第2章正弦交流電路.ppt

1、2.1 正弦量的三要素,2.2 同頻率正弦量的相加與相減,2.3 交流電路中的電阻、電容與電感,2.4 電阻、電感的串聯(lián)電路,第2章正弦交流電路,2.5 電阻、電感、電容串聯(lián)電路及串聯(lián)諧振,2.6 感性負載和電容器的并聯(lián),2.7 三相交流電路,2.8 三相負載的連接,了解單相交流電路中的幾個基本概念 掌握正弦量的基本特征及相量表示法 理解和掌握R、L、C三大基本元件的伏安關(guān)系 掌握多參數(shù)組合電路的簡單分析與計算方法 熟悉提高功率因數(shù)的意義和方法 理解有功功率、無功功率及視在功率的概念,學習目的與要求,2.1 正弦量的三要素,大小和方向均隨時間變化的電壓或電流稱為交流電。如,等腰三角波,矩形脈沖

2、波,正弦波,其中，大小和方向均隨時間按正弦規(guī)律變化的電壓或電流稱為正弦交流電。正弦交流電廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究及日常生活中，了解和掌握正弦交流電的特點，學會正弦交流電路的基本分析方法，是本章學習的目的。,1. 正弦交流電的頻率、周期和角頻率,正弦量變化一個循環(huán)所需要的時間稱周期，用T表示。,T=0.5s,正弦量一秒鐘內(nèi)經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)稱為頻率，用f 表示。,正弦量一秒鐘內(nèi)經(jīng)歷的弧度數(shù)稱為角頻率，用表示。,顯然,三者是從不同的角度反映的同一個問題：正弦量隨時間變化的快慢程度。,1秒鐘,f=2Hz,單位是赫茲,單位是秒,=4rad/s,單位是 每秒弧度,2. 正弦交流電的瞬時值、最大值和有效值

3、,正弦量隨時間按正弦規(guī)律變化，對應(yīng)各個時刻的數(shù)值稱為瞬時值，瞬時值是用正弦解析式表示的，即：,瞬時值是變量，注意要用小寫英文字母表示。瞬時值對應(yīng)的表達式應(yīng)是三角函數(shù)解析式。,(1)瞬時值,(2)最大值,正弦量振蕩的最高點稱為最大值，用Um(或Im)表示。,有效值是指與正弦量熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值。,交流電流i 通過電阻R時，在t 時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q；,例,直流電流I通過相同電阻R時，在t 時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q。,兩電流熱效應(yīng)相同，可理解為二者做功能力相等。我們把做功能力相等的直流電的數(shù)值I定義為相應(yīng)交流電i 的有效值。有效值可確切地反映正弦交流電的大小。,(3)有效值,有效值是根據(jù)熱效應(yīng)相

4、同的直流電數(shù)值而得，因此引用直流電的符號，即有效值用U或I表示。,理論和實踐都可以證明，正弦交流電的有效值和最大值之間具有特定的數(shù)量關(guān)系，即：,3. 正弦交流電的相位、初相和相位差,顯然，相位反映了正弦量隨時間變化的整個進程。,初相確定了正弦量計時始的位置，初相規(guī)定不得超過180。,(1)相位,(2)初相,相位是隨時間變化的電角度，是時間t 的函數(shù)。,初相是對應(yīng) t =0時的確切電角度。,正弦量與縱軸相交處若在正半周，初相為正。,正弦量與縱軸相交處若在負半周，初相為負。,u、i 的相位差為：,顯然，兩個同頻率正弦量之間的相位之差，實際上等于它們的初相之差。,已知,(3)相位差,，求,電壓與電流

5、之間的相位差。,注 意,不同頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。相位差不得超過180!,思考 回答,何謂正弦量的三要素？它們各反映了什么？,耐壓為220V的電容器，能否用在180V的正弦交流電源上？,何謂反相？同相？相位正交？超前？滯后？,正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和初相。最大值反映了正弦量的大小及做功能力；角頻率反映了正弦量隨時間變化的快慢程度；初相確定了正弦量計時始的位置。,不能！因為180V的正弦交流電，其最大值255V 180V!,u1與u2反相，即相位差為180；,u3超前u190，或說u1滯后u390，二者為正交的相位關(guān)系。,u1與u4同相，即相位差為零。,2.2 同頻率

