
【電】 three-phase circuit
三相電路(Three-phase Circuit)是指由三個頻率相同、幅值相等但相位互差120°的交流電壓源供電,并通過三條導線連接負載構成的電力系統。它是現代工業電力傳輸和配電的核心形式,具有效率高、運行平穩、經濟性好等優勢。
核心要素
三相電路包含三個獨立的交流電壓源(A相、B相、C相),其電壓表達式為:
$$
begin{aligned}
V_A &= V_m sin(omega t)
V_B &= V_m sin(omega t - 120^circ)
V_C &= V_m sin(omega t + 120^circ)
end{aligned}
$$
其中 $V_m$ 為電壓幅值,$omega$ 為角頻率。這種相位差設計使系統功率傳遞更穩定。
連接方式
功率傳輸高效性
三相系統瞬時功率恒定,避免單相電路的脈動問題,降低設備振動風險。相同功率下,三相輸電比單相節省約25%的導線材料。
工業驅動核心
三相異步電動機因結構簡單、轉矩平穩,廣泛用于風機、水泵、壓縮機等設備。其旋轉磁場由三相電流的相位差自然生成,無需額外啟動裝置。
電網架構基礎
全球輸配電網絡普遍采用三相制,例如中國國家電網的10kV/380V配電系統。三相平衡時中性線電流為零,降低線路損耗。
中文術語 | 英文術語 |
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三相電路 | Three-phase circuit |
線電壓 | Line-to-line voltage |
相電壓 | Phase voltage |
平衡負載 | Balanced load |
有功功率 | Active power (P) |
權威參考來源:
三相電路是電力系統中廣泛使用的一種交流電傳輸和分配方式,由三個頻率相同、幅值相等且相位差互為120°的正弦交流電組成。其核心特點和應用如下:
三相電路由三相電源、三相負載和三相輸電線構成。三個相(A相、B相、C相)的電壓表達式可表示為: $$ begin{aligned} u_A &= U_m sin(omega t) u_B &= U_m sin(omega t - 120°) u_C &= U_m sin(omega t + 120°) end{aligned} $$
星形連接(Y型)
三角形連接(Δ型)
理解三相電路對掌握電力系統、電機控制等領域至關重要,其數學基礎涉及複數運算和對稱分量分析,工程應用中需特别注意相序檢測、保護裝置配置等實際問題。
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