ายต่อการทำงานกับ (มอเตอร์ / เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ต้องจัดการกับความไม่สมดุล) และเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจมากขึ้น (ทั้ง 3 ตัวนำสามารถสเป็คเหมือนกัน) กว่าระบบอื่น ๆ ของสามเฟส .
JustJeff

นี่คือคำตอบที่ถูกต้อง
Jason S

11

โดยหลักการแล้วเครื่องกำเนิดพลังงานใด ๆ ที่มีโรเตอร์กับ magents และขดลวดบนขอบรอบหมุนของโรเตอร์หนึ่งรอบ 360 องศา

สมมติว่าเครื่องกำเนิดมีแม่เหล็กหนึ่งอันและหนึ่งขดลวดจากนั้นเมื่อแม่เหล็ก / โรเตอร์หมุนหนึ่งรอบแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดจะค่อยๆเพิ่มขึ้นและถึงจุดสูงสุด (สูงสุด) เมื่อขดลวดเข้าใกล้แม่เหล็กมากที่สุดและลดลงเรื่อย ๆ .

สมมติว่าเราเชื่อมต่อหลอดแล้วอัตราการสั่นไหวนั้นชัดเจน สิ่งนี้เรียกว่า 360 องศา AC เฟสเดียว

ทีนี้สมมติว่าเครื่องกำเนิดมีแม่เหล็กสองอันและขดลวดสองอันเท่ากันจากนั้นอัตราการสั่นไหวจะเพิ่มขึ้นเป็นเฟส 2, 360/2 = 180 องศา AC

สมมติว่าเครื่องกำเนิดมี 3 แม่เหล็กและ 3 ขดลวดวางเท่ากันจากนั้นอัตราการสั่นไหวจะเพิ่มขึ้นมาก เป็น 3 เฟสพร้อม 360/3 = 120 องศา AC

ถ้าเรามีแม่เหล็ก 4 อันและขดลวด 4 ตำแหน่งเท่ากันอัตราการสั่นไหวจะเพิ่มขึ้นมากขึ้น (มองไม่เห็น) ดังนั้นมันคือ 4 เฟสที่มี 360/4 = 90 องศา AC 4 เฟส

ในทางปฏิบัติ 3 เฟสนั้นเหมาะสำหรับการออกแบบมากกว่า


ฉันคิดว่าสิ่งนี้สมควรได้รับคะแนนเสียงมากกว่าที่เคย - ร่างกายสะดวกที่สุด (และฉันถือว่ามีประสิทธิภาพมากที่สุด) ในการผลิตมอเตอร์ / เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มี 3 ขั้วให้การส่งพลังงานที่ราบรื่นและมีประสิทธิภาพ ฉันจะวางเงินลงบนตัวเลือกการออกแบบซึ่งเป็นการประนีประนอม "ความราบรื่น" (ขั้นตอนมากขึ้น) เทียบกับราคา (ขดลวดแยกน้อยลง) เหมือนกับการแลกเปลี่ยนในเครื่องยนต์ของรถยนต์เกี่ยวกับจำนวนกระบอกสูบที่ใช้
John U


7

โดยการแยกเฟสเป็น 120 °หนึ่งจะรักษาระดับแรงดันไฟฟ้า (ตัวอย่างเช่น) เว้นระยะเท่ากัน ตัวอย่างเช่น 60 Hz มียอดเขาทุก ๆ 16.66 มิลลิวินาทีดังนั้นเฟส A, B, C จะเกิดขึ้นหนึ่งในสามของเวลานั้นในรูปแบบนี้: A-5.55ms-B-5.55ms-C-5.55ms-A หากแยกเฟส A&C ออกจาก B โดยบอกว่า 100 °เฟส C และ A จะถูกคั่นด้วย 160 °และรูปแบบของพีคส์จะเป็น A-4.63ms-B-4.63ms-C-7.40ms-A

ชุดของขั้นตอนการพูดติดอ่าง (กับ, พูด, 100 °, 100 °, การแยก 160 °) จะนำมาซึ่งผลกระทบที่ไม่มีประสิทธิภาพจำนวนมากที่ไม่จำเป็นไม่น้อยไปกว่านั้นคือการออกแบบมอเตอร์ AC ที่สามารถใช้แรงกระตุ้น ยอดเขา


4

พลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

2/3 ของพลังงานไฟฟ้าใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (พลังงานไฟฟ้าใน - พลังงานกลออก) พวกเขาถูกสร้างขึ้นคล้ายกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (พลังงานกลใน - พลังงานไฟฟ้าออก)

ในการสร้างการหมุนในมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับคุณจำเป็นต้องมีขดลวดที่เว้นระยะเท่ากันในสเตเตอร์ที่ป้อนโดยสนามแม่เหล็กที่เว้นระยะเท่ากัน สนามแม่เหล็กที่เว้นระยะเท่ากันนั้นถูกสร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าที่เว้นระยะเท่ากัน (นี่จะตอบคำถามของคุณที่ 120 องศาสำหรับระบบ 3 เฟส)

เหตุผลของการใช้ 3 ขั้นตอนแทน 2, 6 หรือ 12 เป็นเพราะมันเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด (การมี 2 จะหมายถึงการสูญเสียพลังงานมากขึ้นในระหว่างการส่งมี 6 ขั้นตอนจะหมายถึงการขนส่งพลังงานที่มี 6 สายแทน 3)


อันนี้และอีกอันที่ชอบคือคำตอบ มันมาจากระยะห่างทางกายภาพในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไม่ซับซ้อน
old_timer

0

โปรดทราบว่าแรงดันไฟฟ้าเฟสต่อเฟสจะลดลงอย่างมากเมื่อมีเฟสมากขึ้น คุณจะสามารถใช้เฟสเป็นกราวด์เท่านั้นหากคุณเพิ่มเฟสเพิ่มเติม ด้วยหม้อแปลงแบบไวย์ปกติเรายังสามารถใช้อุปกรณ์ได้ใน 208 โวลต์และ 240 เฟสเดียว เพิ่มเฟสมากขึ้นมันจะยากขึ้นถ้าจะเพิ่มอุปกรณ์ 3 เฟสขึ้นไป


ตัวอย่างเช่นด้วย 90 องศาพร้อมระบบ 4 เฟสทำไมหม้อแปลงถึง 120 โวลต์ถึงกราวด์คุณจะได้เฟส 180 ถึงเฟส จะต้องใช้มันสำหรับวงจรเฟสเดียวเท่านั้นเนื่องจากเฟสต่อเฟสจะไม่มีประสิทธิภาพอีกต่อไป
Vladimir Gusar
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.