三相系统的优点

电力以三相电的形式进行发电、传输和分配，因为它比单相系统具有以下优点：

  • 三相电的幅值恒定，而单相系统的功率是供电频率的函数，即以两倍于供电频率的频率在零值和最大值之间脉动。这可以从以下方程式看出：

单相功率：

$$p=\frac{V_{m}I_{m}}{2}-\frac{V_{m}I_{m}}{2}\cos2\omega\:t$$

三相功率：

$$p=\sqrt{3}(V_{L}I_{L}\cos\varphi)$$

  • 在三相系统中，可以在静止绕组中产生旋转磁场，而单相系统则无法做到这一点。

  • 对于相同的额定功率，三相电机（如电动机、发电机等）的结构比单相电机更小巧、更简单。因此，三相电机的总成本低于单相电机。

  • 在给定电压下，为了传输相同功率的电力，三相系统所需的铜（导体材料）重量比单相系统少（或 3/4）。

  • 三相输电线路的电压调节比单相线路更好。

  • 单相负载可以通过三相系统供电，但反过来则不行。

  • 从三相电源整流获得的直流电源的纹波只有 4%，而从单相电源获得的直流电源的纹波则有 48.2%。因此，与单相电源相比，从三相电源获得的直流电源对滤波器的需求更低，从而降低了转换器的成本。

因此，与单相系统相比，三相系统更高效、更经济、更方便。

更新于：2021年7月2日

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