技能培训专题 电工课件 第四章 三相交流电路.ppt

中性点中性点接地后接地后称零点称零点NV1W1U1eU+eW+eV+相电压相电压线电压线电压相线UU3VtEeVtEeVtEeomwomvmu)120sin()120sin()0sin(0幅值相等、频率相同、幅值相等、频率相同、相位互差相位互差1200。瞬时值之和恒为零瞬时值之和恒为零三相对称电源三相对称电源.复习与回顾复习与回顾 三相负载的连接三相负载的连接复习与回顾线电流等于相电流线电流等于相电流线电压等于线电压等于 相电压相电压3线电压超前相应相电压线电压超前相应相电压300线电压等于相电压线电压等于相电压线电流等于线电流等于 相电流相电流3线电流滞后相电流线电流滞后相电流300.LIILUU3LUU3LIIcoscos3cos3SIUIUPLL?sinsin3sin3SIUIUQLL?LLIUIUS3322QPS电路电路电压和电流的大电压和电流的大小关系小关系相位关系相位关系阻抗阻抗功率功率阻抗阻抗Z UL与与UC方向相反方向相反XLXCU超前超前i感性电路感性电路XLZv，则，则UuUv当当U相分压超过负载相分压超过负载额定电压时，则额定电压时，则U相相上的电气设备会因电上的电气设备会因电压升高而被击穿。压升高而被击穿。.VUUV380此时此时Zu与与Zv为串联关系为串联关系若中线断开，若中线断开，W相负载不用电相负载不用电.L1L2L3N二、三相二、三相负载的负载的三角形三角形连接连接UVIVWIUWVUIVIWIUIVIWIWUIZUZVZWVWIUVIWUI返回返回线相UU（负载都接在两根火线之间）（负载都接在两根火线之间）)(LUVUU)(UUUUVIVWIWUIUWVUIVIWIZUZVZWZUZVZWUVWUUIII设三相负载对称，设三相负载对称，在电路的在电路的U点有：点有：返回返回线电流与相电流的关系？线电流与相电流的关系？UWV负载对称：负载对称：ZU=ZV=ZW由于电源对称，负载对称，所以三个相电流也为一组由于电源对称，负载对称，所以三个相电流也为一组对称相量，即大小相等，频率相同，相位互差对称相量，即大小相等，频率相同，相位互差1200。 .UUVUVZUIZUI)(WUUVUIIIUIVIWIWUIUVIVWI作相电流的相量图，以作相电流的相量图，以 为例为例 ： 根据上述关系式作出线电流的相量图根据上述关系式作出线电流的相量图WUI120012001200300UVUII3得出：得出：相线II3UVWUUIII1、三相对称负载采用三角形接法接到三相电源上，、三相对称负载采用三角形接法接到三相电源上，已知：负载电流为已知：负载电流为10A，则火线中电流为（，则火线中电流为（ ）A。A、30 B、10 C、17.32 D、15AC2、当动力负载作星形连接时，必须有中线。（、当动力负载作星形连接时，必须有中线。（ ）3、凡负载作三角形连接时，线电流等于、凡负载作三角形连接时，线电流等于 倍的倍的相电流。（相电流。（ ）34、负载作星形连接时，线电流必等于相电流。、负载作星形连接时，线电流必等于相电流。（ ）讨论返回返回课堂练习课堂练习三相负载接在三相电源中，若各相负载的额三相负载接在三相电源中，若各相负载的额定电压等于线电压的倍，应作定电压等于线电压的倍，应作 连接。连接。31在三相对称系统中，线电压超前相电压在三相对称系统中，线电压超前相电压300的是的是 形连接，相电流超前线电流形连接，相电流超前线电流300的是的是 形连接。形连接。在工厂供电的三相负载中，按其每相所接负载不同，在工厂供电的三相负载中，按其每相所接负载不同，可分为可分为 三相负载和三相负载和 三相负载两种情况。三相负载两种情况。对称对称不对称不对称对称三相电源向对称三相负载供电，可采用对称三相电源向对称三相负载供电，可采用 制供电线路。制供电线路。三相三线三相三线三相照明线路必须采用三相照明线路必须采用 制连接的电路。制连接的电路。