三相正弦交流电路ppt课件.ppt
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1、有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。第三章第三章三相正弦交流电路三相正弦交流电路有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。第十章三相正弦交流电路第十章三相正弦交流电路教学重点教学重点1. 了解三相交流电源的产生和特点。了解三相交流电源的产生和特点。 2. 掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。 3. 掌握对称三相负载掌握对称三相负载 Y 联结和联
2、结和 联结时,负载线电压联结时,负载线电压和相电压、线电流和相电流的关系。和相电压、线电流和相电流的关系。4. 掌握对称三相功率的计算方法。掌握对称三相功率的计算方法。教学难点教学难点1. 掌握三相电路线电压与相电压、线电流与相电流的相掌握三相电路线电压与相电压、线电流与相电流的相位关系。位关系。2. 熟练分析与计算三相电路电压、电流、功率等。熟练分析与计算三相电路电压、电流、功率等。 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。第三章三相正弦交流电路第三章三相正弦交流电路第一节第一节 三相交流电
3、源三相交流电源第二节第二节 三相负载的联结三相负载的联结第三节三相电路的功率第三节三相电路的功率本章小结本章小结第四节安全用电第四节安全用电有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。第一节三相交流电源第一节三相交流电源一、三相交流电动势的产生一、三相交流电动势的产生二、三相电源的连接二、三相电源的连接有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。AXYCBZSN定子定子转子转子 定子中放三个线圈:定子
4、中放三个线圈:A XB YC Z 首端首端末端末端三线圈空间位置各差三线圈空间位置各差120o转子装有磁极并以转子装有磁极并以 的速度旋转。的速度旋转。三个线圈中便三个线圈中便 产生三个单相电动势。产生三个单相电动势。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。三相交流电路三相交流电路 目前,电能的产生、输送和分配,基本都采用三相交流电路。三相交流电路就是由三个频率相同,最大值相等,相位上互差120电角的正弦电动势组成的电路。 这样的三个电动势称为三相对称电动势。 广泛应用三相交流电路的原因, 是
5、因为它具有以下优点 (1) 在相同体积下, 三相发电机输出功率比单相发电机大; (2) 在输送功率相等、 电压相同、 输电距离和线路损耗都相同的情况下,三相制输电比单相输电节省输电线材料, 输电成本低;(3) 与单相电动机相比,三相电动机结构简单,价格低廉, 性能良好,维护使用方便。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。一、三相交流电动势的产生一、三相交流电动势的产生1对称三相电动势对称三相电动势振幅相等、频率相同,在相位上彼此相差振幅相等、频率相同,在相位上彼此相差 120 的三个电的三个
6、电动势称为动势称为对称三相电动势对称三相电动势。对称三相电动势瞬时值的数学表。对称三相电动势瞬时值的数学表达式为达式为 第一相第一相( (U 相相) )电动势:电动势: e1 = Emsin t 第二相第二相( (V 相相) )电动势:电动势: e2 = Emsin( ( t 120 ) ) 第三相第三相( (W 相相) )电动势:电动势:e3 = Emsin( ( t 120 ) )有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。显然,有显然,有 e1 e2 e3= 0。波形图与相量图如图。波形图与
7、相量图如图 10-1 所示。所示。 图图 10-1对称三相电动势波形图与相量图对称三相电动势波形图与相量图 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。2相序相序三相电动势达到最大值三相电动势达到最大值( (振幅振幅) )的先后次序叫做的先后次序叫做相序相序。e1 比比 e2 超前超前 120 ,e2 比比e3 超前超前 120 ,而,而 e3 又比又比 e1 超前超前120 ,称这种相序称为称这种相序称为正相序正相序或或顺相序顺相序;反之,如果;反之,如果e1比比 e3 超前超前 120 ,e3
