三相正弦交流量超前滞后关系分析 图文并茂(〃'▽'〃)

本文详细解析了三相正弦交流电的超前滞后关系,通过表达式、波形图及向量图三种方式阐述了A、B、C三相之间的相位差与超前滞后原理。

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超前滞后 说了很久 都没有认真的思考过 到底什么是超前 什么是滞后 ~~ 还是思考的少。。。这么简单的问题都没有屡清楚 真是尴尬
自己看的云里雾里的 So 总结一下三相的超前滞后 方便之后的学习 看资料可以快速理解

进人正题

三相正弦交流量超前滞后关系分析

1. 从表达式分析超前滞后关系

三相电压的表达式为:
uAO(t)=Umsin⁡ωt=2Usin⁡ωtuBO(t)=Umsin⁡(ωt−120∘)=2Usin⁡(ωt−120∘)uCO(t)=Umsin⁡(ωt−240∘)=2Usin⁡(ωt−240∘)=Umsin⁡(ωt+120∘)=2Usin⁡(ωt+120∘)\begin{array}{l}{u_{{\rm{AO}}}}(t) = {U_m}\sin \omega {\rm{ }}t = \sqrt 2 U\sin \omega {\rm{ }}t\\ {u_{{\rm{BO}}}}(t) = {U_m}\sin (\omega {\rm{ }}t - {120^ \circ }) = \sqrt 2 U\sin (\omega {\rm{ }}t - {120^ \circ }) \\{u_{{\rm{CO}}}}(t) = {U_m}\sin (\omega {\rm{ }}t - {240^ \circ }) = \sqrt 2 U\sin (\omega {\rm{ }}t - {240^ \circ }) = {U_m}\sin (\omega {\rm{ }}t + {120^ \circ }) = \sqrt 2 U\sin (\omega {\rm{ }}t + {120^ \circ }) \end{array}uAO(t)=Umsinωt=2UsinωtuBO(t)=Umsin(ωt120)=2Usin(ωt120)uCO(t)=Umsin(ωt240)=2Usin(ωt240)=Umsin(ωt+120)=2Usin(ωt+120)
同频率正弦量的相位差 :
u(t)=Umsin⁡(ωt+ψu)i(t)=Imsin(ωt+ψi) \begin{array}{l} u(t) = {U_m}\sin (\omega {\rm{ }}t + {\psi _{\rm{u}}})\\ i{\rm{(t)}} = {I_{\rm{m}}}{\rm{sin}}(\omega {\rm{t}} + {\psi _{\rm{i}}}) \end{array}u(t)=Umsin(ωt+ψu)i(t)=Imsin(ωt+ψi)
则 相位差表示为 :
ϕ=(ωt+ψu)−(ωt+ψi)=ψu−ψi \phi = (\omega t + {\psi _u}){\rm{ - }}(\omega t + {\psi _i}) = {\psi _u}{\rm{ - }}{\psi _i} ϕ=(ωt+ψu)(ωt+ψi)=ψuψi
我们规定 ∣ϕ∣&lt;180∘| \phi | &lt; 180 ^\circϕ<180
ϕ&gt;0,u超前iϕ角,或i滞后u角,(u比i先到达最大值)\phi &gt;0,u超前i \phi 角,或i滞后u 角,(u比i先到达最大值)ϕ>0,uiϕiuui
ϕ&lt;0,u滞后iϕ角,或i超前u角,(u比i先到达最大值)\phi &lt;0,u滞后i \phi 角,或i超前u 角,(u比i先到达最大值)ϕ<0,uiϕiuui

** 综上,A相超前B相120°,B超前C相180°,C相超前A相120° **

2. 从波形图判断超前滞后关系:

在这里插入图片描述
从上面得知相位差即为正弦量初相位之差
(t=0时),ϕ&gt;0,u超前iϕ角,或i滞后uϕ角,(u比i先到达最大值);(t=0时),\phi&gt; 0, u超前i \phi 角,或i滞后u \phi 角,(u比i先到达最大值);t=0ϕ>0,uiϕiuϕui
ϕ&lt;0,u滞后iϕ角,或i超前uϕ角,(i比u先到达最大值)。\phi&lt;0,u滞后i \phi 角,或i超前u \phi 角,(i比u先到达最大值)。ϕ<0,uiϕiuϕiu

所以判断依据就是从t=0时刻开始,所以判断依据就是从t=0时刻开始,t=0
那个正弦量先到达最大值就是超前,否则就为滞后。
所以uAO超前uBO,uBO超前uCO,uCO超前uAO。所以u_{AO}超前u_{BO},u_{BO}超前u_{CO},u_{CO}超前u_{AO}。uAOuBOuBOuCOuCOuAO

3. 从向量图判断超前滞后关系

在这里插入图片描述
这个问题就回归到初始角Ψ和相位差的判断这个问题就回归到初始角 \Psi 和相位差的判断Ψ
在向量图中如果UAO与横坐标轴重合,则UCO和UAO的相位差为120°,C相超前A相120度。在向量图中如果U_{AO}与横坐标轴重合,则U_{CO}和U_{AO}的相位差为120°,C相超前A相120度。UAOUCOUAO120°CA120
UBO和UAO的相位差为240°,由于相位差绝对值小于180°,所以将相位差转化为−120°(240°−360°),即A相超前B相120°。U_{BO}和U_{AO}的相位差为240°,由于相位差绝对值小于180°,所以将相位差转化为-120°(240°-360°),即A相超前B相120°。UBOUAO240°180°120°240°360°AB120°
同理可得B相超前C相120°。同理可得B相超前C相120°。BC120°

我们结合正弦量的表示法来分析
在这里插入图片描述

现在就对三相超前滞后的概念屡清楚了 ٩(๑❛ᴗ❛๑)۶

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