电路基础中三相电路改革
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摘要:三相电路是目前电力系统主要的供电方式,它是由三组相位不同的电源和三组负载共同组成的电路系统。本文着重探讨电路基础中三相电路的问题。
关键词:三相电路 改革
1、三相电路的构成
三相电路是通过三根导线,每根导线作为其他两根的回路,其三个分量的相位差依次为一个周期的三分之一或120°位相角的电流。three-phase A.C.circuit 由三相交流电源供电的电路,简称三相电路。三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源,最常用的是三相交流发电机。三相发电机的各相电压的相位互差120°。它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电动机在正序电压供电时正转,改为负序电压供电时则反转。因此,使用三相电源时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。三相电路是一种特殊的交流电路,由三相电源、三相负载和三相输电线路组成。 目前世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。
三相电路有星形和三角形两种接法。它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电动机在正序电压供电时正转,改为负序电压供电时则反转。因此,使用三相电源时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。
三相电源连接方式常用的有星形连接(即Y形)和三角形连接(即△形)。从电源的3个始端引出的三条线称为端线(俗称火线)。任意两根端线之间的电压称为线电压。星形连接时线电压为相电压的1.732倍;3个线电压间的相位差仍为120°,它们比3个相电压各超前30°。星形连接有一个公共点,称为中性点。三角形连接时线电压与相电压相等,且3个电源形成一个回路,只有三相电源对称且连接正确时,电源内部才没有环流。三相电路分为对称电路和不对称电路两种。对称电路就是电路中的三相电源为频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源,且三相上负载的阻抗完全相同,各相电流彼此独立,各相线路参数完全一致的电路。不对称三相电路就是电路中有三相不对称电源或三相不对称负载。三相电路中不对称问题是大量存在的。首先,三相电路中有许多小功率单相负载,很难把它们凑成完全对称的三相电路;其次,对称三相电路发生断线、短路等故障时,则称为不对称三相电路;第三,有的电气设备或仪器正是利用不对称三相电路的某些特性而工作的。
三相负载按三相阻抗是否相等分为对称三相负载和不对称三相负载。一些由单相电工设备接成的三相负载(如生活用电及照明用电负载),通常是取一条端线和由中性点引出的中线(俗称地线)供给一相用户,取另一端线和中线给另一相用户。这类接法三条端线上负载不可能完全相等,属不对称三相负载。三相负载的连接方式也有星形与三角形之分。
2、使用三相电路的原因
通过了解三相电路的构造,下面来说说采用三相电路的主要原因有:
三相发电机和输电线比单相同容量的发电机和输电线省材料;三相发电机比单相发电机输出功率高;性能好:三相电路的瞬时功率是一个常数,对三相电动机来说,意味着产生机接转矩均匀,电机振动小;经济:在相同条件下(输电距离,功率,电压和损失)三相供电比单相供电省铜;三相制设备(三相异步电动机,三相变压器)简单,易于制造,工作经济、可靠,是生产机械的主要动力。
3、一种数字式三相电源保护器
由于供电状态和电压质量的多变性,使得用电设备往往不能一直在额定工作环境中工作,常出现错相、断相或不平衡、过压、欠压等故障,给人民生活、工厂生产和国民经济造成了极大的损失。因此,我们需要一种超前、准确、及时地判断电源状态的机器,并采取相应保护措施显得极为重要,三相电源保护器通过单片机采样三相电压,通过滤波,数据计算迅速作出判断能够很好地解决上述各类问题。对用电设备进行保护,必须快速、准确完成对
这些保护所需输入量的采集,以及根据各保护的特点对采集的数据进行处理,从而达到有效保护的目的,否则保护的误动作或不及时也将影响到生产。三相异步电动机缺相运行时,电动机有不正常的振动和响声,若不及时切断电源,电动机的温升将过高或冒烟或有臭味,最终烧毁,因此电动机缺相保护十分重要。现有有一种数字式电源保护器能够实现多功能、智能化、全方位保护,同时具有故障识别和故障记录功能,给分析故障、排除故障带来极大方便。
4、三相功率的测量
三相四线制电路中,每一相电路接一个功率表,共用三个单相功率表分别测各相功率,三个功率表读数之和,即为三相总功率。这种测量法称为三表法。三相负载对称时,各需一个功率测出一相功率,其读数的三倍即三相负载消耗的总功率。
随着电的发现,我们对电的依赖性越来越来,现在我们处于一旦断电很多正常的工作、学习、生活可能多无法正常的进行,因此,电路的保护、维修是我们电路工作者工作中的重点。三相电路的成功使用更是为人类造福的一件好事。在三相电路的使用中,我们还要继续努力研究称更加智能化的电路系统。
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