電工基礎(chǔ)1～2學(xué)時-課件(3)

1、學(xué) 習(xí) 目 標 本章主要介紹三相正弦交流電的概念、三相交流電源的連接、三相負載的連接以及三相功率的計算等內(nèi)容。 本章的學(xué)習(xí)目標： 1）熟悉三相交流電源的產(chǎn)生及特點。 2）掌握三相四線制電源的線電壓和相電壓的關(guān)系。 3）掌握三相對稱負載星形和三角形連接時，負載相電壓、線電壓、相電流、線電流和功率的計算。 4）掌握中性線的作用。 一、三相正弦交流電動勢的產(chǎn)生二、三相電源繞組的連接第一節(jié) 三相交流電源 如果在交流電路中有幾個電動勢同時作用，每個電動勢的大小相等、頻率相同，只是相位不同，那么就稱這種電路為多相制電路。組成多相制電路的各個單相部分稱為一相。 1.三相制發(fā)電機比同功率的單相發(fā)電機體積小，省

2、材料。 2.三相發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單，使用和維護較為方便，運轉(zhuǎn)時比單相發(fā)電機的振動小。 3.在同樣條件下輸送同樣大的功率時，特別是遠距離輸電時，三相輸電線可節(jié)約25左右的材料。一、三相正弦交流電動勢的產(chǎn)生 三相交流發(fā)電機的示意圖如圖a）所示，主要由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。定子中有三個完全相同的繞組，電動勢的參考方向選定為繞組的末端指向始端，如圖b）、c）所示。一、三相正弦交流電動勢的產(chǎn)生 由圖可見，當磁極的N極轉(zhuǎn)到U1處時，U相的電動勢達到正的最大值。經(jīng)過120后，磁極的N極轉(zhuǎn)到V1處，V相的電動勢達到正的最大值。同理，再由此經(jīng)過120后，W相的電動勢達到正的最大值。周而復(fù)始，這三相電動勢的相位互差120。

3、這種最大值相等、頻率相同、相位互差120的三個正弦電動勢稱為對稱三相電動勢。一、三相正弦交流電動勢的產(chǎn)生三相正弦交流電動勢的表示方法 1.以三相對稱電動勢中的U相為參考正弦量，它們的瞬時值表達式如下 2.波形圖與相位圖表示如下三相正弦交流電動勢的表示方法相序三相交流電出現(xiàn)正幅值（或相應(yīng)零值）的順序稱為相序。正（順）序：U-V-W-U負（逆）序： V - U -W- V 三相發(fā)電機的每一相繞組都是一個獨立的電源，可以單獨地接上負載，成為彼此不相關(guān)的三相電路。這樣的電路很不經(jīng)濟，沒有實用價值。二、三相電源繞組的連接 將三相發(fā)電機繞組的末端連在一起，始端分別引出輸出線，這種連接稱為星形聯(lián)結(jié)，用Y表示

4、。1.三相電源繞組的星形聯(lián)結(jié)從始端引出的三根線稱為相線或端線，俗稱火線。 末端接成的一點稱為中性點，簡稱中點，用N表示。從中性點引出的輸電線稱為中性線，簡稱中線。 低壓供電系統(tǒng)的中性點是直接接地的，把接地的中性點稱為零點，而把接地的中性線稱為零線。 工程上，U、V、W三根相線分別用黃、綠、紅顏色來區(qū)分。 無中線的三相制叫做三相三線制。 星形聯(lián)結(jié)有三相三線制和三相四線制兩種。1.三相電源繞組的星形聯(lián)結(jié) 有中線的三相制叫做三相四線制。線電壓：端線與端線之間的電壓 。相電壓：端線與中線之間的電壓。1.三相電源繞組的星形聯(lián)結(jié) 因為通常情況下電源三相電動勢是對稱的，所以，電源三相電壓也是對稱的，即大小相

