三相平衡负载零线电流为零这是在学《电工原理》基础部分得到的知识,随着学习的深入,到非线性负载、谐波等课程时,三相平衡负载的零线电流就不为零了,而且还很大,甚至超过相线电流,对学电专业的朋友们应该不是问题。然而,遇到太多对这个问题认识不清的,对三相平衡负载零线有电流持反对态度,看来大学时,基础课还欠功夫啊!
举一个简单例子,三相整流桥带电容滤波电路。三相线性平衡负载,其电流波形图取任何瞬间(波形图不好画,不做了),其相量和都是零,所以零线没有电流,比如三相电机。三相整流、滤波电路就不是线性负载了,有非线性元件二极管,其特性是正极电压要高于负极电压一个结压降才能正向导通,反向不导通。通过几个周期给电容充电,电容电压接近峰值,二极管就不能在正弦波180°全导通,只在接近峰值时才导通,而且给电容充电电流较大,这就形成了交流侧脉冲电流波形。这样的三相脉冲电流波形,在任何一个瞬间都不能向量和为零,即使三相负荷平衡。所以,零线会有很大的三次谐波电流通过,甚至超过相线电流。因为非线性负载存在丰富的谐波成分,所以用普通电流表不能准确测量通过导体的电流,一定要用有真有效值功能的电流表测量,这就是我10几年在论坛一直强调使用真有效值电流表的原因。
非线性负荷我常见的有:晶闸管调压设备、开关电源(不带PFC)、变频器、伺服驱动器......。
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