三相オフセットが120度なのはなぜですか?


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三相電気の場合、波は120度(2 π/3ラド)オフセットされます。なぜフェーズが近くにないのですか?それはフェーズの頻度に影響するからでしょうか?この120度はどのように選択されましたか?

3相波形


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公式の答えがわからないので、代わりにコメントとして投稿しています。3つのフェーズでは、360/3 = 120なので、2つのフェーズ間の120度のシフトが自然な方法です。これにより、作業、制御などが簡単になります。理論的には、3つのフェーズの間に任意の関係を持たない理由はありません。しかし、それだけではありません。たとえば、120度離れた出力波形を生成するために3相ACジェネレーターを構築する方が簡単かもしれません。しかし、確かではありません。
アダムP

回答:


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位相間が120°の場合、いつでも電圧の合計はゼロになります。

三相ベクトル図

これは、バランスの取れた負荷では、リターンラインに電流が流れない(ニュートラル)ことを意味します。

3つの現在のベクトルが追加されました

また、各フェーズがニュートラル(スター操作)に対して230Vの場合、任意の2つのフェーズ(三角形またはデルタ操作)の間に230V = 400Vがあり、これらも等間隔です。すなわち、120°の角度で。 × 3

http://www.electrician2.com/electa1/electa3htm.htmからの画像)


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これが、現在設計されている3フェーズシステムが優れている理由です。なぜそうなっているのか、その背後にある元の理由は、出力位相を等間隔でモーターを巻くのが最も簡単だからだと思います。
コナーウルフ

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@Fake-等間隔は、機械的にバランスを保つための明白な方法です。ただし、バランスのとれた負荷で正味電流がゼロになるように、電圧を等しくする必要もあります。
stevenvh

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120度離れていると、位相のバランスが取れ、任意の瞬間の電力伝達が一定になります。あなたが提案するようにフェーズが「より近くに」あった場合、単相電力よりも実質的な利点はありません。


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もちろん、少なくとも2つの固有のフェーズを持つシステムがある場合、(適切なトランスを使用して)バランスのとれた3フェーズを引き出して、一定の電力を負荷に投入できますが、結果として生じる伝送ライン電流は非対称になります; 位相角が等しくない場合は、(1)時変瞬時電力で動作するか、(2)伝送線路導体の一部を十分に活用しないか、(3)異なるサイズの導体を使用する必要があります。等間隔の位相角は、導体のサイジングと利用の最適化ソリューションを提供します。
ジャストジェフ

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簡単な答え-3つの等間隔のフェーズは、他の3フェーズのシステムよりも作業が簡単で(モーター/発電機は非対称に対処する必要がない)、より経済的に実現可能です(3つの導体すべてを同じように指定できます) 。
ジャストジェフ

これは正解です。
ジェイソンS

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原則として、すべての発電機には、周囲にエージェントとコイルを備えたローターがあり、ローターの1回転は360度の1サイクルです。

発電機に1つの磁石と1つのコイルがあり、磁石/回転子が1回転すると、コイルで生成される電圧は徐々に上昇し、コイルが磁石に最も近づくとピーク(最大)に達し、磁石が離れると徐々に減少すると仮定します。

電球を接続すると、フリッカー率がはっきりと見えるようになります。これは、360度、単相ACと呼ばれます。

ここで、発電機に2つの磁石と2つのコイルが等距離に配置されていると仮定すると、フリッカーレートは増加し、2相、360/2 = 180度ACです。

発電機に3つの磁石と3つのコイルが等距離に配置されているとすると、フリッカー率は大幅に増加します。360/3 = 120度ACの3フェーズです。

4つの磁石と4つのコイルが等距離に配置されている場合、フリッカー率はさらに大きくなり(見えない)、360/4 = 90度の4相、4相ACになります。

実際には、3フェーズの方が設計に適しています。


これはこれまでよりもはるかに多くの票に値すると思います-物理的には3極のモーター/発電機を製造するのが最も便利で(そして最も効率的だと思います)、スムーズで効率的な電力供給を提供します。「滑らかさ」(より多くのフェーズ)とコスト(別々の巻線が少ない)の妥協案であるデザインの選択にお金をかけました。使用するシリンダーの数に関する自動車エンジンのトレードオフに非常によく似ています。
ジョンU


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位相を120°離すことにより、(たとえば)電圧ピークを等間隔に保ちます。たとえば、60 Hzには16.66ミリ秒ごとにピークがあるため、A-5.55ms-B-5.55ms-C-5.55ms-Aというパターンで、フェーズA、B、Cのピークはその時間の3分の1ずつ離れます。たとえば、AとCをBから100°分離した場合、CとA相は160°分離し、ピークのパターンはA-4.63ms-B-4.63ms-C-7.40ms-Aになります。

このようなst音の位相セット(たとえば、100°、100°、160°の分離)は、多くの非効率的で不必要な結果を伴いますが、特にそのようなシンコペーション電圧のスタガリングインパルスを効果的に使用できるACモーターを設計することになりますピーク。


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電気エネルギーのほとんどは、AC発電機によって作られています。

電気エネルギーの2/3はAC電動モーター(電気エネルギー入力-機械エネルギー出力)によって使用され、発電機(機械エネルギー入力-電気エネルギー出力)と非常によく似ています。

AC電気モーターで回転を作成するには、等間隔の磁場が供給される固定子に等間隔の巻線が必要です。等間隔の磁場は、等間隔の電流によって生成されます(これは、3相システムの120度の質問に答えます)。

2、6、または12の代わりに3フェーズを使用する理由は、最も効率的なシステムだからです(2があると、伝送中の電力損失が大きくなり、6フェーズになると、3線ではなく6線でエネルギーを輸送することになります)。


これとそれに似たもう1つが答えです。これは、ジェネレーターの物理的な間隔に由来します。複雑ではありません。
old_timer

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また、フェーズ間電圧はフェーズが増えると大幅に低下することに注意してください。フェーズをさらに追加した場合にのみ、グラウンドへのフェーズを使用できます。通常のY形変圧器を使用すれば、208ボルト、240単相の機器を使用できます。フェーズを追加すると、3フェーズ以上の機器を追加するのがはるかに難しくなります。


たとえば、4相システムで90度の場合、why変圧器では、120vが接地されると、180vの相間が得られます。フェーズ間では効率が低下するため、単相回路にのみ使用する必要があります。
ウラジミールグサル
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