6、正弦量的相加與相減,相量特指與正弦量具有一一對應(yīng)關(guān)系的復數(shù)。如：,正弦量的最大值對應(yīng)復數(shù)A的模值；,顯然，復數(shù)A就是正弦電壓u 的相量。二者具有一一對應(yīng)關(guān)系。,正弦座標,復數(shù)座標,正弦量的初相與復數(shù)A的幅角相對應(yīng)；,正弦量的角頻率對應(yīng)復數(shù)A繞軸旋轉(zhuǎn)的角速度；,正弦量的相量是用復數(shù)表示的。因此學習相量法之前應(yīng)首先復習鞏固一下有關(guān)復數(shù)的概念及其運算法則。,復數(shù)A在復平面上是一個點；,原點指向復數(shù)的箭頭稱為復數(shù)A 的模值，用a表示；,模a與正向?qū)嵼S之間的夾角稱為復 數(shù)A的幅角，用表示；,A在實軸上的投影是它的實部數(shù)值a1；,復數(shù)A用代數(shù)形式可表示為,由圖可得出復數(shù)A的模a和幅角與實部、虛部的關(guān)系 為

7、：,a,A在虛軸上的投影是它的虛部數(shù)值a2；,由圖還可得出復數(shù)A與模a及幅角的 關(guān)系為：,復數(shù)在電學中還常常用極坐標形式表示為：,由此可推得A的三角函數(shù)表達式為：,復數(shù)的表示形式有多種，它們之間可以相互轉(zhuǎn)換。,已知復數(shù)A的模a=5，幅角=53.1，試寫出復數(shù)A 的極坐標形式和代數(shù)形式表達式。,由此可得復數(shù)A的代數(shù)形式為：,解,實部,虛部,例,顯然，復數(shù)相加、減時用代數(shù)形式比較方便；復數(shù)相乘、除時用極坐標形式比較方便。,設(shè)有兩個復數(shù)分別為：,A、B加、減、乘、除時運算公式如下：,復數(shù)的運算法則,在復數(shù)運算當中，一定要根據(jù)復數(shù)所在象限正確寫出幅角的值。如：,注意：,上式中的j 稱為旋轉(zhuǎn)因子，一個復

8、數(shù)乘以j相當于在復 平面上逆時針旋轉(zhuǎn)90；除以j相當于在復平面上順時針 旋轉(zhuǎn)90。,數(shù)學課程中旋轉(zhuǎn)因子是用i表示的，電學中為了區(qū)別 于電流而改為j。,A,B,C,D,與正弦量相對應(yīng)的復數(shù)形式的電壓和電流稱為相量。為區(qū)別與一般復數(shù)，相量的頭頂上一般加符號“”。,例：正弦量i=14.1sin(t+36.9)A的最大值相量表示為：,其有效值相量為：,由于一個電路中各正弦量都是同頻率的，所以相量只需 對應(yīng)正弦量的兩要素即可。即模值對應(yīng)正弦量的最大值或 有效值，幅角對應(yīng)正弦量的初相。,正弦量的相量表示法,把它們表示為相量后畫在相量圖中。,已知兩正弦量,兩電壓的有效值相量為,畫在相量圖中：,熟練后可直接畫

9、作,正弦量的相量圖表示法,按照各個正弦量的大小和相位關(guān)系用初始位置的有向線 段畫出的若干個相量的圖形，稱為相量圖。,選定某一個量為參考相量，另一個量 則根據(jù)與參考量之間的相對位置畫出。,例,分析,利用相量圖中的幾何關(guān)系，可以簡化同頻率正弦量之 間的加、減運算及其電路分析。舉例如下：,利用相量圖輔助分析，,根據(jù)平行四邊形法則，,量圖可以清楚地看出：,U1cos1+U2cos2,U1sin1+U2sin2,由相量與正弦量之間的對應(yīng)關(guān)系最后得,例,解,三角函數(shù)運算由幾何分析運算所替代，化復雜為簡單！,由相,形的勾股弦定理：,根據(jù)直角三角,夾角,檢驗學習結(jié)果,如何把代數(shù)形式變換成極坐標形式？,極坐標形

