什麼是三相交流

將相位各差120°的三個正弦波交流組合起來輸送的方式。以比單相更少的電線輸送相同的功率,並能產生旋轉磁場,因此用於輸配電與工廠的馬達。Y接時線電壓為相電壓的 √3 ≈ 1.73 倍(線電壓200 V時相電壓約115 V),Δ接時線電流為相電流的 √3 倍。平衡負載的功率為 P = √3 × 線電壓 × 線電流 × 功率因數。

日文名稱: 三相交流

「三相交流」出現在4領域的8道練習題中(電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象), 電路與電磁學基礎, 電力電子電路等)。

三相負載的Y接與Δ接 (a) Y a Z b Z c Z N Ia Vp = VL/√3 (b) Δ a b c Z Z Z Ia Iab IL = √3 × Ip
三相負載的Y接與Δ接 · 在圖解集中查看

這個名詞所屬的領域: 電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象)

練習三相交流的題目

在Y接(星形接法)的平衡三相交流中,相電壓(各相與中性點之間的電壓)為100 V(有效值)時,線電壓(有效值)最接近下列哪一個?

  1. A約141 V
  2. B200 V
  3. C約173 V
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正確答案:C. 約173 V

平衡三相中各相電壓的相位依序相差120°,線電壓為兩個相電壓之差(向量差)。其大小為相電壓的 √3 倍,100 V × √3 ≈ 173 V。反之,線電壓400 V的Y接,相電壓為 400/√3 ≈ 231 V。Δ接時線電壓與相電壓相等,線電流為相電流的 √3 倍。

如圖(b),平衡三相負載為每相阻抗 Z = 30 Ω 的Δ接。若換成線電流相同、如圖(a)的等效Y接,每相的阻抗為下列哪一項?

  1. A10 Ω
  2. B約17 Ω
  3. C90 Ω
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正確答案:A. 10 Ω

解法1(Δ−Y轉換公式):設Δ接的各邊為 Zab、Zbc、Zca,則Y接的 a 相為 Za = Zab·Zca/(Zab + Zbc + Zca),平衡負載時為 30 × 30/90 = 10 Ω,即 Z/3。解法2(以線電流確認):設線電壓為 VL,Δ接的相電流為 VL/30,線電流為其 √3 倍的 √3 VL/30。Y接的線電流是相電壓 VL/√3 除以 ZY,由 (VL/√3)/ZY = √3 VL/30 得 ZY = 10 Ω。

解析中的「三相交流」

出現「三相交流」的題目(8題)

  1. 在Y接(星形接法)的平衡三相交流中,相電壓(各相與中性點之間的電壓)為100 V(有效值)時,線電壓(有效值)最接近下列哪一個?
  2. 如圖(b),平衡三相負載為每相阻抗 Z = 30 Ω 的Δ接。若換成線電流相同、如圖(a)的等效Y接,每相的阻抗為下列哪一項?
  3. 在線電壓200 V(有效值)的平衡三相電源上,如圖(b)連接每相為20 Ω電阻的Δ接負載。線電流的有效值最接近下列哪一項?
  4. 在線電壓200 V(有效值)的平衡三相電源上,如圖(a)連接每相阻抗為 Z = 8 + j6 Ω 的Y接負載。三相合計的有效功率最接近下列哪一項?
  5. 關於以6個二極體組成的橋式電路整流三相交流的三相全波整流電路,其輸出特徵的說明,正確的是下列何者?
  6. 以頻率50 Hz的三相交流運轉的4極感應電動機,其同步轉速為下列何者?
  7. 平衡三相負載的線電壓為200 V、線電流為10 A、功率因數為0.8時,負載的有效功率(三相合計)最接近下列哪一個?
  8. 驅動三相馬達的一般三相逆變器所使用的開關元件數量為多少個?

相關名詞

有效值 阻抗 功率因數 相量 整流電路 平滑電容 感應電動機 逆變器 PWM(脈衝寬度調變) 共振電路

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