5、等、頻率相同、相位互差120。 根據(jù)基爾霍夫電壓定律得1.三相電源繞組的星形聯(lián)結(jié)畫出相電壓和線電壓的相量圖?？梢姡€電壓在相位上比相應(yīng)的相電壓超前30。1.三相電源繞組的星形連接 從UU的端點作直線垂直于UUV，得直角三角形OPQ。從這三角形中得到即線電壓與相電壓的數(shù)量關(guān)系為1.三相電源繞組的星形聯(lián)結(jié) 將三相電源內(nèi)每相繞組的末端和另一組繞組的始端依次相連的連接方式，稱為三角形聯(lián)結(jié)，用表示。2.三相電源繞組的三角形聯(lián)結(jié) 三相電源作三角形聯(lián)結(jié)時，線電壓就是相電壓，即 若三相電動勢為對稱三相正弦電動勢，則三角形閉合回路的總電動勢等于零，即 三相發(fā)電機繞組一般不采用三角形聯(lián)結(jié)而采用星形聯(lián)結(jié)。三相變壓器

6、繞組有時采用三角形聯(lián)結(jié)，但要求在連接前必須檢查三相繞組的對稱性及接線順序。2.三相電源繞組的三角形聯(lián)結(jié)一、三相負載的星形聯(lián)結(jié)第二節(jié) 三相負載的連接二、三相負載的三角形聯(lián)結(jié) 三相負載的連接也有星形聯(lián)結(jié)（Y）與三角形聯(lián)結(jié)（）兩種。 在一個三相電路中，如果三相電源和三相負載都是對稱的，則稱為對稱三相電路，反之稱為不對稱三相電路。 對稱三相負載：三相電路中，阻抗大小相同，阻抗角也相同的各相負載，通常叫做對稱三相負載。 接在三相電源上的負載統(tǒng)稱為三相負載。 將三相負載分別接在三相電源的相線和中線之間的接法稱為三相負載的星形聯(lián)結(jié)（Y），如圖所示。一、三相負載的星形聯(lián)結(jié) 概念介紹 1.每相負載兩端的電壓稱為

7、負載的相電壓，流過每相負載的電流稱為負載的相電流。 2.流過相線的電流稱為線電流，相線與相線之間的電壓稱為線電壓。 3.負載為星形聯(lián)結(jié)時，負載相電壓的正方向規(guī)定為自相線指向負載中性點。相電流的正方向與相電壓的正方向一致。線電流的正方向為電源端指向負載端。中線電流的正方向規(guī)定為由負載中點指向電源中點。一、三相負載的星形聯(lián)結(jié) 如果忽略輸電線上的電壓損失，負載端的相電壓就等于電源的相電壓；負載端的線電壓就等于電源的線電壓。因此，三相負載星形聯(lián)結(jié)時，得到如下結(jié)論 線電壓的相位仍超前對應(yīng)的相電壓30。 相電流與線電流相等，即一、三相負載的星形聯(lián)結(jié)2.三相負載的三角形聯(lián)結(jié) 把三相負載分別接在三相電源的每兩

8、根端線之間，就稱為三相負載的三角形聯(lián)結(jié)（） 。三角形聯(lián)結(jié)的電壓、電流參考方向如圖所示。 1）在三角形聯(lián)結(jié)連接中，由于各相負載是接在兩根相線之間，因此，負載的相電壓就是線電壓，即2）根據(jù)基爾霍夫電流定律，可知，線電流為2.三相負載的三角形聯(lián)結(jié)由相量圖可知 所以，對于三角形聯(lián)結(jié)的對稱負載來說，線電流與相電流的數(shù)量關(guān)系為線電流的相位總是滯后與之對應(yīng)的相電流30。2.三相負載的三角形聯(lián)結(jié) 3）三相負載接到三相電源中，應(yīng)做形還是Y形聯(lián)結(jié)，應(yīng)根據(jù)三相負載的額定電壓而定。 若各相負載的額定電壓等于電源的線電壓，則應(yīng)選用三角形聯(lián)結(jié)；若各相負載的額定電壓是電源線電壓的 ，則應(yīng)選用星形聯(lián)結(jié)。 舉例 我國低壓供電的線電壓為380V，當三相感應(yīng)電動機電磁繞組的額定電壓為380V時，就應(yīng)選用三角形聯(lián)結(jié)；當電磁繞組的額定電壓為220V，就應(yīng)選用星形聯(lián)結(jié)。2.三相負載的三角形聯(lián)結(jié) 又因為大多照明燈具額定電壓都為220V，故照明電路一般應(yīng)接成Y形，如圖所示。2.三相負載的三角形聯(lián)結(jié)連接小結(jié) 三相電源 三相電動勢是由三相發(fā)電機產(chǎn)生的。三相對稱交流電動勢的基本特征是:三個交流電動勢的有效值相等