众所周知,发电厂送到用户的电是三相交流低压电,三路频率相同、幅度相等、各路相位差(时间上)120°。
这可以用波形(图1)和矢量图(图2)方式来表示。图2表示了相电压(phase voltage)和线电压(line voltage)的概念。
图1 三相电波形
图2 三相电矢量图
在我国采用50hz、380v,从带有中性线的三相电上接出来的一相就是单相220v。单相电用于民用和办公电器供电,而三相电则用于配电及直接为高功率设备提供电力。
为什么是380和220呢?其实,运用三角函数就可以得出来了。如图3(a)中,vr、vb、vy分别表示红色相线、蓝色相线、黄色相线与中性线之间的相电压,vry、vyb、vbr分别表示三根火线之间的线电压。
(a)
(b)
图3 相电压、线电压计算
相电压vr=vb=vy=vphase,线电压vry=vyb=vbr=vline。以vry的计算为例,由图3(b)可得:
因此,当线电压为380v时,除以根号3(1.732),就是相电压220v。
同理,在美国家用电压是120v,这是指单相电压,乘以根号3,就是美国的线电压,即208v,如图4所示。
图4 美国的相电压和线电压
日本的家用电压是110v,则线电压是190v。所以在中国使用日本fanuc伺服放大器时(戳蓝字),都要使用一个大大的三相变压器,把我国的交流380v变成日本人的交流200v。
德国的家用电压也是220v,所以在中国使用德国siemens驱动系统时不需变压。
在使用任何电器之前,确认其使用的电压类型和大小非常重要,否则就可能造成设备毁坏。一般工业电气系统中,有四根线,即我们常说的三相四线制。如图5所示,如果你需要拉两根线给你的笔记本电脑(100~240v)用,那你该拉哪两根线呢?
图5 相电压和线电压测量