10、式又如何化為代數(shù) 形式？,相量等于正弦量的說法對嗎？ 正弦量的解析式和相量式之間能用等號嗎？,利用幾何圖形關(guān)系，如,利用三角函數(shù)關(guān)系，如,說法不對！相量和正弦量之間只有對應(yīng)關(guān)系，沒有相等 之說。因此，解析式和相量式之間不能畫等號！,2.3 交流電路中的電阻、電容與電感,1. 電阻元件,（1）電阻元件上的電壓、電流關(guān)系,電流、電壓的瞬時值表達式,相量圖,u、i 即時對應(yīng)！,u、i 同相！,u、i最大值或有效值之間符合歐姆定律的數(shù)量關(guān)系。,相量關(guān)系式,（2）電阻元件上的功率關(guān)系,1)瞬時功率 p,瞬時功率用小寫！,則,結(jié)論：1. p隨時間變化；2. p0；耗能元件。,p=UI-UIcos2 t,U

11、I,UIcos2 t,由:,可得瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值:,P = UI,求“220V、100W”和“220V、40W”兩燈泡的電阻。,平均功率用大寫！,可見，額定電壓相同時，瓦數(shù)越大的燈泡，其燈絲電阻越小。而電壓一定時，瓦數(shù)越大向電源吸取的功率越多，視其為大負載。學習時一定要區(qū)別大電阻和大負載這兩個概念。,2)平均功率 P (有功功率),把u i數(shù)量關(guān)系代入上式：,例,解,3. 電感元件,（1）電感元件上的電壓、電流關(guān)系,電流、電壓的瞬時值表達式,導出u、i的有效值關(guān)系式：,u、i 動態(tài)關(guān)系！,u在相位上超前 i 90電角！,上式稱為電感元件上的歐姆定律表達式。,u、i 最大值的數(shù)量關(guān)系

12、為：,相量圖為：,電感元件上的電壓、電流相量關(guān)系式為：,式中XL稱為電感元件的電抗，簡稱感抗。感抗反映了電感元件對正弦交流電流的阻礙作用。單位也是。,感抗與哪些因素有關(guān)？,直流情況下感抗為多大？,感抗與頻率成正比， 與電感量L成正比。,直流情況下頻率f等于零，因此感抗等于零，電感元件相當于短路。,（2）電感元件的功率,1）瞬時功率 p,則,p=ULIsin2 t,u i 關(guān)聯(lián), 吸收電能; 建立磁場; p 0,u i 非關(guān)聯(lián), 送出能量; 釋放磁能; p 0,u i 關(guān)聯(lián), 吸收電能; 建立磁場; p 0,u i 非關(guān)聯(lián), 送出能量; 釋放磁能; p 0,p為正弦波，頻率為ui 的2倍；在一個

13、周期內(nèi)，L吸收的電能等于它釋放的磁場能。,2. 能從字面上把無功功率理解為無用之功嗎？,f 變化時XL隨之變化，導致電流i 變化。,不能！感性設(shè)備如果沒有無功功率，則無法工作！無功功率意味著只交換不消耗。,為和有功功率相區(qū)別，無功功率的單位定義為乏爾Var。,2）平均功率 P,電感元件不耗能！,電感元件雖然不耗能，但它與電源之間的能量交換始終在進行，這種電能和磁場能之間交換的規(guī)模可用無功功率來衡量。即：,1. 電源電壓不變，當電路的頻率變化時， 通過電感元件的電流發(fā)生變化嗎？,3）無功功率 Q,電路理論中的電容元件是實際電容器的理想化模型。如下圖所示。,兩塊平行的金屬極板就可構(gòu)成一個電容器。,

