왜 3 상 오프셋이 120 도입니까?


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3 상 전기의 경우 파동은 120도 (2 Rad) 만큼 상쇄됩니다 . 위상이 서로 더 가깝지 않은 이유는 무엇입니까? 위상의 주파수에 영향을 미치기 때문입니까? 이 120 도는 어떻게 선택 되었습니까?π/삼

3 상 파형


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공식 답변을 모르므로 대신 의견으로 게시하고 있습니다. 3 상에서는 360 / 3 = 120이므로 2 상 사이의 120도 이동이 자연스럽게 이루어집니다. 따라서 작업, 제어 등이 쉬워집니다. 이론적으로, 세 단계간에 임의의 관계를 가질 수없는 이유는 없습니다. 그러나 그것보다 더 많은 것이있을 수 있습니다 ... 예를 들어, 120도 간격으로 출력 파형을 생성하기 위해 3 상 AC 발전기를 구성하는 것이 더 쉽지만 확실하지는 않습니다.
— Adam P

답변:


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위상 사이에 120 °가 있으면 언제든지 전압의 합이 0이됩니다.

3 상 벡터 다이어그램

이는 밸런스드로드의 경우 리턴 라인에 전류가 흐르지 않음을 의미합니다 (중립).

3 개의 현재 벡터 추가

또한 각 위상이 중성점 (스타 작동)에 대해 230V 인 경우 230V √가됩니다.× 개의 위상 (삼각 또는 델타 동작) 사이에 3 = 400V이며, 같은 간격 (예 : 120 °)입니다. 삼

( http://www.electrician2.com/electa1/electa3htm.htm의 이미지 )


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이것이 현재 설계된 3 상 시스템이 좋은 이유 입니다. 그 이유는 원래의 이유는 출력 위상이 동일한 간격으로 모터를 감는 것이 가장 쉽다는 것입니다.
— 코너 울프

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@Fake-기계적으로 균형을 유지하는 분명한 방법입니다. 그러나 균형 잡힌 부하에서 순 전류가 0이되도록 전압을 동일하게 유지하는 방법도 필요합니다.
— stevenvh

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120도 떨어져 있으면 위상이 균형을 이루어 어떤 순간에도 전력 전송이 일정 해집니다. 당신이 제안한 것처럼 '더 가까운'위상을 가졌다면 단상 전력에 비해 실질적인 이점은 없습니다.


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물론 두 개 이상의 고유 한 위상을 가진 시스템이있는 경우 적절한 변압기를 사용하여 균형있는 3 상을 유도하여 부하에 일정한 전력을 공급할 수 있지만 결과적으로 전송 라인 전류는 비대칭 적입니다. 위상 각이 서로 다르면 (1) 시변 순간 전력으로 살고, (2) 일부 전송선 도체를 충분히 활용하지 못하거나, (3) 크기가 다른 도체를 사용해야합니다. 균일 한 간격의 위상 각도는 도체 크기 대 활용에 대한 최적의 솔루션을 제공합니다.
— JustJeff

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짧은 대답-3 개의 균일 한 간격의 위상이 작업하기가 더 간단하고 (모터 / 발전기가 비대칭을 처리 할 필요가 없음) 다른 3상의 다른 시스템보다 경제적으로 실현 가능합니다 (3 개의 도체 모두 동일하게 지정 될 수 있음) .
— JustJeff

이것이 정답입니다.
— Jason S

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원칙적으로 모든 발전기에는 주변에 마 젠트와 코일이있는 로터가 있으며 로터의 한 회전은 360 도의 한 사이클입니다.

발전기가 하나의 자석과 하나의 코일을 가지고 있다고 가정하면, 자석 / 회전자가 1 회전하면 코일에서 생성 된 전압은 코일이 자석에 가장 가까이 오면 자석이 멀어 질 때 점차적으로 상승하고 피크 (최대)에 도달합니다 .

전구를 연결하면 깜박임 속도가 분명하게 나타납니다. 이것을 360도 단상 AC라고합니다.

