J-《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》電子教案-電工電子技術(shù)課件-第3章-三相交流電路

三相電源、負(fù)載連接方式及其電路分析三相交流電路主要授課內(nèi)容第4章三相交流電路

現(xiàn)代電力工程上幾乎都采用三相四線(xiàn)制。三相交流供電系統(tǒng)在發(fā)電、輸電和配電方面都具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此在生產(chǎn)和生活中得到了極其廣泛的應(yīng)用。學(xué)習(xí)本章要求理解對(duì)稱(chēng)三相交流電的概念；熟悉三相電路中相、線(xiàn)電壓電流的關(guān)系；掌握對(duì)稱(chēng)三相電路的分析和計(jì)算方法；重點(diǎn)理解中線(xiàn)的作用；了解不對(duì)稱(chēng)三相電路的簡(jiǎn)單分析方法。第4章4.2負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)4.3負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)4.4三相負(fù)載的功率第4章4.1三相電源本章內(nèi)容?××?4.1三相電源1.

對(duì)稱(chēng)三相交流電NSXBYCZA三繞組在空間位置互差120o定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子裝有磁極并以的速度旋。三個(gè)線(xiàn)圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。三相交流發(fā)電機(jī)示意圖尾端：

XYZ首端：

ABC↓↓↓第4章右手法則判定對(duì)稱(chēng)三相交流電波形圖u0TuAuBuCωt大小相等，頻率相同，相位互差120o。對(duì)稱(chēng)三相交流電的特征120°120°120°UBUAUC對(duì)稱(chēng)三相電壓相量圖第4章三相電源Y接時(shí)可向負(fù)載提供兩種電壓2、

三相電源的星形（Y）連接方式（中線(xiàn)）或（零線(xiàn)）（火線(xiàn)）或（相線(xiàn)）（火線(xiàn)）（火線(xiàn)）三相四線(xiàn)制供電方式ACBN相電壓UP線(xiàn)電壓UlXYZuAuBuC第4章火線(xiàn)對(duì)零線(xiàn)間的電壓。三個(gè)相電壓是對(duì)稱(chēng)的UP相量圖XYZuAuBuCACBN相電壓：120°120°120°UBNUANUCN第4章火線(xiàn)對(duì)火線(xiàn)間的電壓。三個(gè)線(xiàn)電壓也是對(duì)稱(chēng)的，且超前與其相對(duì)應(yīng)的相電壓30°電角。Ul相量圖XYZuAuBuCACBN線(xiàn)電壓：-UBNUABUCN-UBCUAN-UCA注意規(guī)定的正方向相、線(xiàn)電壓關(guān)系式第4章線(xiàn)電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：

在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶(hù)的電壓等級(jí)為:

三相電源繞組還可以連接成三角形，但電源繞組三角接時(shí)只能向負(fù)載提供一種電壓：電源線(xiàn)電壓Ul=繞組的感應(yīng)電壓UP。第4章

數(shù)量上線(xiàn)電壓是相電壓的1.732倍；在相位上超前線(xiàn)電壓超前與其相對(duì)應(yīng)的相電壓30°.驗(yàn)電筆的正確握法如下圖示：你能說(shuō)出對(duì)稱(chēng)三相交流電的特征嗎？你會(huì)做嗎？三相四線(xiàn)制供電體制中，你能說(shuō)出線(xiàn)、相電壓之間的數(shù)量關(guān)系及相位關(guān)系嗎？

如何用驗(yàn)電筆或400V以上的交流電壓表測(cè)出三相四線(xiàn)制供電線(xiàn)路上的火線(xiàn)和零線(xiàn)？電筆頭與被測(cè)導(dǎo)線(xiàn)接觸時(shí)，使氖管發(fā)光的是火線(xiàn)（或端線(xiàn)），不發(fā)光的是零線(xiàn)。電表可利用火線(xiàn)與零線(xiàn)之間的數(shù)量關(guān)系判斷出火線(xiàn)和零線(xiàn)。

三個(gè)最大值相等、角頻率相同、相位上互差120°的正弦交流電。第4章4.2

三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的一端連在一起與零線(xiàn)相接；另一端分別與火線(xiàn)相接的方式稱(chēng)為：星形接法負(fù)載有兩種接法:ACB

NZZZACBZZZ三相負(fù)載的首尾相連成一個(gè)閉環(huán)，然后與三根火線(xiàn)相接的方式稱(chēng)為：三角形接法第4章1.負(fù)載的Y形連接:ACB

NZZZuAuBuC線(xiàn)電流iCiBiA相電流Y接負(fù)載的端電壓等于電源相電壓；負(fù)載中通過(guò)的電流稱(chēng)為相電流IP；iN中線(xiàn)電流

三相電源對(duì)稱(chēng)、三相Y接負(fù)載也對(duì)稱(chēng)的情況下，三相負(fù)載電流也是對(duì)稱(chēng)的，此時(shí)中線(xiàn)電流為零?；鹁€(xiàn)上通過(guò)的電流稱(chēng)為線(xiàn)電流Il；中線(xiàn)上通過(guò)的電流稱(chēng)為中線(xiàn)電流IN；各相負(fù)載中通過(guò)的電流分別為：中線(xiàn)電流：