8、 比比 e2 超前超前 120 , e2 比比 e1 超前超前 120 ,称这种相序,称这种相序为为负相序负相序或或逆相序逆相序。相序是一个十分重要的概念,为使电力系统能够安全可相序是一个十分重要的概念,为使电力系统能够安全可靠地运行,通常统一规定技术标准,一般在配电盘上用靠地运行,通常统一规定技术标准,一般在配电盘上用黄色黄色标出标出 U 相,用相,用绿色绿色标出标出 V 相,用相,用红色红色标出标出 W 相。相。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。三相发电机实物图(内部)有利于学习和创
9、新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。发电机实物图有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。单相发发机原理图有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。单相发电机原理图有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。u
10、vuwyxz三相电动机模型三相电动机模型有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。二、三相电源的连接二、三相电源的连接三相电源有星形三相电源有星形( (亦称亦称 Y ) )接法和三角形接法和三角形( (亦称亦称 )联结联结两种。两种。1三相电源的星形三相电源的星形( ( Y 形形) )联结联结 将三相发电机三相绕组将三相发电机三相绕组的末端的末端 U2、V2、W2 ( (相尾相尾) )连接在一点,始端连接在一点,始端 U1、V1、W1 ( (相头相头) )分别与负载相连,分别与负载相连,这种连接
11、方法叫做星形这种连接方法叫做星形( (Y 形形) )联结。如图联结。如图 10-2 所示。所示。 图图 10-2三相绕组的星形联结三相绕组的星形联结 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。从三相电源三个相头从三相电源三个相头 U1、V1、W1 引出的三根导线叫引出的三根导线叫作作端线端线或或相线相线,俗称,俗称火线火线,任意两个火线之间的电压叫做,任意两个火线之间的电压叫做线电压线电压。 公共连接点公共连接点 N 叫作叫作中性点中性点,从中点引出的导线叫,从中点引出的导线叫做做中性线中性线或
12、或零线零线。由三根相线和一根中性线组成的输电方。由三根相线和一根中性线组成的输电方式叫做式叫做三相四线制三相四线制( (通常在低压配电中采用通常在低压配电中采用) )。每相绕组始端与末端之间的电压每相绕组始端与末端之间的电压( (即相线与中线之间的即相线与中线之间的电压电压) )叫做叫做相电压相电压,它们的瞬时值用,它们的瞬时值用 u1、u2、u3 来表示,显来表示,显然这三个相电压也是对称的。相电压大小然这三个相电压也是对称的。相电压大小( (有效值有效值) )均为均为U1 = U2 = U3 = UP 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求
13、为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。 图图 10-3相电压与线电压的相量图相电压与线电压的相量图 任意两相始端之间的电压任意两相始端之间的电压( (即火线与火线之间的电压即火线与火线之间的电压) )叫叫做做线电压线电压,它们的瞬时值用,它们的瞬时值用 u12、u23、u31 来表示。接法的来表示。接法的相量图如图相量图如图 10-3 所示。所示。 显然三个线电压也是对称的。大小显然三个线电压也是对称的。大小( (有效值有效值) )均为均为PL3123123UUUUU 线电压比相应的相电压超线电压比相应的相电压超前前 30 ,如线电压,如线电压 u12 比相电压比相电压 u1
14、超前超前 30 ,线电压,线电压 u2 3 比相电比相电压压 u2 超前超前 30 ,线电压,线电压 u31 比比相电压相电压 u3 超前超前 30 。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。实际应用 由此可见, 我们平日所用的220 V电压是指相电压, 即火线和中线之间的电压,380V电压是指火线和火线之间的电压, 即线电压。所以,三相四线制供电方式可给我们提供两种电压。 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放