14、在外電源作用下，電容器兩極板分別存貯等量的異性電荷形成電場。,電容器的儲能本領(lǐng)用電容量C表示：,式中電荷量q的單位是庫侖C；電壓u的單位是伏V； 電容量C的單位為法拉F。,實用中還有較小的單位，它們之間的換算關(guān)系如下：,3. 電容元件,能夠容納和存儲電荷的器件,1F=106F=109nF=1012pF,設(shè),i超前 u 90電角！,（1）電容元件上的電壓、電流關(guān)系,則,ui相量表達式,其中,稱為電容元件的電抗，簡稱容抗。容抗反映了電容元件對正弦交流電流的阻礙作用。,相量圖,i和 u 有效值符合歐姆定律！,（2） 電容元件的功率,1)瞬時功率 p,瞬時功率,p=UICsin2 t,u i 關(guān)聯(lián),

15、電容充電; 建立電場; p 0,u i 非關(guān)聯(lián), 電容放電; 釋放能量; p 0,u i 關(guān)聯(lián), 電容充電; 建立電場; p 0,u i 非關(guān)聯(lián), 電容放電; 釋放電能; p 0,電容器的基本工作方式是充放電。在一個周期內(nèi)C充電吸收的電能等于它放電時釋放的電能。,電容元件不耗能！,容抗與頻率成反比，與電容量成反比。,直流情況下頻率f 等于零，因此容抗等于無窮大，即直流下電容器相當于開路。,Var,2）平均功率 P,電容元件不耗能！,電容元件和電源之間的能量交換規(guī)模也是用無功功率衡量的。即：,3）元功功率 Q,問題與討論,1. 直流情況下，電容器的容抗多大？,2. 容抗與哪些因素有關(guān)？,1、電感

16、元件在直流、高頻交流電路中如何？,2、電容元件在直流、高頻交流電路中如何？,3、無功功率能否認為是無用之功？如何正確理解無功功率的概念？有功功率、無功功率的單位相同嗎？,4、感抗、容抗和電阻有何相同？有何不同？,5、電壓、電流相位如何時只吸收有功功率？只吸收無功功率時二者相位又如何？,6、即時元件指得是什么？動態(tài)元件又指的是什么？所謂即時和動態(tài)是根據(jù)什么而言的？,7、電容器的主要工作方式是什么？電容器的極間電壓很大時，是否此時電流也一定很大？,8、你能得出電容和電感兩元件之間有哪些特點嗎？,練習與思考,想想 練練,1.電阻元件在交流電路中電壓與電流的相位差是多少？ 判斷下列表達式的正誤。,2.

17、純電感元件在交流電路中電壓與電流的相位差是多 少？感抗與頻率有何關(guān)系？判斷下列表達式的正誤。,3.純電容元件在交流電路中電壓與電流之間的相位差是 多少？容抗與頻率有何關(guān)系？判斷表達式的正誤。,2.5 電阻、電容、電感的串聯(lián)電路,a,b,電路相量模型,1、R、L、C串聯(lián)電路的相量分析法,設(shè),可得,對假想回路列相量形式的KVL方程：,為電路參考相量,式中,復阻抗Z的模值對應(yīng)正弦交流電路中的阻抗|Z|，幅角對應(yīng)總電壓與電流的相位差。阻抗 |Z|反映了多參數(shù)串聯(lián)電路對正弦交流電流總的阻礙作用。阻抗的單位是歐姆。,對R、L、C串聯(lián)電路進行相量分析,RLC串聯(lián)電路相量圖,式中,由相量圖可導出幾個三角形,電

18、壓三角形,由相量圖可以看出：,阻抗三角形,功率三角形,注意：上述三角形都是按照感性電路畫出的。其中復功率的模對應(yīng)電路的總功率S，通常稱為視在功率(表觀功率)。,電壓三角形是相量圖。它不僅定性反映各電壓間的數(shù)量關(guān)系，還可反映各電壓間的相位關(guān)系。,阻抗三角形不是相量圖！它的各條邊僅僅反映了各個復阻抗之間的數(shù)量關(guān)系。,功率三角形也不是相量圖！其各邊也是僅僅表明了各種功率之間的數(shù)量關(guān)系。,2. 多參數(shù)組合串聯(lián)電路的功率,觀察三個三角形可看出：同相位的電壓和電流構(gòu)成了有功功率P，顯然這是由電阻元件耗能的電特性決定的。,P的單位是瓦特。有功功率的能量轉(zhuǎn)換過程是不可逆的。,由幾個三角形還可看出：正交關(guān)系的電