三相四线三相四线返回返回讨论10三相对称电源星接，绕组相电压为三相对称电源星接，绕组相电压为220V，若，若一个三相对称负载额定相电压为一个三相对称负载额定相电压为380V，三相负载，三相负载应按（应按（ ）连接。）连接。 A B Y11已知三相交流电源的线电压为已知三相交流电源的线电压为380V，若三相电动机，若三相电动机每相绕组的额定电压为每相绕组的额定电压为380V，则应接成（，则应接成（ ）。）。 A：形或形或Y形形 B：只能接成：只能接成形形 C：只能接成：只能接成Y形形12交流电路中三相负载对称，是指每一相负载阻抗交流电路中三相负载对称，是指每一相负载阻抗的大小相同。的大小相同。 （ ）返回返回对称三相电路：指电源对称、负载也对称。对称三相电路：指电源对称、负载也对称。三相对称电路三相对称电路三相电动机三相电动机三相电炉三相电炉三相电焊机三相电焊机如无特别声明，电源为均为对称。如无特别声明，电源为均为对称。返回返回分析对称电路，只需求其中一相即可。分析对称电路，只需求其中一相即可。.复习与回顾复习与回顾 三相负载的连接三相负载的连接复习与回顾线电流等于相电流线电流等于相电流线电压等于线电压等于 相电压相电压3线电压超前相应相电压线电压超前相应相电压300线电压等于相电压线电压等于相电压线电流等于线电流等于 相电流相电流3线电流滞后相电流线电流滞后相电流300.LIILUU3LUU3LII负载的额定电压负载的额定电压 = 电源的线电压电源的线电压应作应作 连接连接负载的额定电压负载的额定电压 = 电源线电压电源线电压31应作应作 Y 连接连接复习与回顾UUZUIUVU相线II3ZVZWZUUIVIWINIVUWUNI正误判断正误判断对称负载形连接，下对称负载形连接，下列计算公式正确吗？列计算公式正确吗？ZU=ZV=ZW=Z相线UUZUI相相IN0讨论讨论三相四线制三相四线制第四节第四节 三相交流电路的功率三相交流电路的功率WWWVVVUUUIUIUIUcoscoscos1、三相有功功率、三相有功功率 即：即：P=PU+PV+PW式中：式中：UU、UV、UW为各相的相电压有效值，为各相的相电压有效值，IU、IV、IW为各相的相电流有效值；为各相的相电流有效值；WVU、coscoscos为各相的功率因数。为各相的功率因数。.等于各相电路的有功功率之和等于各相电路的有功功率之和WWWVVVUUUIUIUIUcoscoscos即：即：P=PU+PV+PW对于对于由于各相的相电压、相电流有由于各相的相电压、相电流有效值相等，功率因数相同，所以有：效值相等，功率因数相同，所以有：cos3相相IUP 或：或：P=3P相相表明：三相对称电路的有功功率为单相功率的表明：三相对称电路的有功功率为单相功率的3倍。倍。cos3?IUP 3线相UU3线相II上式中：用相电压与相电流来表示，在工程中，线上式中：用相电压与相电流来表示，在工程中，线电压与线电流测量方便，所以三相电路的功率常用电压与线电流测量方便，所以三相电路的功率常用线电流、线电压来表示。线电流、线电压来表示。对于对于Y形连接：形连接：I相相=I线线对于对于形连接：形连接：U相相=U线线无论什么接法：无论什么接法：cos3线线IUP cos3相相IUP cos3线线IUP cos3线线IUP 即：即：Q=QU+QV+QW对于三相对称电路：对于三相对称电路：sin3sin3线线相相IUIUQ2、三相无功功率、三相无功功率 WWWVVVUUUIUIUIUsinsinsin等于各相电路的无功功率之和等于各相电路的无功功率之和不具有可加性。不具有可加性。 即：即：S=SU+SV+SW22QPS对称三相电路时有对称三相电路时有3、三相视在功率、三相视在功率 相相线线IUIUQPS3322对于三相对称电路：对于三相对称电路：coscos3cos3SIUIUPLL?sinsin3sin3SIUIUQLL?LLIUIUS3322QPS例4-1有一三相异步电动机，每相绕组的等效电阻有一三相异步电动机，每相绕组的等效电阻R=29欧，欧，等效感抗等效感抗XL=21.8欧，求在下列情况下电动机的相电欧，求在下列情况下电动机的相电流、线电流及电源的输入功率，并比较所得结果。