电源指南(单相和三相)
对那些没有电调谐的人，三相和单相电源和机械动力是一样的。尽管两者存在差异，但它们有一个共同点——它们都是通过压力和流动来输送能量的。在讨论电力时，压力指的是力，流量指的是速度。
你计算通过单相和三相发送的功率如下-压力乘以流量，或力乘以速度。
当谈到机械动力时，人们会用几个不同的术语来代替“力”和“速度”。例如，术语“英尺磅”和“磅每平方英寸”描述力。同时，“转速”和“加仑每分钟”是指速度。
随着电力的发展，这个术语变得更加有限。例如，只有一个术语“电压”描述了力。同时，只有两个术语——“电流”和“安培”——描述速度。
在过去的几十年里，电力传输标准是直流电(DC)，其中电力流向单一方向。在当今世界，电力传输的标准是交流电(AC)，其中电力的流动是在交流方向上工作的。
电力标准从直流电改为交流电，因为交流电在较宽的长度和距离上以更高的效率供电。交流电的频率因国家而异:
- 60赫兹(每秒周期)是美国交流电的频率。
- 50赫兹(每秒周期)是许多其他国家交流的频率。
在机械动力中，功率方程是英尺磅(压力)和转速(速度)的乘积。在电力中，功率方程是电压(力)乘以电流(流量)。
在家庭中，最常用的电源电路由单相双线交流电(AC)组成，它为从电脑和电器到电视、吹风机和风扇的所有东西供电。大多数设置有两条线-中性线和电源线。电力在两根电线之间运行，从电源线开始。
什么是单阶段(双阶段或2阶段)和3阶段?
单相、两相和三相系统的区别在于它们的配置，它们决定了发送到接收端设备的电压水平。负载越重，要求越高。
什么是单相电源?
单相三线制系统是一种交流配电，节省了单相系统的导体材料。在配电变压器上，它只需要供应侧的一个相就可以合格。为三线配电系统供电的变压器包含单相初级输入绕组。
美国和其他国家有不同等级的标准电压。在美国，标准单相电压是120v。在许多其他地区，标准单相电压为230v。两者都由一根电压线(120v或230v)和一根中性线组成。
什么是双相电源?
双相，或者被称为分相，基本上和单相是一样的。双相由两根导线组成的交流电(AC)。在美国，典型的家庭供电装置由两根120v的电源线组成——a相和B相，它们的相位差为180度。许多人更喜欢这种方法，因为它很灵活。
在使用低功率的负载中，如灯、电视、立体声和计算机外围设备，电源由两个120v电源电路中的任何一个提供。在使用大量电力的负载中——如洗衣机、洗碗机、空调和加热器——一个240 V的电源电路作为电源。
什么是三相电源?
三相电源是一种由三线交流电路组成的电源电路。整个美国的大多数商业建筑都包含三相电源电路。电源设置通常由四根电线组成- 208 Y / 120 V -一种被视为最密集和最灵活的安排。
与单相相比，三相电源在相同的电流下提供更大的功率——是单相的1.732倍。
- 在使用少量电力的负载中，如灯、电视、收音机、计算机和扫描仪，电力可以由三个120v单相电源电路中的任何一个供电。
- 对于具有中等功率的负载，例如热水器和空气除湿机，电源可以由三个208v单相电源电路中的任何一个供电。
- 需要大量电力的负载-包括加热器，空调和重型车库设备-由单个208v三相电源电路供电。
整个美国的大多数工厂都使用三相四线供电装置，因为这种480 Y / 277 V的安排是最密集和最强大的。与208V三相相比，480 V三相提供了相当大的电源，无论是相同的电流还是减少43%的电流。这种设置的好处如下:
- 由于所需的电气设备和电路更小，建筑成本更低。
- 更低的能源成本，由于电流的守恒，它被转化为热量而不是损失。
当你考虑到所涉及的大功率机械时，三相系统负责人类有史以来最令人难以置信的建筑工程壮举。
