왜 1 상 전력 전송이 아닌 3 상입니까?

전력 전송이 3 개의 다른 위상을 가진 3 개의 라인을 사용하는 이유는 무엇입니까? 왜 같은 줄에 세 줄이 있지 않습니까? 전력 생성에 사용되는 교류 발전기와 관련이 있습니까, 아니면 세 라인의 위상이 모두 다를 때 손실이 적습니까?

^{내 질문은 다소 '의 반대 인 3 상 전원? 왜 단계의 더 많은 수의 왜? "(참조," 왜 120 개도에 의해 상쇄 삼상인가? ").}

왜 같은 줄에 세 줄이 있지 않습니까?

1. 반환 경로가 없기 때문입니다.
2. 단상에는 "회전"이 없기 때문입니다. 3상은 회전 방향을 결정하는 위상 시퀀스로 회전 모터를 만드는 것이 매우 간단합니다. 두 단계를 바꾸면 방향이 바뀝니다.

세 라인의 위상이 모두 다를 때 손실이 적습니까?

1. 3 상 전력 분배는 단상 전력에 비해 동일한 양의 전력을 전송하기 위해 더 적은 구리 또는 알루미늄을 필요로합니다.
2. 3 상 모터의 크기는 동일한 등급의 단상 모터의 크기보다 작습니다.
3. 3 상 모터는 회전 자기장을 생성 할 수 있으므로 자체 시동됩니다. 단상 모터는 맥동 자기장 만 생성하므로 특별한 시작 권선이 필요합니다.
4. 단상 모터에서 모터로 전달되는 전력은 지속적으로 변하는 순간 전력의 함수입니다. 삼상에서 순간 전력은 일정하다.
5. 단상 모터는 진동이 발생하기 쉽습니다. 그러나 3 상 모터에서는 전달되는 전력이 사이클 전체에서 균일하므로 진동이 크게 줄어 듭니다.
6. 3 상 모터의 역률 조정 기능이 향상되었습니다.
7. 3상은 낮은 리플로 효율적인 DC 정류를 가능하게합니다.

그림 1. 3 상 정류기의 결과 DC.

8. 발전기는 최대 회전을 통해 일정한 기계적 부하를 제공하여 전력을 최대화하고 진동을 최소화함으로써 이점을 얻습니다.

@Transistor의 좋은 답변. 조금 더 추가하려면 :-

3상은 본질적으로 전류와 전압이 간섭을 발생시키는 관점에서 균형을 이룹니다. 어느 한 시점 (그리고 합리적으로 균형 잡힌 부하)에서 전류가 균형을 이루기 때문에 모든 자기장이 상쇄되기 때문에 자기 방출이 낮습니다.

근거리 장에는 순 전압 균형이 있으며 EMI를 줄이는 데 중요합니다. 근거리 장에서 볼 수있는 순 AC 전압 필드가 활성 터미널에서 AC 장의 절반이므로 단상 및 리턴 와이어에는 해당되지 않습니다. 이것은 EMI를 생성 할 수 있습니다.

불균형 상태에서 순 자기장이있을 것이라고 분명히 주장 할 수 있지만,이 문제를 해결하기 위해 대규모 고전력 전송 라인에서 불균형은 일반적으로 최대 몇 퍼센트에 불과합니다.-

따라서 균형 된 30A 부하 (위 상당)의 경우 120도 균형으로 인해 개별 3 개의 전류 페이저의 총합이 0입니다.

또 다른 이점은 DC로 변환 할 때 항상 두 개의 다이오드가 작동한다는 사실로 인해 3상에서 훨씬 낮은 리플 전압을 생성한다는 것입니다.

다른 답변이 그렇게했기 때문에 3 단계가 일반적으로 유용한 이유를 설명하지 않고 전송에만 중점을 둡니다.

전력 전송은 타협입니다. 전송 효율과 변환 용이성 사이의 절충. 전력을 전송하는 가장 효율적인 방법은 DC입니다. 이것이 대부분의 초장 라인이 HVDC (고전압 직류) 인 이유입니다. 그러나 DC는 발전소에서 보내려고 할 때 HV로 변환하고 소비자에게 공급하려고 할 때 LV로 변환하는 데 최악입니다.

반면에 AC는 변환하기에 매우 편리합니다. 변압기 만 넣으면됩니다. 그러나 전송이 빨라집니다. 예 : AC는 일부 에너지를 방출하지만 주요 관심사는 아닙니다. 정현파 그래프를 보면 AC 와이어가 실제로 100 % 작동하지 않는다는 것을 알 수 있습니다. DC 케이블은 항상 유용한 전류를 전달하지만 (DC는 100 % 듀티 사이클 PWM으로 생각할 수 있음) AC 케이블은 일부 시간 만 전류를 전달합니다. 이는 동일한 피크 전압 (라인 절연 비용을 지시 함)과 동일한 피크 전류 (도체의 크기 및 비용을 지시 함)에 대해 AC가 전력의 일부만 전송할 수 있음을 의미합니다.

다상이라는 개념이 있습니다. 물론 다중 위상만으로도 문제가되지는 않습니다. 6 개의 도체에서 3 개의 위상을 가질 수 있습니다 (3 쌍은 서로 완전히 독립적 임). 여기서 핵심은 위상 간 와이어 공유입니다. 전함의 뜨거운 이층과 같습니다-2 명의 선원은 1 명의 이층을 공유합니다. 한 사람이 깨어나고 교대를 시작할 때 다른 한 사람이 교대를 끝내고 잠에 들어갑니다. 요점은 빈 공간을 낭비하지 않고 3 상 AC가 동일한 개념으로 작동한다는 것입니다. 한 위상이 "휴식"할 때 다른 위상은 자체 전류를 전송하기 위해 전선 중 하나를 다시 사용합니다. 유동성이 뛰어나서 하나는 0으로 떨어지고 다른 하나는 올라 가기 때문에 첫눈에 명확하지 않으며 한 위상이 와이어 자체로 될 때가 결코 없습니다. 그러나 요점은 와이어의 유휴 시간을 재사용하는 것입니다.

왜 3입니까? 2가 너무 작기 때문에 2 와이어에서 2 상을 가질 수 없습니다. 3은 모든 와이어를 공유 할 수있는 최소 위상 수입니다. 왜 상쇄해야합니까? X 도체의 한 위상은 1 도체 X의 두께보다 두껍기 때문에 동일합니다.

3 상 시스템을 1 상 시스템과 비교하면 단 50 % 더 많은 전선을 추가하면 3 배 더 많은 전류를 얻을 수 있습니다.

3 상 전송은 TWICE 전선을 1 상만큼 효과적으로 사용합니다. 따라서 라인을 만들 때 구리의 절반을 사용할 수 있습니다.