19、壓和電流構(gòu)成的是無功功率Q，電感元件的QL為正；電容元件的QC為負。,Q的單位是乏爾。無功功率的能量轉(zhuǎn)換過程可逆。,視在功率是電路中的總功率，它包含了有功功率和無功功率。,S的單位是伏安。視在功率表征電源或設(shè)備的總?cè)萘俊?有關(guān)電路性質(zhì)的討論,由,可知，電路的性質(zhì)取決于電抗UX。,當,時，UX0，電路呈感性，u超前i一個角；,時，UX0，電路呈容性，u滯后i一個角；,時，UX=0，電路呈阻性，u和i同相，=0。,同理：,在含有L和C的電路中，出現(xiàn)總電壓與電流同相的阻性電路時，稱電路發(fā)生了諧振。,電路發(fā)生諧振時，情況比較特殊。由于諧振時電抗為零，所以阻抗最??；電壓一定時諧振電流最大；在L和C兩端將

20、出現(xiàn)過電壓情況等等。,電力系統(tǒng)中的電壓一般為380V和220V，若諧振發(fā)生出現(xiàn)過電壓時，極易損壞電器，因此應(yīng)避免諧振的發(fā)生。諧振現(xiàn)象被廣泛應(yīng)用在電子技術(shù)中。,想想 練練,交流電路中的三種功率，單位上有什么不同？,有功功率、無功功率和視在功率及三者之間的數(shù)量關(guān)系如何？,阻抗三角形和功率三角形是相量圖嗎？電壓三角形呢？你能正確畫出這幾個三角形嗎？,在含有L和C的電路中出現(xiàn)電壓、電流同相位的現(xiàn)象，稱為什么？此時RLC串聯(lián)電路中的阻抗如何？電壓一定時電流如何？L和C兩端有無電壓？多大？,3. 功率因數(shù),電力設(shè)備如變壓器、感應(yīng)電動機、電力線路等，除從電力系統(tǒng)吸取有功功率外，還要吸取無功功率。無功功率僅完

21、成電磁能量的相互轉(zhuǎn)換，并不作功。無功和有功同樣重要，沒有無功，變壓器不能變壓，電動機不能轉(zhuǎn)動，電力系統(tǒng)不能正常運行。但無功功率占用了電力系統(tǒng)發(fā)供電設(shè)備提供有功功率的能力，同時也增加了電力系統(tǒng)輸電過程中的有功功率的損耗，導致用電功率因數(shù)降低。,式中cos稱為電路的功率因數(shù)。,可得,世界各國電力企業(yè)對用戶的用電功率因數(shù)都有要求，并按用戶用電功率因數(shù)的高低在經(jīng)濟上給予獎懲。,功率因數(shù)是電力技術(shù)經(jīng)濟中的一個重要指標。提高功率因數(shù)意味著： 1)提高用電質(zhì)量，改善設(shè)備運行條件，保證設(shè)備在正常條 件下工作，有利于安全生產(chǎn)； 2)可節(jié)約電能，降低生產(chǎn)成本，減少企業(yè)的電費開支。例 如：當cos=0.5時的損耗是

22、cos=1時的4倍； 3)提高企業(yè)用電設(shè)備利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設(shè)備潛力； 4)減少線路的功率損失，提高電網(wǎng)輸電效率； 5)因發(fā)電機容量的限定，提高功率因數(shù)將意味著讓發(fā)電機 多輸出有功功率。,請在此鍵入您自己的內(nèi)容,2.6 感性負載和電容器的并聯(lián)電路功率因數(shù)的補償,1. 避免感性設(shè)備的空載和減少其輕載；,提高功率因數(shù)的方法,2. 在線路兩端并聯(lián)適當電容。,提高功率因數(shù)的意義,1. 提高供電設(shè)備的利用率；,2. 減少線路上的能量損耗。,一臺功率為1.1kW的感應(yīng)電動機，接在220V、50Hz的電路中，電動機需要的電流為10A，求：(1)電動機的功率因數(shù)；(2)若在電動機兩端并聯(lián)一個79.5F的電