이제 발전기에 두 개의 자석과 두 개의 코일이 등거리로 배치되어 깜박임 속도가 증가한다고 가정하면 2 상, 360/2 = 180도 AC입니다.

발전기에 3 개의 자석과 3 개의 코일이 등거리로 배치되어 있으면 깜박임 속도가 훨씬 높아집니다. 360 / 3 = 120도 AC에서 3 상입니다.

우리가 4 개의 자석과 4 개의 코일을 등거리로 배치하면 깜박임 속도가 훨씬 더 많이 증가하고 (표시되지 않음), 360 / 4 = 90도, 4 상 AC의 4 상입니다.

실제로 3상은 설계에 훨씬 적합합니다.


나는 이것이 이전보다 훨씬 더 많은 표를받을 가치가 있다고 생각한다. 물리적으로 3 개의 극으로 모터 / 발전기를 생산하는 것이 가장 편리하고 효율적이라고 가정하면 부드럽고 효율적인 전력 공급이 가능하다. 나는 "부드러움"(더 많은 단계) 대 비용 (별도의 와인딩 감소)을 절충하는 디자인 선택에 돈을 썼다. 사용하는 실린더 수와 관련하여 자동차 엔진의 장단점과 매우 유사합니다.
— John U


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상을 120 °로 분리함으로써 전압 피크 (예를 들어)를 균일하게 유지합니다. 예를 들어 60Hz는 16.66msec마다 피크를 가지므로 A-5.55ms-B-5.55ms-C-5.55ms-A 패턴에서 위상 A, B, C 피크는 그 시간의 3 분의 1이됩니다. 하나의 상 A와 C를 B와 분리하여 100 °라고하면 C와 A상은 160 °로 분리되고 피크 패턴은 A-4.63ms-B-4.63ms-C-7.40ms-A가됩니다.

이러한 스터 터링 위상 세트 (예 : 100 °, 100 °, 160 ° 분리)는 비효율적이고 불필요한 결과를 초래할 수 있으며, 적어도 이러한 동기 전압의 스 태거 임펄스를 효과적으로 사용할 수있는 AC 모터를 설계 할 수 있습니다. 봉우리.


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대부분의 전기 에너지는 AC 발전기로 만들어집니다.

전기 에너지의 2/3는 AC 전기 모터 (전기 에너지-기계 에너지 출력)에 의해 사용되며 발전기와 매우 유사합니다 (기계 에너지-전기 에너지 출력).

AC 전기 모터에서 회전을 생성하려면 동일 간격의 자기장에 의해 공급되는 고정자에 동일한 간격의 권선이 있어야합니다. 동일 간격의 자기장은 같은 간격의 전류에 의해 생성됩니다 (이는 3 상 시스템의 120도 문제에 대한 답변입니다).

2, 6 또는 12 대신 3 상을 사용하는 이유는 가장 효율적인 시스템이기 때문입니다 (2가 있으면 전송 중에 더 많은 전력 손실이 발생하고 6 상이 있으면 3 대신 6 선으로 에너지를 운반하게됩니다).


이것과 다른 하나는 답입니다. 발전기의 물리적 간격에서 비롯됩니다. 복잡하지 않습니다.
— old_timer

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또한 상 간 전압은 더 많은 위상으로 크게 떨어질 것입니다. 더 많은 단계를 추가 한 경우에만 해당 단계를 접지로 사용할 수 있습니다. 일반 와이 변압기를 사용하면 장비를 208 볼트 및 240 단상으로 유지할 수 있습니다. 더 많은 단계를 추가하면 3 단계 장비를 추가하는 것이 훨씬 더 어려워집니다.


예를 들어, 4 상 시스템에서 90도를 사용하는 이유는 120V에서 접지로 변하는 트랜스포머에서 180V의 위상을 얻게됩니다. 상간이 더 이상 효율적이지 않기 때문에 단상 회로에만 사용해야합니다.
— Vladimir Gusar
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