三相电负载电压:浅谈三相电压
三相电负载电压:浅谈三相电压图中的横线表示时间,用角频率表示。把一个周波分为360度。先看波形图波形图向量图函数表达式
总见有“把三相线连在一起会怎样”云云。最初我真以为是小朋友们恶搞娱乐,但看多了,就觉其中有些问题。可能是一些朋友对三相电认识不清,才提出如此需要解释的疑问。
下面我就围绕“三相电压向量和等于零”的话题和大家聊一聊。
“三相电压向量和等于零”,它是一个电工学理论的一个定论,是说明各相电压间及每一相电压对地在时间上的相互关系。并不是说可以把三个线头捏在一起……。
先说说怎样表达三相交流电。表达三相交流电有三个方式:
波形图
向量图
函数表达式
先看波形图
图中的横线表示时间,用角频率表示。把一个周波分为360度。
竖线表示电压值。在每一个角度值的横坐标上标出电压的瞬时值,就画出了一个正弦曲线。图中有三条曲线,分别表示三相电压。
在横坐标上标出的360度所用的时间是一秒钟的1/50秒,也就是0.02秒。就是说交流电用0.02秒的时间就变化了一个周期。
从图中可以看出电压在每时每刻都在变化,没有稳定的时候。这就是交流电生命所在。而且又看得出三相电压的曲线不是重叠的。这就说明三相电压在每时每刻都是不同的。
先看0度时的三相电压值,A相电压等于0V,B相电压等于负的269V,C相电压等于正的269V。
当A相电压等于311V时,B相和C相电压都变化为负115.5V。……。
这时我们可以得出一个规律:在任何一个瞬间,把三相电压值相加都等于0。这就是“三相电压向量和等于零”的根据。
注:311V是有效值220V的最大值。
再看看向量图
图中带箭头的线段表示带有方向的电压最大值;红色线段表示电压对中性点的瞬时值;绿色线段表示负的电压对地瞬时值;虚线表示中性点(零点)的电位。所标的角度表示该相电压的相位。
每一个分图都表示波形图中某一瞬间(相位)的向量关系。
根据“山寨记算法”,把每个图中的(红、绿)有理数相加,都等于零。(图中的红、绿颜色是参考了股市里的叫什么图形画的)
这又证实了“三相电压向量和等于零”。至于函数表达式,就是函数式的方式表达向量图。反过来说,就是可以根据函数表达式就能画出向量图。
如(a)
把以上三个式子相加,就等于
0-269.4 269.4=0V
在曲线图里的电压符号是用小写,因为它表示电压的瞬时值。如果表示有效值,就要用大写符号。
其实在日常工作中根本用不着这么多东西。尤其是函数表达式,只是知道就行了。但对于向量图,可是很有用的。许多实际问题都需要它帮助解决。
“三相电压向量和等于零”,到底是哪里等于零?现在已经知道了,就是那个“捏”在一起的连接点(短路点)。其它地方都不等于零,尤其是发电机更不等于零,它的电动势(可以视为)仍然坚持不变。因为如果发电机等于零了,根据欧姆定律可知整个电路就不会有电流了,也就失去了“三相电压向量和等于零”的意义。
既然发电机电动势不等于零,那么在整个短路电路里就会有电流。这个电流还要由欧姆定律决定大小(电流=电动势/阻抗)(阻抗的平方=电阻的平方 电感的平方)。其计算结果是相当相当大的。如果不是各级的保险丝、短路保护装置盯着,这个相当相当大的电流会持续到整个线路、变压器、发电机着火为止,而且起火的时间是很快的(这个实验我没做过)。我猜测,弄不好,还会把涡轮机顶坏了。涡轮机顶不坏,锅炉会爆炸的。不敢再猜测了。
希望刚刚迈进电工行列的以及没有迈进电工行列的朋友们千万不要做那个“把三个(哪怕是任何两个线头)线头捏在一起”的实验,没有意义。并且早就有人做过了。别人不知道,我知道我。我在五十年前就做过了(规模很小)。太可怕了,一直怕到现在。最庆幸的是没有被别人发现,不然会背上混蛋的罪名。(希望朋友们看过该文后不要对别人讲了,保护我的陈年隐私吧)
以上我哪里说的不对(讲得歪),请各位指出来并加以纠正。谢谢