23、容器，電路的功率因數(shù)為多少？,（1）,（2）設(shè)未并聯(lián)電容前電路中的電流為I1；并聯(lián)電容后，電動機中的電流不變，仍為I1，但電路中的總電流發(fā)生了變化，由I1變成I。電流相量關(guān)系為：,畫電路相量圖分析：,例,解,可見，電路并聯(lián)了電容C后，功率因數(shù)由原來,的0.5提高到了0.845，電源利用率得以提高。,檢驗學習結(jié)果,1. RL串聯(lián)電路接到220V的直流電源時功率為1.2KW，接在220V、50 Hz的電源時功率為0.6KW，試求它的R、L值。,2. 如果誤把額定值為工頻“220V”的接觸器接到直流“220V”電源上，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？,分析：RL在直流下相當純電阻，所以R=2202120040.3;

24、 工頻下：,3. 并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，并聯(lián)電容器的容量越大，功率因數(shù)是否被提得越高？為什么？會不會使電路的功率因數(shù)為負值？是否可以用串聯(lián)電容器的方法提高功率因數(shù)？,不可以！,并的電容量大，cos不一定高,會,由于過電壓而燒損,思考與練習,已知交流接觸器的線圈電阻為200，電感量為7.3H，接到工頻220V的電源上。求線圈中的電流I=?如果誤將此接觸器接到U=220V的直流電源上，線圈中的電流又為多少？如果此線圈允許通過的電流為0.1A，將產(chǎn)生什么后果？,分析,接到工頻電源220V時,接觸器線圈感抗XL=2fL=3147.3=2292,如誤接到直流220V時,此時接觸器線圈中通過的

25、電流是它正常條件下額定電流的11倍，因過電流線圈將燒損。,練習,端的電壓，從而達到調(diào)速的目的。已知電動機電阻為190，感抗為260，電源電壓為工頻220V?，F(xiàn)要使電動機上的電壓降為180V，求串聯(lián)電感線圈的電感量L應(yīng)為多大(假定此線圈無損耗電阻)？能否用串聯(lián)電阻來代替此線圈？試比較兩種方法的優(yōu)缺點。,分析,電動機電阻和電感上的電壓分別為,電動機中通過的電流,串聯(lián)線圈端電壓,在電扇電動機中串聯(lián)一個電感線圈可以降低電動機兩,若用電阻代替線圈，則串聯(lián)電阻端電壓,串聯(lián)電阻的阻值為,比較兩種方法，串聯(lián)電阻的阻值為電動機電阻的二分之一還要多些，因此需多消耗功率:P=0.559210633W，這部分能量顯然

26、對用戶來講是要計入電表的。而串聯(lián)的線圈本身銅耗電阻很小，一般不需要消耗多少有功功率。所以，對用戶來講，用串聯(lián)線圈的方法降低電壓比較合適。,串聯(lián)線圈電感量,2.7 三相交流電路,現(xiàn)代電力工程上幾乎都采用三相四線制。三相交流供電系統(tǒng)在發(fā)電、輸電和配電方面較單相供電具有很多不可比擬的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在： 1.三相電機產(chǎn)生的有功功率為恒定值，因此電機的穩(wěn)定性好。 2.三相交流電的產(chǎn)生與傳輸比較經(jīng)濟。 3.三相負載和單相負載相比，容量相同情況下體積要小得多。 由于上述優(yōu)點，使三相供電在生產(chǎn)和生活中得到了極其廣泛的應(yīng)用。,三相定子繞組對稱嵌放在定子鐵心槽中。,定子鐵心,尾端： X Y Z, ,1、三相電源的

