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Date 2022-09-26
Title 【Karma小學堂】多相交流電,是什麼? DEWETRON可以量測到9相交流電
多相交流電,是什麼?
 
交流電 (AC, alternating current) 是每個人都熟悉的術語,因為它是從居家牆壁上插座供應的電流類型。生活中常見的微波爐或烤箱等廚房用具通常使用多相交流電(也稱為多相系統或多相電源)。在這篇文章中,我們將解釋為什麼這是必要的。
為什麼是交流電?
交流電還是直流電好?我們不是唯一提出這個問題的人。
100 多年前的 19 世紀末也有人問過這個問題,稱作為“潮流之戰”,即電網霸權的衝突。但為什麼直流和交流之間會發生“戰爭”?原因是這兩種電的性質完全不同。
交流電流很容易產生。如今,所謂的同步電機可以完成這項工作。在那裡,渦輪機(例如水輪機或風力渦輪機)旋轉強(永久或電磁)磁鐵並因此旋轉它的磁場。電線圍繞著這個磁場。由於感應定律(第三個麥克斯韋方程),然後在導體電纜中產生交流電流。此過程簡單且易於擴展。
此外,交流電非常適合能量傳輸。大多數情況下,高壓線確實傳輸電力。該高壓在消費者附近被轉換為低壓。與交流電有效配合的變壓器進行這種轉換。
但是,直流電也有優勢。例如,DC 通常處理起來更安全。某些設備也僅適用於 DC。原因在於電力的傳輸方式:如果使用交流電,則傳輸的電力也變成了交流量。因此,功率傳輸不是恆定的而是變化的。相比之下,直流電以恆定的量傳輸功率,具有技術優勢。
 
交流電流(左)、直流電流(右)
到潮流戰爭結束時,交流電已成為大多數應用的標準。
目前,只有海底線路中的電力傳輸或某些設備的運行需要直流電。對於從交流電到直流電的轉換,使用直流電轉換器
多相交流電的優點
如前所述,交流電有一個顯著的技術缺點:與直流電不同,功率傳輸不是恆定的。為了解決這個問題,可以使用所謂的多相交流電。
對於多相交流電,有幾條輸電線傳輸能量。每條線路承載電流。例如兩相交流電使用兩條線,三相交流電使用三條線。各個線路中的交流電也確實有時間偏移。
現在,使用多相交流電,可以實現恆定的功率傳輸。在兩相交流電的情況下可以很好地看出這一點:如果來自第一個導體的功率傳輸變得最小,則來自第二個導體的功率傳輸變得最大。由於兩個導體中的功率以相反的方向振盪,因此它們相互平衡。
 
兩相交流電傳輸的電力
多相交流電的另一個優點是更高和更有效的電力傳輸。三根電力線自然可以傳輸三倍的電力。有人會認為這也需要三倍的材料量(由於額外的電線),但實際上並非如此。
對於單相能量傳輸,您需要兩條線:一條相線和一條中性線。這類似於直流電,您有一根線將電流帶給消費者,另一根線將電流帶走。
對於三相交流電,您顯然需要三根這樣的相線。但是,不同之處在於您通常不需要中性導體。在三相線中流動的三個偏置電流在中性導體中相遇時相互抵消。結果,中性導體不承載電流,也可以省略它。
 
單相交流電(左)、三相交流電(右)
最多可測量 9 相電源
如今,兩相交流電很少得到應用。相比之下,三相交流電的應用更為頻繁,例如在高壓線路的電力傳輸中。一些家用電器或電機也需要三相交流電。
為了測量這種三相交流電,使用了示波器或所謂的功率分析儀。然而,有時需要測量的不僅僅是三相交流電。也許您正在從事一個複雜的項目,您必須確定風力渦輪機的功率?除了三相交流電流之外,有時還需要分析來自其他來源的電流和功率。使用標準測量儀器幾乎不可能做到這一點。但DEWETRON 為您提供解決方案。DEWETRON混合信號功率分析儀可以同時測量和分析多達 9 相的電力系統。憑藉其 18 位分辨率和 10 MS/s 取樣率,您可以處理所有任務。
 


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