三相交流電路_教學(xué)課件

1、,汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ),汽 車 電 工 電 子 技 術(shù) 基 礎(chǔ),1,PPT學(xué)習(xí)交流,2,PPT學(xué)習(xí)交流,三相正弦交流電路,常見的兩種電,三相正弦交流電路,主要內(nèi)容 一、三相交流電源的星形連接（重點(diǎn)） 二、三相負(fù)載的連接（重點(diǎn)） 三、三相交流電路的功率（了解） 四、安全用電（了解）,4,PPT學(xué)習(xí)交流,三相交流電路,概述： 目前電力工程上普遍采用三相制供電。 由三個(gè)幅值相等、頻率相同（我們國(guó)家電網(wǎng)頻率為50HZ)彼此之間相位互差120o的正弦電壓所組成的供電系統(tǒng)。 前面講的交流電路，實(shí)際是三相電路的一相，因而稱單相交流電路。 另一方面，三相電路也可看作按一定規(guī)律組成的復(fù)雜交流電路。,5,PPT學(xué)

2、習(xí)交流,三相制供電比單相制供電優(yōu)越,在發(fā)電方面：三相交流發(fā)電機(jī)比相同尺寸的單相交流發(fā)電機(jī)容量大。,在輸電方面：如果以相同電壓將相同大小的功率輸送到相同距離，三相輸電線比單相輸電線節(jié)省材料。,在用電設(shè)備方面：三相交流電動(dòng)機(jī)比單相電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、運(yùn)行特性好等等。,因而三相制是目前世界各國(guó)的主要供電方式。,6,PPT學(xué)習(xí)交流,三相電源的星形連接,N,中點(diǎn) 或零點(diǎn),火線,中線或零線,火線,火線,線電壓,相電壓,三相四線制,U1,W1,V1,將發(fā)電機(jī)三個(gè)定子繞組的末端連在一起引出的一根導(dǎo)線 稱為中性線N（中性線接地時(shí)稱為零線）；三個(gè)繞組的 始端U1，V1，W1分別引出的三根導(dǎo)線稱為端線（相線 或

3、火線）。,7,PPT學(xué)習(xí)交流,三相電源的星形連接,由三根端線和一根中線組成的供電方式稱為三相四線制，只有三根端線組成的供電方式稱為三相三線制。 電源每相繞組兩段的電壓，即端線與中線之間的電壓稱為電源相電壓。參考方向規(guī)定為從繞組始端指向末端，分別用UU,UV,UW表示，其有效值用UP表示。 三相電源相電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為：,8,PPT學(xué)習(xí)交流,三相電源的星形連接,電源任意兩根端線之間的電壓稱為線電壓，分別用uUV,uVW,uWU表示，其中的下標(biāo)字母UV，VW，WU即為各電壓的參考方向。 線電壓和相電壓之間的關(guān)系如下：,目前，我國(guó)供電系統(tǒng)線電壓 380V，相電壓220V,9,PPT學(xué)習(xí)交流,線電壓

4、與相電壓的向量關(guān)系,線電壓有效值UL與相電壓有效值UP的關(guān)系： 相電壓有效值和線電壓有效值的關(guān)系： 三個(gè)線電壓的有效值相等，均為相電壓有效值的 3倍。線電壓的相位超前相應(yīng)的相電壓相位30,三相電源各電壓間的相量關(guān)系,10,PPT學(xué)習(xí)交流,三相負(fù)載連接,三相負(fù)載采用何種聯(lián)接方式由負(fù)載的額定電壓決定。 當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源線電壓時(shí)采用三角形聯(lián)接（電動(dòng)機(jī)，機(jī)床）； 當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源相電壓時(shí)采用星形聯(lián)接（照明燈，家用電器）。,三角 形聯(lián) 接,星形連接,三相四線制,照明,照明,照明,11,PPT學(xué)習(xí)交流,三相負(fù)載的星形連接,每項(xiàng)負(fù)載兩端的電壓是電源的相電壓。 每項(xiàng)負(fù)載中的電流為相電流IP（IUN

5、，IVN，IWN）。 每根端線上的電流為線電流IL。（IU，IV，IW） 中性線上的電流為中線電流IN。,12,PPT學(xué)習(xí)交流,三相負(fù)載星形連接時(shí)的電流情況,各項(xiàng)負(fù)載電流的有效值：,13,PPT學(xué)習(xí)交流,星形連接時(shí)線電流，相電流，中性線電流的關(guān)系,各線電流等于對(duì)應(yīng)的各相電流： 然后再根據(jù)基爾霍夫定律得中性線電流為：,14,PPT學(xué)習(xí)交流,三相負(fù)載的星形連接,因?yàn)?所以星形連接的三相負(fù)載中線可以省去，采用三相 三線制供電。,是不是所有的負(fù)載都能省去中性線呢？,15,PPT學(xué)習(xí)交流,三相負(fù)載的星形連接,負(fù)載的種類： 容性負(fù)載：電流相位超前電壓（如，短路狀態(tài)的蓄電池、 定時(shí)器、閃光器） 感性負(fù)載：電

