电工电子技术项目教程.ppt
书名：电工电子技术项目教程ISBN：978-7-111-43228-9作者：黄文娟出版社：机械工业出版社本书配有电子课件项目四家庭配电线路的设计与安装电工电子技术项目目标v 了解对称三相交流电的特点及电源、负载的连接方法；掌握相电压与线电压、相电流与线电流在对称三相电路中的相互关系。掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算，熟悉不对称三相四线制电路中中线的作用。v 2能够根据要求进行电路的设计和参数计算，并按照布线规范进行电路接线。v 3能正确使用常用电工仪表对电路元件进行检测，掌握电路调试和排除故障的基本方法。v 5熟悉电路连接的基本原则和安全规程，培养良好的职业素养和规范的操作习惯。电工电子技术v 实训环境要求：本项目的教学应在一体化的电工技能实训室和电子装配实训室进行，实训室内设有教学区（配备多媒体）、工作区、资料区和展示区。要配备常用的电工实验台等设备，以及万用表等常用工具。v 指导要求：配备一名主讲教师和一名实验室辅助教师。v 学生要求；根据班级情况进行分组，一般每组3-4名同学，选出小组长。v 教学手段选择：v 1）主要应用讲授法、任务教学法、讨论法和演示法进行教学；v 2）采取多媒体教学与实物演示相结合；v 3）现场教学与动手操作相结合；v 4）教师主导与学生自主学习相结合。工作情境电工电子技术兆欧表v 一种测量电器设备及电路绝缘电阻的仪表。v 结构和工作原理 v 外形如图315（a）所示。主要包括三个部分：手摇直流发电机（或交流发电机加整流器）、磁电式流比计、接线桩（L、E、G）。v 工作原理可用图315（b）来说明。图315 兆欧表的外形和工作原理示意图（a）外形（b）工作原理 实践知识使用方法v 1测量前的检查v（1）检查兆欧表是否正常。v（2）检查被测电气设备和电路，看是否已切断电源。v（3）测量前应对设备和线路进行放电，减少测量误差。v 2.使用方法v（1）将兆欧表水平放置在平稳牢固的地方，v（2）正确连接线路。v（3）摇动手柄，转速控制在120r/min左右，允许有20%的变化，但不得超过25%。摇动一分钟后，待指针稳定下来再读数。v（4）兆欧表未停止转动前，切勿用手触及设备的测量部分或摇表接线桩。v（5）禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘。v（6）应定期校验，检查其测量误差是否在允许范围以内。实践知识兆欧表的选用v 选用兆欧表主要考虑它的输出电压及测量范围。v 表3-1 兆欧表选择举例 被 测 对 象 被测设备或线路额定电压（V）选用的摇表（V）线圈的绝缘电阻 500V以下 500 500V以上 1000 电机绕组绝缘电阻 500V以下 1000 变压器、电机绕组 绝缘电阻500V以上 10002500 电器设备和电路绝缘 500V以下 5001000 500V以上 25005000 实践知识项目四 家庭配电线路的设计与安装1.对称三相交流电及其特点2.三相电源的连接3.三相负载的连接4.三相电路的功率引言 目前电力工程上普遍采用三相制供电，三相制供电，由三个幅值相等、频率相同（我国电网频率为50HZ），彼此之间相位互差120o的正弦电压所组成的供电相系统。三相制供电比单相制供电优越三相制供电比单相制供电优越 在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。在输电方面：如果以同样电压将同样大小的功率输送到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。在用电设备方面：三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。理论知识 三相分别称为U相、V相和W相，三相电源的始端（也叫相头）分别标以U1、V1、W1，末端（也叫相尾）分别标以U2、V2、W2 三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差120的三相对称正弦电压。三相电压源模型理论知识UmUm t02u1u3u2 三相交流电压出现正幅 值（或相应零值）的 顺序称为 相序 相序。在此相序为1-2-3-1称为顺相序。顺相序。在电力系统中一般用黄、绿、红 黄、绿、红区别1、2、3三相。三相交流电的相序理论知识也可用相量表示：120U1U3U2120120三相电压相量图对称正弦量对称正弦量特点为：频率相同、幅值相等、相位互差120的三相电压称为对称正弦电压对称正弦电压。三相对称正弦量理论知识 三相电源的连接 Y 形联接 形联接理论知识 Y 形联接N中点或零点N 把发电机三相绕组的末端 联接成一点。而把始端 作为与外电路相联接的端点。