顯然第4章

電源線(xiàn)電壓為380V，三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y接，Z=3+j4Ω,求：各相負(fù)載中的電流及中線(xiàn)電流。

設(shè)例：解：根據(jù)對(duì)稱(chēng)關(guān)系可得：

由此例可得，對(duì)稱(chēng)三相電路的計(jì)算可歸結(jié)為一相電路計(jì)算，其它兩相根據(jù)對(duì)稱(chēng)關(guān)系可直接寫(xiě)出。第4章負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)問(wèn)題及討論Y形連接三相完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，零線(xiàn)可以取消。稱(chēng)為三相三線(xiàn)制。中線(xiàn)是否可以去掉？答：AZZZCB第4章應(yīng)用實(shí)例--照明電路正確接法:每組燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：

當(dāng)有中線(xiàn)時(shí)，每組燈的數(shù)量可以相等也可以不等，但每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。A.........一組二組三組CBN若三相不對(duì)稱(chēng)，能否去掉中線(xiàn)？第4章

如果三相照明電路的中線(xiàn)因故斷開(kāi)，當(dāng)發(fā)生一相燈負(fù)載全部斷開(kāi)時(shí)或一相發(fā)生短路，電路會(huì)出現(xiàn)什么情況？

分析如果中線(xiàn)斷開(kāi)，設(shè)又發(fā)生A相短路，此時(shí)B、C相都會(huì)與短接線(xiàn)構(gòu)成通路，兩相端電壓均為線(xiàn)電壓380V，因此B、C相由于超過(guò)額定值而燒損。

由此可得，中線(xiàn)的作用是使Y接不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載的端電壓保持對(duì)稱(chēng)。三相四線(xiàn)制Y接電路中，中線(xiàn)不允許斷開(kāi)！

如果中線(xiàn)斷開(kāi)，設(shè)A相燈負(fù)載又全部斷開(kāi)，此時(shí)B、C兩相構(gòu)成串聯(lián)，其端電壓為電源線(xiàn)電壓380V。若B、C相對(duì)稱(chēng)，各相端電壓為190V，均低于額定值220V而不能正常工作；若B、C相不對(duì)稱(chēng)，則負(fù)載多（電阻?。┑囊幌喾謮荷俣荒苷０l(fā)光，負(fù)載少（電阻大）的一相分壓多則易燒損。*第4章關(guān)于零線(xiàn)的結(jié)論

負(fù)載不對(duì)稱(chēng)而又沒(méi)有中線(xiàn)時(shí)，負(fù)載上可能得到大小不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱(chēng)，所以絕對(duì)不能采用三相三相制供電，而且必須保證零線(xiàn)可靠。

中線(xiàn)的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱(chēng)負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線(xiàn)在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。

第4章1.負(fù)載的Δ形連接:uABuBCuCAΔ接負(fù)載的端電壓等于電源線(xiàn)電壓；負(fù)載中通過(guò)的電流稱(chēng)為相電流IP；火線(xiàn)上通過(guò)的電流稱(chēng)為線(xiàn)電流Il；各相負(fù)載中通過(guò)的電流分別為：各線(xiàn)電流與相電流的關(guān)系為：ACBZZZ線(xiàn)電流iCiBiA相電流iABiBCiCA4.3

負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)第4章電流相量圖-IBCIAICA-IBIAB-IC

三相電源對(duì)稱(chēng)、三相Δ接負(fù)載也對(duì)稱(chēng)的情況下，三相負(fù)載中的相電流iAB、iBC、iCA也是對(duì)稱(chēng)的，火線(xiàn)上通過(guò)的三個(gè)線(xiàn)電流iA、iB、iC也對(duì)稱(chēng)。由相量圖還可看出，在三相對(duì)稱(chēng)情況下，線(xiàn)電流是相電流的1.732倍，相位滯后與其相對(duì)應(yīng)的相電流30°。

由相量圖可看出：線(xiàn)、相電流關(guān)系式為：第4章負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：三相總有功功率：星形接法時(shí)：三角形接法時(shí)：4.4三相負(fù)載的功率和接法有無(wú)關(guān)系？第4章有功功率：無(wú)功功率：視在功率：在三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)的條件下，三相電路的功率：如何用兩個(gè)瓦特表測(cè)三相電路的功率？U＊VWM3～W1W2＊＊＊測(cè)量方法如圖示

在兩瓦計(jì)法測(cè)量中，單獨(dú)一個(gè)功率表的讀數(shù)無(wú)意義！第4章1.接零保護(hù)規(guī)定用于380V/220V三相中性點(diǎn)接地的供電系統(tǒng)中。

在三相四線(xiàn)制中點(diǎn)接地的系統(tǒng)中，低壓電氣設(shè)備按Y連接時(shí)，從負(fù)載中點(diǎn)引出導(dǎo)線(xiàn)，連接某些測(cè)量、保護(hù)作信號(hào)電路；或者讓電源中點(diǎn)（零線(xiàn)）與設(shè)備外殼連接，這種保護(hù)稱(chēng)為接零保護(hù)。安全用電

將電氣設(shè)備的金屬外殼及構(gòu)架，與接地裝置良好連接的保護(hù)稱(chēng)為接地保護(hù)。當(dāng)電氣設(shè)備