美国和欧洲电力系统的差异
北美、英国、欧洲大陆和大洋洲的电力系统不同。
欧洲电力系统
在欧洲，大多数电力系统使用三相230v / 400v应用。这条规则的主要例外是在农场和农村，那里的电力依赖于单相装置。这个例外是由于农村地区通常只有一个高压导体。
在英国，联邦法律要求建筑工地通过55v的中心抽头系统为他们的工具和便携式灯供电。这样的安排是采用110v设备，不需要中性导体。这样做的目的是为了减少触电的可能性，这在室外环境中经常是一个严重的威胁，特别是在潮湿和雨天。
在英国，最常见的建筑设备之一是便携式变压器，尤其是那种在单相240伏和110伏之间转换能量的变压器。建筑工地的电力供应直接通过发电机组提供。这种安排的另一个好处是，110v的白炽灯——典型的这种设置——比240v灯的灯丝更坚固，更适合手头的工作。
在支持低成本选择的澳洲联邦，电网为远程负载提供单线接地返回(SWER)传输线。
北美电力系统
对于整个美国和加拿大的住宅和小型商业物业，三线单相系统是最常见的电力来源。该设置允许以以下两种方式工作:
- 120v线到中性点
- 240v线对线
第一种是将电力输送到标准插座和接地灯。较重的设备，如冰箱、烤箱、洗碗机、加热器和其他电器，都需要更强大的能源供应，使用第二种。
接线规则控制分相电路。回路导线缺乏断路器的保护。因此，中性线必须完全由对线供电电路共用。一个中性点可以由两个相反的线路共享，如果有一个排连接两个断路器，因为这允许两个同时跳闸，它也阻止120伏通过240伏电路。在一个专有的术语变体中，220v在美国被称为单相，但在国外则不是。
两相和三相电力有什么主要区别?
在依赖三相供电的建筑物中，工程师开发了电气系统以确保负载保持平衡。这避免了每天各方使用轻、中、重负荷时的不平衡。工程师们也把同样的原理应用到他们分配给不同建筑的电源上。
在英国，对于单个特性，一相提供高达100A电流的中性点。在德国和其他欧洲国家，每个房产都有三个阶段和一个中性。然而，德国的保险丝等级较低，并且它被打乱以防止增加负载可能对第一阶段产生的影响。
美国和加拿大经常提供高腿三角洲供应。在这种设置中，一个绕组是中心抽头，这允许三个不同的电压水平。这种三角连接电源的主要目的是为需要旋转磁场的重型电机提供电力。
单相负载
除了高腿三角洲系统外，单相负载可以在任意两相之间运行。当单相负载分布在系统的各个阶段时，它可以保持负载平衡，并为导体创造更易于管理的情况。在三相四线的平衡方式系统中，三导体和系统中性点的电压是均匀的。
当电源变压器接收到来自用户家庭和建筑物的返回电流时，这些电流共同共用一条中性线。如果所有的返回负载均匀地分布在三相上，则中性线的返回电流为零。然而，如果变压器的二次侧具有不平衡的相负载，则变压器容量的使用可能会变得效率低下。
如果电源中性点出现间隙，则相与中性点之间的电压将不继续。负载较高的相电压较低，负载较低的相电压较高。
不平衡负载
在三相系统中，如果带电电流不相等或不能形成完美的120度相角，则负载是不平衡的，因为功率损耗高于平衡系统。
电动机在三相负载方面属于特殊的一类。三相感应电动机应用于各个行业，提供高转速和高启动扭矩。三相电动机以其效率而闻名，在相同的额定值和电压下，其性能优于单相电动机。需要较少的维护和相对较低的成本，三相电机寿命更长，振动小于单相。
三相系统通常也为电灯、电锅炉和其他电阻加热负荷提供电力。在整个欧洲，三相饲料适用于家用电炉和加热装置。您还可以将加热器连接在中性点和无三相接入的分相设置之间。在三相电源不可用的地方，分相配置可以使重载获得两倍于正常电压的电压。