流、线电流及电源的输入功率，并比较所得结果。绕组接成星形，接到绕组接成星形，接到UL=380V的电源上；的电源上；绕组接成三角形，接到绕组接成三角形，接到UL=220V的电源上。的电源上。千瓦安安接时、解：2 . 38 .2129291 . 63803cos31 . 61 . 68 .212922018 .212922222222LLLCIUPIIZUIXRZ比较结果：比较结果： 只要电动机每相绕组承受的电压不变，电动只要电动机每相绕组承受的电压不变，电动机的输入功率就不变，电动机就能安全运行。机的输入功率就不变，电动机就能安全运行。.千瓦安安接时、2 . 38 .21292205 .102203cos35 .101 . 6331 . 68 .212922022222LLLIUPIIZUI22XRZ例例4-2 已知三相已知三相，接在线电压为，接在线电压为380V的三相的三相电源中，其中电源中，其中R相相=6,X,X相相=8=8。试分别计算该负载作。试分别计算该负载作Y形接法和形接法和接法时，相电流、线电流及有功功率，接法时，相电流、线电流及有功功率，并作比较。并作比较。ZRcosZUI相相分析：分析：cos3相相IUP 解解：负载作星形连接时：负载作星形连接时AZUIIYYY2210220相线相1086226 . 0106cos3相相IUP KW7 . 86 . 0222203cos3相相IUP KW266 . 0383803解解：负载作三角形连接时：负载作三角形连接时ZUI相相A3810380相线II3A663873. 1Y与与联接的联接的比较比较相电流相电流:3相相YII线电流线电流:3线线YII功率功率:3YPP 计算结果表明：两种不同的联接计算结果表明：两种不同的联接,接在相同的线电压下接在相同的线电压下,接接法的法的线电流为线电流为Y接法的接法的3倍倍, 接法的功率为接法的功率为Y接法的接法的3倍倍。322663223837 . 81 .26 星形电动机误接成三角形，电动机会因电流过大而烧坏。星形电动机误接成三角形，电动机会因电流过大而烧坏。三角形电动机误接成星形，也会因电动机出力不足发生事故。三角形电动机误接成星形，也会因电动机出力不足发生事故。 在生产实际中，常对三角形接法的电动机，启动时采用星在生产实际中，常对三角形接法的电动机，启动时采用星形接法，以减小启动时过大电流，启动后再切换成三角形接法，形接法，以减小启动时过大电流，启动后再切换成三角形接法，使电动机正常运转。使电动机正常运转。.如图所示，线电压如图所示，线电压UL=380V，3只只220V/40W的白炽灯的白炽灯作星形连接，若将开关作星形连接，若将开关S闭合和断开，对灯泡闭合和断开，对灯泡2和灯和灯泡泡3的亮度有无影响？如果取消中性线的亮度有无影响？如果取消中性线N，将开关，将开关S闭合和断开，各灯泡的亮度将如何变化？闭合和断开，各灯泡的亮度将如何变化？HL1HL3HL2SNWVU课堂练习课堂练习指出图中各负载的连接方式和供电方式星 形 接 法星 形 接 法三相三线制三相三线制三角形接法三角形接法星形接法星形接法三相三四线制三相三四线制规律：若负载两端接在两根火线之间，就是三角形规律：若负载两端接在两根火线之间，就是三角形 接法。否则为星形接法。接法。否则为星形接法。2、三相对称交流负载，采用、三相对称交流负载，采用Y 形接到相电压为形接到相电压为220V的电源上，已知负载电流为的电源上，已知负载电流为10A，功率因数，功率因数为为0.8,则电路总的功率为则电路总的功率为( )W。 A、5280 B、3048 C、1760 D、3800sin3LLIUP 讨论A1、三相对称交流电路中，总的有功功率可用、三相对称交流电路中，总的有功功率可用（ ）式计算。）式计算。A、 B、C、 D、cos3LLIUP cos3LLIUP LLIUP3D课堂练习课堂练习cos3cos3LLIULUP讨论3、三相交流电路中，总的视在功率（、三相交流电路中，总的视在功率（ ） 。