為什麼當初設計發電機是三相的而不是六相或其它相數?

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我們先要明白“相”在電中的含義,相是指相位角,比如常說的三相電,是指相位角在空間互成120°交流電。如果使用移相技術,就如簡單的電容移相,我們一樣可以得到四相、五相、N相都可以!因為發電機的三相繞組在空間120°分佈時,交變磁力線均可最大限度的切割它們,從而最大限度的發出電能。而三相用電器呢,除了相反的原理外,三相互成120°的迴路又能最大限度的使用電能!




三相系統的好處就是,滿足使用的前提下,輸電線,最省材料。


與單相系統相比,三相電力系統效率比較高,用銅量比較節省;三相電機的性能、效率和材料利用比單相的好。三相交流電相位互差120度,任意兩相之間的電壓相同,使其較之單相交流電有很多的優點,它在發電、輸配電以及電能轉換為機械能方面都有明顯的優越性。例如:製造三相發電機、變壓器都較製造單相發電機、變壓器省材料,而且構造簡單,性能優良。三相的瞬時功率是恆定的,其瞬時轉矩也是恆定的,運轉就比較平穩,在輸送同樣功率的情況下,三相輸電線較單相輸電線,可節省有色金屬25%,而且電能損耗較單相輸電時少。


其實六相發電機也有過生產,這主要為了給整流系統使用,可以配合水銀整流器使用。六相旋轉變流機的6個滑環,輸入六相電來整流。

近些年,六相感應電機還在船舶電力推進系統得到了一些應用。六相電機的定子上有六個相繞組,其位置安排有兩種情況,一種是對稱分佈,另一種是不對稱分佈。

又比如說,沃爾沃公司於2013年推出了一款名為B5的混合動力驅動系統大型客車。該車採用了600V的交流六相電機和四缸柴油發動機。其中六相電機最大功率為120 kw,連續輸出功率為70 kw。該六相電機搭載有逆變器和直流變換器,可輸出24V直流電供給車輛其他電器系統。



竹琹


簡單的說是工業基礎標準的制定的延續性。

交流電最後戰勝直流電主要原因就是改變電壓方便和形成旋轉磁場。

形成穩定有效的旋轉磁場最低相數是三相。單相和雙相沒啥區別,只能形成反相的脈動磁場,這種磁場在電動機裡行不成啟動力矩,就是說自己轉不不起來,需要有電容改變一下相位就角。大家可以看一下,只要家用的單相電機,比如空調、洗衣機等都有個大電容。這個東西用工業上就太麻煩了,大電機一般不會用這玩意。所以就變成三相電。三相電旋轉穩定,可以很有效率的滿足使用。現在空調一般只要商用功率大的都得用三相電。

在三相電起步後,整個電力系統馬上就形成了一個三相電的網絡。

單純說旋轉磁場的穩定性、波紋、整流平穩性等,六相、四相都比三相要好。但實際上整個網絡都是三相,不能為單一設備去改變整個電網結構。所以,以後就成這樣了!電網越來越大,就越來越越不好改。

這個問題和鐵軌的軌距一個道理,英帝國規定了鐵軌的大致軌距,一旦鋪開了,後來感覺有點窄,但沒法改了,鐵路網越大越沒法改。這點中俄邊界換軌就知道這玩意不一樣多彆扭了。

老美和日本家用電是110V也是這個道理,這個電壓標準一旦形成,後來發現有點小,想改就麻煩了。用戶越多越沒法改。


沙中土大溪水


三相交流電的相和相位(角)不是一個概念。

相:指某組線圈或其產生的電壓、電流。

相位(角):指某組線圈產生的電壓、電流在某時刻所處的位置。

發電機為何採用三相,而不是其它相數?這是綜合比較的結果,而非“工業基礎標準的制定的延續性”。

若功率相同,和其它相數比較,三相發電、輸變電、用電同時具備以下優點:

發、變、用電設備,因單位重量轉換的功率高,結構簡單、材料用量少,故製造費用低。輸配電線路,因單位重量傳輸的功率高,材料用量少,故建設成本低。

負載不變時,三相電的瞬時功率為常數。運行平穩。

產生旋轉磁場簡單,改變相序簡單。


北斗3831475196


要是六項電你就該問為啥不是三項了,總得有一個吧,於是就三項了


鷹稽長空


表示三相電的旋轉運算的三個複數1,-1/2+i*sqrt(3)/2,-1/2-i*sqrt(3)/2對乘法運算構成一個三階群,而三階群必然是循環群。即有a^3=1,a^2=a^-1,{1,a,a^2}對於乘法是封閉的,且彼此循環。其實也可以6相、9相繞組,這樣分別是兩個獨立的三相和3個相互獨立的三相繞組,是比較合理的。


從量子到電子


你也不嫌事多


Justlive1


相數少於3,難以形成旋轉磁場,相數超3又浪費電線,所以通常使用三相電。風扇通常使用3個扇葉。


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