6、流相位滯后電壓（如，電機(jī)、變壓器、鎮(zhèn) 流器） 阻性負(fù)載，電流與電壓相位相同（如，燈泡、電爐、空 調(diào)、冰箱）,16,PPT學(xué)習(xí)交流,三相負(fù)載的星形連接,我們將負(fù)載性質(zhì)相同、數(shù)值也相同，各相電流等于線電流的 負(fù)載稱為對(duì)稱性負(fù)載，否則便是不對(duì)稱性負(fù)載。 結(jié)論： 對(duì)稱性性負(fù)載各相電流瞬時(shí)值代數(shù)和為零即中性線電流 為零，因此可以省去中性線，采用三相三線制供電方式。 不對(duì)稱性負(fù)載因?yàn)楦飨嘭?fù)載兩端的電壓會(huì)根據(jù)各項(xiàng)負(fù)載阻 抗值的大小重新分配，沒(méi)有中性線進(jìn)行傳輸便會(huì)是電壓高的用電 器在高于額定電壓的情況下運(yùn)行縮短使用壽命，而電壓低的用電 設(shè)備在低壓下運(yùn)行，發(fā)揮不了應(yīng)有的功率，影響使用效果。所以 三相負(fù)載不對(duì)稱式

7、時(shí)，必須采用三相四線制，中線不能省去且中 線上不能安裝開關(guān)、保險(xiǎn)絲。,17,PPT學(xué)習(xí)交流,三相負(fù)載的三角形連接,將三相負(fù)載分別接在三相電源的每?jī)筛嗑€之間的接法，稱 為三相負(fù)載的三角形接法。每相負(fù)載兩端的電壓都是電源的線 電壓，每項(xiàng)負(fù)載中流過(guò)的電流為相電流，流過(guò)端線上的電流為 線電流。 各相電流的有效值為： 由基爾霍夫定律可確定線電流和相電流的關(guān)系,18,PPT學(xué)習(xí)交流,三、三相交流電路的功率,三相交流電路可以視作三個(gè)單向交流電路的組合。三相交流 電路的有功功率、無(wú)功功率、視在功率為各項(xiàng)電路的有功功 率、無(wú)功功率、視在功率之和。無(wú)論三相負(fù)載是星形連接還 是三角形連接，當(dāng)三相負(fù)載對(duì)稱時(shí)，電路總

8、的有功功率、無(wú) 功功率、視在功率均是每相負(fù)載有功功率、無(wú)功功率、視在 功率的3倍。,19,PPT學(xué)習(xí)交流,三相交流電路的功率,三相負(fù)載功率與線電壓、線電流的關(guān)系：,20,PPT學(xué)習(xí)交流,安全用電,一、電流對(duì)人體的作用 人體因觸及高電壓的帶電體而承受過(guò)大的電流，以至引起死亡或局部受傷的現(xiàn)象成為觸電。觸電對(duì)人體的傷害程度，與流過(guò)人體電流的頻率、大小、通電時(shí)間的長(zhǎng)短、電流流過(guò)人體的途徑、以及觸電者本人的情況有關(guān)。,21,PPT學(xué)習(xí)交流,安全用電,觸電事故表明，頻率為50Hz100Hz的電流最危險(xiǎn)，通過(guò)人體的電流超過(guò)50mA時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生呼吸困難、肌肉痙攣、中樞神經(jīng)遭受損害從而使心臟停止跳動(dòng)以至死亡；電

9、流流過(guò)大腦或心臟，最容易造成死亡事故。,22,PPT學(xué)習(xí)交流,安全用電,觸電傷人的主要因素是電流，但電流值又決 定于作用到人體上的電壓和人體的阻值。 通常人體的電阻為800至幾萬(wàn)歐不等。 一般規(guī)定36V以下的電壓為安全電壓，對(duì)人 體安全不構(gòu)成威脅。,23,PPT學(xué)習(xí)交流,安全用電,常見的觸電方式有單相觸電和兩相觸電。 人體同時(shí)接觸兩根相線，形成 兩相觸電，這是人體受380V的線電 壓作用，最為危險(xiǎn)。 單相觸電是人體在地面，而觸 及一根相線，電流通過(guò)人體流入打 的造成觸電。此外，某些電氣設(shè)備 由于導(dǎo)線絕緣層破損而漏電時(shí)，人 體觸及外殼也會(huì)發(fā)生觸電事故。,24,PPT學(xué)習(xí)交流,安全用電,常用的安全

10、措施： 為防止發(fā)生觸電事故，除應(yīng)注意開關(guān)必需安裝在火線上以 及合理選擇導(dǎo)線與保險(xiǎn)絲外，還必須采取以下防護(hù)措施： （1）正確安裝用電設(shè)備，電氣設(shè)備要根據(jù)說(shuō)明和要求正確安 裝，以防觸電。 （2）電氣設(shè)備的接零保護(hù)，接零保護(hù)就是在電源中性點(diǎn)接地的三相四線制中，把電氣設(shè)備的金屬外殼與中性線連接起來(lái)。這時(shí)，如果電氣設(shè)備的絕緣損壞而碰殼，由于中線的電阻很小，所以，短路電流很大，立即使電路中的保險(xiǎn)絲燒斷，切斷電源，從而消除觸電危險(xiǎn)。,25,PPT學(xué)習(xí)交流,安全用電,（3）電氣設(shè)備的保護(hù)接地，把電氣設(shè)備的金屬外殼用導(dǎo)線 和埋在地中的接地裝置連接起來(lái)，叫做接地保護(hù)，適用于中性 點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中。電氣設(shè)備采用接地保護(hù)以后，即使外 殼因絕緣不好而帶電，這