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  • 什么是交流電源

    什么是交流電源

    交流電源是現代詞,是一個專有名詞,指的是插頭與插座指用來接上市電提供的交流電,使家用電器與可攜式小型設備通電可使用的裝置。
    家用交流電源插頭與插座用來接上市電提供的交流電,以讓家用電器與小型設備通電。電源插頭有棒狀或銅板狀突出的公接頭,可插入有插槽或凹洞的母接頭型電源插座。插頭上一般有火線(孔洞較短)、中性線接頭(孔洞較長),部分還有接地接頭(中央圓孔)。也有多種插頭并未特別區分火線與中性線,而有些接頭會有多個火線。這些接頭可能鍍上了銅、錫、鎳等金屬。
    交流電源在工業和科學領域很常見,經常被用作實驗室儀器進行一致性測試,它們是具有不同輸入和輸出功率的單相或三相設備。通常情況下,交流電源從墻上插座(主電源)接收電壓,使用變壓器調節電壓(升高或降低)以獲得所需的電壓,并允許一定程度的濾波發生。在某些情況下,交流電源也可用作隔離變壓器,其中源電壓和輸出電壓來自同一個源。
    交流電源可以用來改變電壓和頻率。其類型包括自耦變壓器(提供主隔離)、可變變壓器(可變輸出自耦變壓器)等。交流電源被設計成提供近乎恒定的電流,也有電源轉換(不使用變壓器)、線路調節器(當輸出電壓與輸入電壓相同時)、不間斷電源(用于提供備用電源的設備)等類型。此外,電路還可以設計成倍壓拓撲結構,直接對交流電源進行升壓。
    在現代使用中,交流電源可分為單相和三相。單相和三相交流電源的主要區別在于輸送的一致性。交流電在生活中廣泛應用,電力公司向家庭提供的電力都是交流電,所有插入電源插座的家用電器,例如空調、冰箱和照明設備等都使用交流電源運行。在工業應用中,將直流電轉換為交流電的設備有時也稱為交流電源。
    交流電源的優點包括:易于改造,可根據變壓器匝數比輕松變換電壓,長距離輸電使用高壓可減少損耗,在需求點放置變壓器可輕松提取電力,通過調整電壓可降低輸配電的設備成本;容易中斷電路,其在正電壓和負電壓之間交替,若發生事故或災難時想暫時停止電流,可利用電流為零的瞬間將其切斷,以減少對電氣系統和斷路器本身的損壞。
    交流電源主要由同步發電機利用電磁感應來提供電力。電磁感應的原理是當磁鐵靠近或遠離纏繞的銅線時會產生電壓,同步發電機利用繞組高速旋轉產生的電壓產生電力,同時產生強大的內部磁場。在 IT 行業,交流(穩壓)電源大致分為交流穩壓型(AVR)和變頻器型(CV/CF)兩種。交流穩壓法的目的是穩定輸出電壓和波形,方式有滑塊方式(通過使用伺服電機等連續切換變壓器的抽頭來保持交流電壓恒定)和抽頭切換方式(將輸入交流電的電壓與參考電壓進行比較,校正誤差并輸出);變頻方式則是將交流電轉換為直流電,然后使用線性放大器或 DC/AC 逆變器來校正輸出電壓和頻率,并作為交流電輸出。
    電力系統中的交流電是指方向和大小隨時間呈周期性變化的電流,其變化通常呈正弦波形式。交流電源的應用范圍很廣,從一般家用電器到工業設備都有涉及。許多家用電器(如吹風機、空調、微波爐等)以及商用冰箱、排風機、工業水泵等工業設備的電源大多是交流電源。在 IT 行業和其他領域,不間斷電源用于保護關鍵數據服務器和數據存儲,它正常情況下提供交流電源,同時使用市電給電池充電,當市電切斷時再由電池供電。此外,還有一些出售的模擬器可以測試電氣設備是否會因故意對交流電源產生干擾而發生故障。

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