15、又相互信任的合作环境。2三相电源的三角形三相电源的三角形( ( 形形) )联结联结 将三相发电机的第二绕组始端将三相发电机的第二绕组始端 V1 与第一绕组的末端与第一绕组的末端 U2 相相连、第三绕组始端连、第三绕组始端 W1 与第二绕组的末端与第二绕组的末端 V2 相连、第一绕组相连、第一绕组始端始端 U1 与第三绕组的末端与第三绕组的末端 W2 相连,并从三个始端相连,并从三个始端 U1、V1、W1 引出三根导线分别与负载相连,这种连接方法叫做三角形引出三根导线分别与负载相连,这种连接方法叫做三角形( ( 形形) )联结。显然这时线电压等于相电压,即联结。显然这时线电压等于相电压,即UL
16、= UP这种没有中性线、只有三根相线的输电方式叫做这种没有中性线、只有三根相线的输电方式叫做三相三线三相三线制制。 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。特别需要特别需要注意注意的是,在工业用电系统中如果只引出三的是,在工业用电系统中如果只引出三根导线根导线( (三相三线制三相三线制) ),那么就都是火线,那么就都是火线( (没有中性线没有中性线) ),这,这时所说的三相电压大小均指线电压时所说的三相电压大小均指线电压 UL ;而民用电源则需要;而民用电源则需要引出中性线,所说的电压大小均指
17、相电压引出中性线,所说的电压大小均指相电压 UP 。 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。【例例10-1】已知发电机三相绕组产生的电动势大小均为已知发电机三相绕组产生的电动势大小均为 E = 220 V,试求:,试求:( (1) ) 三相电源为三相电源为 Y 联结时的相电压联结时的相电压 UP 与线与线电压电压 UL;( (2) ) 三相电源为三相电源为 联结联结时的相电压时的相电压 UP 与线电压与线电压 UL 。 解:解:( (1) ) 三相电源三相电源 Y 联结:相电压联结:相电压
18、UP = E = 220 V,线,线电压电压V3803PL UU ( (2) ) 三相电源三相电源 联结:相电压联结:相电压 UP = E = 220 V,线电压,线电压UL = UP = 220 V有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。第二节第二节 三相负载的联结三相负载的联结一、负载的星形联结一、负载的星形联结二、负载的三角形联结二、负载的三角形联结有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境
19、。一、负载的星形联结一、负载的星形联结三相负载的星形联结如图三相负载的星形联结如图 10-4 所示。所示。图图 10-4三相负载的星形联结三相负载的星形联结 有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。该接法有三根火线和一根零线,叫做三相四线制电路被图该接法有三根火线和一根零线,叫做三相四线制电路被图片叠压,在这种电路中三相电源也是必须是片叠压,在这种电路中三相电源也是必须是 Y 联结,所以又叫联结,所以又叫做做 YY 接法接法的三相电路。显然不管负载是否对称的三相电路。显然不管负载是否对称( (
20、相等相等) ),电,电路中的线电压路中的线电压 UL 都等于负载相电压都等于负载相电压 UYP 的倍,即的倍,即3YPL3UU 负载的相电流负载的相电流 IYP 等于线电流等于线电流 IYL ,即,即IYL = IYP 当三相负载当三相负载对称对称时,即各相负载完全相同,相电流和线电时,即各相负载完全相同,相电流和线电流也一定对称流也一定对称( (称为称为 YY 形对称三相电路形对称三相电路) )。即各相电流。即各相电流( (或各或各线电流线电流) )振幅相等、频率相同、相位彼此相差振幅相等、频率相同、相位彼此相差 120 ,并且中性,并且中性线电流为零。所以中性线可以去掉,即形成三相三线制电
21、路,线电流为零。所以中性线可以去掉,即形成三相三线制电路,也就是说对于对称负载来说,不必关心电源的接法,只需关心也就是说对于对称负载来说,不必关心电源的接法,只需关心负载的接法。负载的接法。有利于学习和创新的组织管理机制,创造充满活力的创新激励机制,以市场为导向,以顾客价值追求为中心的企业文化氛围,依赖既开放又相互信任的合作环境。【例例10-2】在负载作在负载作 Y 联结的对称三相电路中,已知每相联结的对称三相电路中,已知每相负载均为负载均为 |Z|= 20 ,设线电压,设线电压 UL = 380 V,试求:各相电流,试求:各相电流( (也也就是线电流就是线电流) )。解:解:在对称在对称 Y
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