當您使用三相系統時,在示波器上提供相量圖可以節省設置過程中的時間,并可以更快地了解系統。
通常,交流電壓或電流以圖形方式表示為電壓或電流與時間的波形。這是傳統的示波器視圖。

三相系統由三個正弦交流電壓和相同頻率的電流組成。在同一軸上繪制6個或更多波形會產生非常繁忙的圖形。很難識別有關幅度和相位角的重要信息。電氣工程師很早就意識到了這一點,并采用了一種更簡單的方法。

相量圖表示兩個或多個向量之間的大小和方向關系。相量圖因其能夠有效傳達幅度和相位信息的能力而廣受歡迎,并廣泛用于三相電力系統分析中。
示波器上有相量圖可提供兩個主要優點:
1.它提供了一種快速的方法來檢查您的設置
2.它快速顯示了系統中負載的性質
1.檢查您的設置
相量圖提供了一種確保探針正確定向的快速方法。在三相系統上設置測量值可能具有挑戰性。必須以正確的極性連接三個或更多電壓探針。還必須連接三個或更多個電流探頭,并使其箭頭指向負載。挑戰在于確定正確的極性,而不是電流探頭本身。鉗式電流探頭易于操作。只需將導體放在鉗口中并完全合上鉗口即可。導線不必在開口中居中,如果以一定角度穿過也可以。
電動機負載是電感性的,因此在相量圖上,電壓矢量應領先于電流矢量。如果相量圖顯示超前的電流矢量,則最好檢查測試設置的連接。這通常是由反向電流鉗引起的。


電流探頭反向連接。注意電流矢量領先相應的電壓矢量


通過反轉電流探頭的方向,可以解決連接問題。請注意,電流矢量現在滯后于相應的電壓矢量,表明電流探頭的方向正確。
2.了解您的負擔
在平衡的三相系統中,三個電壓矢量中的每個矢量彼此之間的標稱距離為120度。在平衡的系統中,每相具有相同的負載,電流矢量也將彼此分開120度。在這種平衡系統中,線電流之和在任何時刻都是零,線間電壓之和也為零。
但是實際系統并不像教科書系統那樣。三相之間的負載阻抗差異將導致不平衡。這些可能顯示為向量中的不同長度以及電壓和電流向量之間的不同角度。
相量圖非常適合查看電感性或電容性負載的影響。對于純電阻負載,電壓和電流同相,這意味著電壓和電流之間沒有滯后。但是,由于電動機本質上是電感性的,因此電流矢量將始終滯后于相應的電壓矢量。為了獲得良好的電機驅動設計,該相角應保持在電壓和電流相量之間的最小值。

線-線(左/上)的典型相量圖及其對應的線-中線(右/下)配置。在左圖上,請注意左上角電壓矢量之間的角度(0度,-120度和-119.7度),表明負載接近平衡。電流矢量落后于相應的電壓矢量,表明設置連接正確。Line-Neutral配置是從Line-Line配置數學得出的,而無需進行物理連接更改。
結論
相量圖是很好的視覺工具,可以幫助您了解三相系統。它們為您的設計提供了良好的整體見解,并快速顯示了設計更改的效果。
泰克逆變器電動機驅動器分析解決方案(5-IMDA)提供了基于示波器的獨特相量圖,可快速分析您的三相設計。這是更多詳細信息的鏈接。