A、等于各相视在功率之和、等于各相视在功率之和 B、可用、可用S=3UI计算计算C、用、用 计算计算 D、用、用 计算计算22QPSLLIUS3C4、对于三相交流电路的功率，下列说法正确、对于三相交流电路的功率，下列说法正确的有（的有（ ）。）。A、电路总的有功功率为各相有功功率之和、电路总的有功功率为各相有功功率之和B、电路总的视在功率为各相视在功率之和、电路总的视在功率为各相视在功率之和C、电路总的无功功率为各相无功功率之和、电路总的无功功率为各相无功功率之和D、电路总的视在功功率为总的有功功率与总、电路总的视在功功率为总的有功功率与总无功功率之和无功功率之和E、电路总的视在功功率为总的有功功率与总、电路总的视在功功率为总的有功功率与总的无功功率的平方和开方的无功功率的平方和开方讨论A CE讨论5、对于三相、对于三相对称对称交流电路，不论交流电路，不论Y形或三角形接法，形或三角形接法，下列结论正确的有（下列结论正确的有（ ）。）。A、S=3UI B、 C、S=3U相相I相相D、 sin3LLIUQ 22QPSBCDcos3相相IUP 6、一三相对称负载，分别采用、一三相对称负载，分别采用Y和和形接到同形接到同一电源上，下列关系成立的有（一电源上，下列关系成立的有（ ）。）。A.A.负载相电压：负载相电压：U U相相=3U=3UY Y相相 B.B.线电流：线电流：I I线线=3I=3IY Y线线C.C.功率：功率：P P=3P=3PY Y D. D.负载上线电压相同负载上线电压相同E.E.相电流：相电流：讨论相相YII3B C D E7在计算三相对称负载的有功功率的公式中，角度在计算三相对称负载的有功功率的公式中，角度是指（是指（ ）。）。 A：相电压与相电流的相位差：相电压与相电流的相位差 B：线电压与线电流的相位差：线电压与线电流的相位差 C：相电压与线电流的相位差：相电压与线电流的相位差 D：线电压与相电流的相位差：线电压与相电流的相位差A讨论9、三相功率的计算公式、三相功率的计算公式P=3UIcos ，只要是三相，只要是三相负载都适用。负载都适用。 （ ）10、计算任意三相负载的电功率都可以用公式、计算任意三相负载的电功率都可以用公式P=ULILCOS 。 （ ）11、某三相对称负载作三角形连接，已知电源线电压、某三相对称负载作三角形连接，已知电源线电压UL=380V，测得线电流，测得线电流IL=15A，三相电功率，三相电功率P=8.5KW，则该三相对称负载的功率因数为则该三相对称负载的功率因数为 。0.86cos3LLIUP LLIUP3cos讨论12、三相负载不对称时应采用的供电方式为（、三相负载不对称时应采用的供电方式为（ ） A、三角形连接、三角形连接 B、星形连接、星形连接 C、星形连接并加装中性线、星形连接并加装中性线 D、星形连接并在中性线上加装保险丝、星形连接并在中性线上加装保险丝C13、对称三相四线制供电线路中，每相负载连接、对称三相四线制供电线路中，每相负载连接相同的灯泡（正常发光）。当中性线断开后，又相同的灯泡（正常发光）。当中性线断开后，又有一相线短路，而未短路的其他两相的灯泡将会有一相线短路，而未短路的其他两相的灯泡将会出现（出现（ ）。）。 A、都变暗、都变暗 B、因过亮而烧坏、因过亮而烧坏 C、仍然能正常发光、仍然能正常发光 D、立即熄灭、立即熄灭B15、在三相交流电路中，对称电源的线电压为、在三相交流电路中，对称电源的线电压为380V，下列接法正确的有（下列接法正确的有（ ）。）。A、对于照明负载，应采用三相四线供电、对于照明负载，应采用三相四线供电B、对于电动机负载应用三相四线连接、对于电动机负载应用三相四线连接C、对于相电压为、对于相电压为380V的电动机，应采用的电动机，应采用连接连接D D、对于相电压为对于相电压为220V的电动机，应采用的电动机，应采用Y Y连接连接E E、对于相电压为对于相电压为380V的电动机，应采用的电动机，应采用Y Y连接连接讨论ACD16负载作星形连接的三相四线制供电电路中，负载作星形连接的三相四线制供电电路中，各相负载所承受的电压为各相负载所承受的电压为 ，各相负载的电，各相负载的电流等于流等于 。