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