两相系统利用两个交流电压除以90度相移。一些最早的公共空调，以及尼亚加拉瀑布最早的发电机，都是两相系统。Scott-T变压器可用于连接两相系统和三相系统。两相系统在很大程度上已被三相系统所淘汰，但两相系统的某些残余仍然存在。
什么是三相配置?Wye (Y)和Delta (Δ)电路
三相电路有两种配置- w (Y)和delta (Δ)。wye配置使用三条线，有时是四条线，而delta配置只使用三条线。在wye配置中，可选的第四根线通常接地并作为中性线提供。
三线制和四线制的变化都不包括接地线，接地线在传输线上运行，用于故障保护。在无故障的情况下，地线甚至不保持电流。
当您同时使用单相和三相负载时，四线路配置将生效。这方面的一个例子是当电源供应灯和加热器。在一些地方，一群消费者共用一个中性点，并且有不同数量的相电流，产生的电流由一个共同的中性点携带。
在三相结构中，delta连接不同相位之间的绕组。导线连接电源中相和中性点之间的每个绕组。一个单相或三个单相变压器将在这些配置中工作。
在开增量系统中——也称为V型系统——结构由两个变压器组成。如果变压器在由三个单相变压器组成的封闭增量中发生故障或变为恶性，则该增量可以作为开增量运行。除了各自相的电流外，两个开三角的变压器也带来第三相的电流。
为了使三角系统检测杂散电流，接地是必要的。锯齿形变压器通常保护三角形结构免受浪涌的影响。锯齿形变压器将故障电流返回地面。
如何检查三相电压
为了获得三相电力，你必须有一个有三根电线连接的装置来传输。北美的电力设施产生三相电流，通过电网传输电力，这为美国和加拿大的城市、城镇和郊区供电。
在住宅和小型办公大楼中，单相电力是最常见的能源供应。在体育场馆和工业厂房中，三相电源是标准的电源类型。运行三相电源的变压器的两种接线安排被称为“三角”和“星形”。两者之间的电压有轻微的变化，这完全取决于布线。
检查电机电压所需的步骤很容易遵循:
- 关闭电机上的断开开关。取下将盖子与断开开关连接的螺丝，并将盖子放在一边。
- 将万用表调到交流电压。将探头引线连接到以下引线连接-公共和电压。如果万用表有自动量程功能，请转到下一步。如果不是，请选择一个超过预期电压的电压范围。
- 检查电机开关盒的内部。应该有两组电线。一次设置应该包括三条进线，另一条应该包括三条出线。
- 进入的电线应该连接到具有以下三个字符的终端- L1, L2和L3。或者，终端可能将它们列为1号线、2号线和3号线。
- 输出的电线应连接在具有以下三个字符的端子上- T1, T2和T3。或者，终端可能将它们列为Load 1、Load 2和Load 3。
- 在电流的三相中，每一相都由一根电线输送，并用相应的数字表示进和出。例如，L3和T3代表第三阶段。
- 用万用表探头成对地测试L和T。在L1和L2上放置探针，然后观察电压显示。对L1和L3重复这个步骤，然后是L2和L3。每一对的电压应该是相同的。
- 当你在T的配对上运行这个测试时——T1和T2, T1和T3, T2和T3——每对的电压应该是零。
- 打开断开开关。再一次测试T的搭配。每对的电压应与L对的电压相同。
如果你有一个可用的中性端子，测试它和L1之间的单相电压。在空挡与L2、空挡与L3之间重复测试。这里测试的电压应该是线对输出电压的一半。
在旋转变换器中，三相电流的其中一相可能具有与其余两相不同的电压。在涉及电动机运行的负载条件下，电压会发生变化，但这是预料之中的。
当你进行电压测试时，要密切注意你在做什么，不要让自己分心。做这些测试可能很危险。
在某些电机上，断开开关与开/关开关相同。因此，将断开开关切换到“接通”将实际接通电机。
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