讨论相电压相电压线电流线电流17在对称三相电源作用下，流过对称三相负载的在对称三相电源作用下，流过对称三相负载的各相电流大小各相电流大小 ，各相电流的相位互差，各相电流的相位互差 。 对称三相负载作星形连接时，中性线的电流为对称三相负载作星形连接时，中性线的电流为 。相等相等1200018在同一对称三相电源作用下，对称三相负载作三在同一对称三相电源作用下，对称三相负载作三角形连接时的线电流大小是作星形连接的角形连接时的线电流大小是作星形连接的 倍。倍。3（ ）2、三相交流电路的总功率等于单相功、三相交流电路的总功率等于单相功率的率的3倍。倍。3复习讨论（ ）3、三相交流电路中，负载为三角形连接，、三相交流电路中，负载为三角形连接，其线电流必等于其线电流必等于 相电流。相电流。（ ）4、在同一供电系统中，三相负载接成、在同一供电系统中，三相负载接成Y形和形和接成接成形所吸收的功率是相等的。形所吸收的功率是相等的。（ ）1、当三相对称负载作、当三相对称负载作连接时连接时,线电线电流等于流等于 倍的相电流倍的相电流,线电压等于相电压线电压等于相电压,这这一结论对三相非对称负载仍成立。一结论对三相非对称负载仍成立。（ ）5、当三相负载愈接近对称时，中线电流就、当三相负载愈接近对称时，中线电流就愈小。愈小。3（ ）6、当负载作星形连接时，必须有、当负载作星形连接时，必须有中线。中线。复习讨论（ ）7、三相对称负载在线电压为、三相对称负载在线电压为380伏时作星形伏时作星形连接连接,所消耗的功率与负载在线电压为所消耗的功率与负载在线电压为220V时作三角形时作三角形连接消耗的功率相同。连接消耗的功率相同。（ ）8、星形接法和三角形接法的三相对称负载、星形接法和三角形接法的三相对称负载的功率都可用同一个公式计算。的功率都可用同一个公式计算。（ ）9、三相对称电路中、三相对称电路中,三相视在功率等于三三相视在功率等于三相有功功率和三相无功功率之代数和。相有功功率和三相无功功率之代数和。（ ）10、三相对称负载做、三相对称负载做Y形连接，若每相阻形连接，若每相阻抗为抗为10，接在线电压为，接在线电压为380V的三相交流电路中，的三相交流电路中，则电路的线电流为则电路的线电流为38A。（ ）11、在三相四线制供电系统中，三根、在三相四线制供电系统中，三根相线和一根中性线上都必须安装熔断器。相线和一根中性线上都必须安装熔断器。.11发生下列哪种情况时，三相星形连接不对发生下列哪种情况时，三相星形连接不对称负载都不能正常工作（称负载都不能正常工作（ ）。）。A：A相负载断路相负载断路 B：A相负载加大相负载加大 C：A相负载短路相负载短路 D：中性线断开：中性线断开复习讨论D12电源对称的三相四线制中，某相负载发生变化时，电源对称的三相四线制中，某相负载发生变化时，对其他各相的影响（对其他各相的影响（ ）。）。A：较大：较大 B：较小：较小 C：无影响：无影响 D：不能判断：不能判断C13在三相电路中，电源或负载连接成星形或三角形，在三相电路中，电源或负载连接成星形或三角形，常常要注意不要把首末端接错，但有时却不要考虑首常常要注意不要把首末端接错，但有时却不要考虑首末端，属于后一种情况的是（末端，属于后一种情况的是（ ）。）。 A：发电机星形连接：发电机星形连接 B：发电机三角形连接：发电机三角形连接 C：电灯或电炉负载：电灯或电炉负载 D：电动机负载：电动机负载C14如果三相对称负载连接成三角形，如果三相对称负载连接成三角形，已知连接在每相负载电路中的电流表的读数为已知连接在每相负载电路中的电流表的读数为10A，则线电流用电流表测定其读数为（，则线电流用电流表测定其读数为（ ）。）。 A10A B 10A C DA1031复习讨论B3cos103