这种联接方式称为电源的星形联接。火线中线(零线)火线火线线电压相电压目前，我国供电系统线电压 380V，相电压220V。三相四线制理论知识NN线、相电压关系式相量图U1U3U230o30o30o 线电压的有效值用 表示,相电压的有效值用Up表示。由相量图可知它们的关系为:三相电源星形联接的相电压和线电压理论知识 形联接 发电机三相绕组依次首尾相联，引出三条线，称为三角形联接。理论知识交流电路中的用电设备，大体可分为两类：一类是需要接在三相电源上才能正常工作的叫做三相负载,如果每相负载的阻抗值和阻抗角完全相等，则为对称负载对称负载，如三相电动机三相电动机。另一类是只需接单相电源的负载，它们可以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载，但各相的复阻抗一般不相等，所以不是三相对称负载。如照明灯。照明灯。理论知识三相负载的连接 负载Y 形联结 负载 形联结理论知识 Y 形联接Ni2i3iNi1N 每相负载中的电流为:中性线中的电流为:若负载对称，即U1U3U2I3I1I2对称负载相量图对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。三相交流电动机理论知识 如果三相负载对称,中线中无电流,故可将中线除去,而成为三相三线制系统。如果三相负载不对称,中线上就有电流IN通过,此时中线是不能被除去的,否则电气设备不能正常工作。理论知识解:相电压选为参考相量,则:i2i3iNi1N N 例 在如图（a）所示的三相四线制电路中,线电压U=380 V,试求各相负载电流及中线电流。中线电流为理论知识 例 图中电源电压对称，线电压U=380 V，负载为 电灯组，每相电灯（额定电压220V）负载的电阻400。试计算：(1)求负载相电压、相电流；(2)如果1相断开时，其他两相负载相电压、相电流；(3)如果1短路时，其他两相负载相电压、相电流；(4)如果采用了三相四线制，当1相断开、短路时其他两相负载相电压、相电流。i2i3i1N N 解：（1）负载对称时，可以不接中线，负载的相电压与电 源 的相电压相等（在额定电压下工作）。理论知识(2)如果1相断开时，其他两相负载相电压、相电流；i2i3i1N(3)如果1短路时，其他两相负载相电压、相电流；超过了的额定电压，灯将被损坏。(4)如果采用了三相四线制，当1相断开、短路时其他两相负载相电压、相电流。因有中线，其余两相未受影响，电压仍为220V。但1相短路电流很大将熔断器熔断。中线上不允许接开关或熔断器中线上不允许接开关或熔断器中线的作用是什么？理论知识i2i3i1N 形联接每相负载中的电流为:各线电流为:若负载对称，即I1I2I3I31I12I23U12U31U23对称负载相量图理论知识 例 如图 所示的三相三线制电路中,各相负载的复阻抗Z=(6+j8),外加线电压380V,试求正常工作时负载的相电流和线电流。i2i3i1式中,每相阻抗为：则线电流为：解：由于是对称电路对称电路,所以 每相相电流为：理论知识三相负载采用何种联接方式由负载的额定电压负载的额定电压决定。当负载额定电压等于电源线线电压时采用三角形三角形联接；当负载额定电压等于电源相相电压时采用星形星形联接。注意注意理论知识三相电路的功率1 有功功率2 无功功率3 视在功率理论知识 有功功率三相总的有功功率等于各相功率之和。当负载对称时当负载对称时，三相总功率为当对称负载是星形联接时，当对称负载是三角形联接时，是相电压与相电流的相位差角对称不论负载是何种联接方式总功率为：是相电压与相电流的相位差角理论知识 无功功率 三相总的无功功率等于各相功率之和。当负载对称负载对称时，三相总功率为:视在功率当负载对称负载对称时，三相总功率为:三相总的视在功率理论知识 例 三相对称负载(),接在线电压上,试求负载为星形（）接法和三角形（）接法时,三相电路的总有功功率。i2i3N i1N解：则三相总功率为：（11）接接（22）接接i2i3i1注意：在电源电压不变时,同一负载由星形改接为三角形联接时,功率增加到原来的 3 倍。理论知识 小小 结结 1.在电力系统中三相电源是频率相同、幅值相等、相位互差120的三相对称正弦电压，三相对称正弦电压，一般用黄、绿、红黄、绿、红区别1、2、3三相。2.星形联接的电源 3.在低压配电系统中，通常采用三相四线制（三根火线，一根中线），如果为三相对称负载，可以不三相对称负载，可以不接中线接中线，如果三相负载不对称，必需接中线三相负载不对称，必需接中线才能保证负载正常工作，所以，中线不允许接开关或熔断器。4.三相负载可以星形联接，也可以三角形联接，采用何种联接方式由负载的额定电压联接方式由负载的额定电压决定。理论知识 5.三相对称负载星形联接 6.三相对称负载三角形联接 7.三相对称负载的功率相电压与相电流的相位差角理论知识
