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张白帆(Patrick Zhang)：ABB公司的资深电气工程师，在知乎网拥有超过17万粉丝的电气领域大神。北京地铁、首都机场T3航站楼、长江三峡永久船闸、上海磁悬浮列车、大亚湾核电站等数百项目中均留下他的足迹！ 已出版《低压成套开关设备的原理及其控制技术》第3版、《老帕讲低压电器技术》等图书。 某天，我到海边去兜风。突然看到三人自行车，很有意思。看着三个人慢慢地骑着同一辆自行车越来越近，越过我身边，然后越来越远，……。 突然，我有一个想法。当自行车远去后，我发现从后面看三个人的背影，他们踩脚踏的姿势正好就是上下运动，脚踏转轴重叠，而且还就是正弦规律。 我想，这不就是三相交流电三个绕组的运行规律吗？而且波形也一致。 由于三个人脚踏的旋转角度正好错开120度，设脚踏的高度为M，于是我从后面看他们三个人的脚踏位置为： Y=Msin0+Msin120+Msin240=M(sin0+sin120+sin240)=0 也就是说，此三个人的脚踏高度的总和为零。 于是，对于单个人来说，脚踏的曲线类似于单相交流电；对于三个人来说，3套脚踏地曲线类似于三相交流电。曲线如下： 是不是和三相交流电的波形非常类似？ 同时，此三人都做了功，使得这辆车在路上运动，并且越来越远离了我。这可不就类似于三相交流电做功吗？！  从任何一个人做功来看，他是按圆周运动去踩脚踏。但从右脚脚踏距离脚踏机构的圆心处上下高度来看，其实就是按时间变化的正弦波。也即上图中的黄色线。 从三个人的集体做功来看，就是上图中黄色、绿色和红色三条正弦波曲线。 这就是单相交流电与三相交流电的区别：一个人踩脚踏相当于单相交流电，而三个人的集体踩脚踏相当于三相交流电。 我们知道，电机中有三套绕组，这三套绕组绕制时相互之间产生的空间角度是120度，就相当于三套脚踏。三套绕组引出后构成三条相线，而三个绕组的公共点汇集到一起，构成中性线N，引出为零线。 在任意时刻，右脚脚踏相对脚踏中心点的垂直高度就相当于电压的幅值，它的绝对值在0到220V的1.414倍之间变化取值。 任意两副右脚脚踏垂直高度的偏差就相当于线电压，它的绝对值在0到380V的1.414倍之间变化取值。 有趣吧！ END |
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