三相交流电路(4).ppt

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1、第三章 三相交流电路,在两磁极中间，放一个线圈。,根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由AX。,合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势。,3-1 三相交流电源,1.三相电动势的产生,A,X,Y,C,B,Z,S,N,三线圈空间位置各差120o,转子装有磁极并以 的速度旋转。三个 线圈中便产生三个大小相等，频率相同，相位互差120的电动势。,三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120,三相电动势的相量关系：,t,3. 三相交流电源的联接,（1）星形（Y）接法,三相四线 制供电,火线（相线）:,中线（零线）：N,（2）三相电源星形接法的两组电压,

2、相电压：火线对零线间的电压。,线电压：火线与火线间的电压。,线电压和相电压的关系,同理：,线电压与相电压的通用关系表达式：,-为相电压 -为线电压,常用的电压（有效值）等级为：,（2）三角形（）接法,特点：线电压=相电压,三个电源串接 能否造成短路？ 直流电源行吗？,A,X,Y,Z,B,C,问题讨论,直流电源串接不行， 三相交流电源可以， 为什么？,三相交流电源中三个 电源可以串接的原因 在于： 三个电源的电压任何瞬间相加均为零。,16,负载也有两种接法,3-2 三相负载及三相电路的分析,A,C,B,N,Z,Z,Z,相电流(负载上的电流)：,1.负载星形（Y）连接分析,A,C,B,N,Z,Z,

3、Z,星形接法特点:,: 中线电流,N,A,C,B,N,ZA,ZB,ZC,负载星形接法的计算方法:,N,（1）负载不对称时，各相单独计算。如：,已知： 三相负载 R、L、C 以及 三相线电压：,求：各相电流、各线电流及中线电流,A,相 电 压,线 电 压,2. 相电流：,令：,A,3. 中线电流,4. 各电流相量关系,据此可直接得出另两相电流：,负载对称时,问题及讨论,答：三相负载完全对称时，零线可以取消。 供电方式为三相三线制。,三相三线制供电时各相电流的计算（负载不对称）：,求：各相电流,每盏灯的额定值为: 220V、 100W,V,用结点电位法：,A,N,N,C,B,每盏灯为 220V、

4、100W,负载上电压不平衡！,代入R 值得：,应用实例-照明电路,正确接法: 每层楼的灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为：,则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。,照明电路的一般画法,照明电路能否采用三相三线制 供电方式？,A,C,B,.,.,.,一层楼,二层楼,三层楼,N,设线电压为380V。 A相断开后，B、C 两相串连，电压UBC （380V）加在B、C负载上。如果两相负载对称，则每相负载上的电压为190V。,问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通, 情况如何?,分析：,结果：二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。,问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼 灯的数量不

5、等（设二楼灯的数量为三层的 1/4 ）结果如何？,结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压， 灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。,分析,关于零线的结论,负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠接通。,中线的作用：使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，零线上不允许接保险丝也不允许接刀闸。,特点：线电压=相电压,2.负载三角形（）连接分析,各电流的计算,ZAB,ZBC,ZCA,相电流,（2）负载对称时（ZAB=

6、ZBC=ZCA=Z ），各相电流有 效值相等，相位互差120 。有效值为：,（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。,同理：,负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系,30,30,30,负载对称时三角形接法的特点：,负载对称时：,三相总有功功率：,3-3 三相电路的功率,为相电压与相电流之间的相位差,1.三相电路功率的计算,在三相负载对称的条件下：,单相功率的测量 - 电动式瓦特计,i1,i2,u,指针偏 转角度,i2和 u 成正比，且近似同相,负 载,I,I,U,2.三相电路功率的测量,负 载,A,C,B,N,三相四线制接法，用三个功率表测量(三瓦计法)：,A,C,B,三相三线

7、制接法，用二个功率表测功率(二瓦计法) ：,两瓦计法测量功率的原理：,结论：,求：功率表W1、W2的读数(二瓦计法) 。,例,已知： 电机的功率为 2.5 kW, 。,（设电机为星形接法，N为其中点。）,电源线电压为380V，各相对称。,解：,（1）求电流大小,设：,（2）求电流、电压的相位关系(感性负载),则：,间的相位差,30,-30,1,W1的读数为 833.3瓦,W2的读数为 1666.7瓦,三相交流电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序： A - B - C 称为顺相序 A - C - B 称为逆相序,顺相序,3-4三相电路的相序,将相序指示器接至三相电源上，便可测出相序：,假

8、设电容C接的是A相， 则 L1、L2 较亮者为B 相，另一相为C相。,相序的判定,三相三线制（Y形联接）,三相四线制 （Y形联接）,三相交流电路的小结（1）-三相电源,三相三线制（形联接）,星形负载,三角形负载,三相交流电路的小结(2)-三相负载,三相交流电路的小结(3)-三相电路计算,三相总功率：,三相交流电路的小结(4)-三相功率计算,电流对人体的作用,由于不慎触及带电体，产生，使人体受到各种不同的伤害。根据触电事故伤害性质可分为电击和电伤两种。 电击是指电流通过人体，使内部器官组织受到损伤。 电伤是指在电弧作用下或熔断丝馆断时，对人体外部的伤害。,1人体电阻的大小：大约为 104105。

9、 2人体电阻的安全电压：36 V、50mA。如果在潮湿的场所，安全电压还要规定得低一些，通常是 24 V和12 V。,触电方式 1接触正常带电体,（1）电源中性点接地的单相触电。如P399图13.3.1所示。 （2）接触正常不带电的金属体。 （3）两相触电。,1接触正常不带电金属体 为了防止这种触电事故，对电气设备常采用保护接地和保护接零（接中性线）的保护装置。,接地和接零,1工作接地 电力系统由于运行和安全的需要，常将中性点接地，这种接地方式称为工作接地。,（1）降低触电电压。 （2）迅速切断故障设备 。 （3）降低电气设备对地的绝缘水平。,2保护接地 保护接地就是将电气设备的金属外壳（正常情况下是不带电的）接地，适用于中性点不接地的低压系统中。,3. 保护接零 保护接零就是将电气设备的金属外壳接到零线（或称中性线）上，宜用于中性点接地的低压系统中。,4保护接地与重复接地 重复接地，就是将零线相隔一定距离多处进行接地。,5、工作零线与保护零线 为确保设备外壳对地电压为零，专设保护零线。所有的接零设备都要通过三孔插座接到保护零线上。在正常工作时，工作零线中有电流，保护零线中不应有电流。,图（a）是正确联接。图（b）、（c）的联接是不正确的。,