27、連接方式,三相交流電是由三相發(fā)電機產(chǎn)生的。發(fā)電機主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分構(gòu)成。,定子繞組,首端： A B C,轉(zhuǎn)子鐵心,轉(zhuǎn)子繞組,轉(zhuǎn)子繞組通電后產(chǎn)生磁場。,轉(zhuǎn)軸,三相定子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場相切割，感應(yīng)對稱三相電動勢。,原動機帶動轉(zhuǎn)子繞軸旋轉(zhuǎn)，形成氣隙旋轉(zhuǎn)磁場。,電路分析中很少用電動勢，通常用電壓來表示。以A 相繞組的感應(yīng)電壓為參考正弦量，則發(fā)電機感應(yīng)的對三 相電壓分別為：,（ 1）. 對稱三相交流電的特點,uA,uB,uC,對稱三相交流電最大值相等，頻率相同，相位互差120。,三相電源Y接時的三個相電壓顯然是對稱的！,（2）. 三相電源的星形（Y）連接方式,三相電源尾 端連在一起,三相電源首端分別

28、向外 引出端線，俗稱火線。,尾端公共點向外引出的導線 稱為中線，中線俗稱零線。,顯然火線與零線之間的電壓等于發(fā)電機繞組的三相感應(yīng)電壓相電壓,火線與火線之間的電壓稱為線電壓。,結(jié)論：,三相電源繞組作Y形連接時，可以向負載提供兩種 電壓。此種供電系統(tǒng)稱為三相四線制。,數(shù)量上，線電壓uAB是相電壓uA的1.732倍；相位上，線電壓超前與其相對應(yīng)的相電壓30電角！,（3）三相電源Y接時線、相電壓之間的關(guān)系,三個相電壓對稱,電源的中性點總是接地的，因此相電壓在數(shù)值上等于各相繞組首端電位。,線電壓與相電壓之間的關(guān)系,電壓等于兩 點電位之差,30,同理可得,顯然，電源Y接時的三個線電壓也是對稱的！,30,3

29、0,（4）. 三相電源的三角形（）連接方式,顯然發(fā)電機繞組作接時只能向負載提供一種電壓！,三相電源首尾 相接構(gòu)成閉環(huán),在電源的三個連接點處 分別外引三根火線。,顯然，電源繞組作接時，線電壓等于發(fā)電機繞組的三相感應(yīng)電壓。,發(fā)電機三相繞組作接時，不允許首尾端接反！否則將在三角形環(huán)路中引起大電流而致使電源過熱燒損。,結(jié)論：,三相電源繞組作接時，線電壓等于電源繞組的感應(yīng)電壓。此種供電系統(tǒng)稱為三相三線制。通常電源繞組的連接方式為星形。,日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級為:,三相電源繞組連接成Y接方式的最大優(yōu)越性就是可向負載提供兩種不同的電壓，且其中線電壓是發(fā)電機一相繞組感應(yīng)電壓的1.732倍！

30、,三相四線制供電系統(tǒng)兩種電壓一般表示為,或,驗電筆的正確握法如下圖示,你能說出對稱三相交流電的特征嗎？,你會做嗎？,三相四線制供電體制中，你能說出線、相電壓之間的數(shù)量關(guān)系及相位關(guān)系嗎？,電筆頭與被測導線接觸時，使氖管發(fā)光的是火線，不發(fā)光的是零線。,檢驗學習結(jié)果,2 三相負載的連接方式,三相負載也有Y形和形兩種連接方式。,（1）. 三相負載的Y形連接,線電流,由連接方式?jīng)Q定了,相電流,Y接時負載端電壓等于電源相電壓,對稱三相負載,滿足,稱為對稱三相負載。,Y接對稱三相負載中通過的電流,Y接對稱三相電流對稱，因此,對稱負載Y接時，由于中線電流為零，中線不起作用，可以拿掉！,電源線電壓為380V，對稱三相負載Y接，Z=3+j4，求：各相負載中的電流及中線電流。,解,例,設(shè),根據(jù)對稱關(guān)系：,對稱三相電路的計算可歸結(jié)為一相電路計算，其它兩相根據(jù)對稱關(guān)系可直接寫出。,結(jié)論：,則,有,解得,中線電流,實用中，三相電動機、變壓器等都是對稱三相負載。,已知電源線電壓為380V。三相Y接照明負載均為“220V、40W”白熾燈50盞，求：U相開路，V相開25盞，W相燈全開時各相電流及中線電流。,不對稱三相負載,時，稱之為不對稱三相負載。,求解不對稱三相負載電路時，只要電路中有中線，就可把各相按