《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术_第3章_三相交流电路.pptx

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1、会计学1电工电子技术电工电子技术(jsh)基础电子教案基础电子教案_电工电子技术电工电子技术(jsh)课件课件_第第3章章_三相交三相交流电路流电路第一页，共22页。现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交流现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交流(jioli)(jioli)供电系统在发电、输电和配电方面都具有很多优点，因此在生产和生活中得到了极其广泛的应用。供电系统在发电、输电和配电方面都具有很多优点，因此在生产和生活中得到了极其广泛的应用。学习本章要求理解对称三相交流学习本章要求理解对称三相交流(jioli)(jioli)电的概念；熟悉三相电路中相、线电压电流的关系；掌握对称三相电路

2、的分析和计算方法；重点理解中线的作用；了解不对称三相电路的简单分析方法。电的概念；熟悉三相电路中相、线电压电流的关系；掌握对称三相电路的分析和计算方法；重点理解中线的作用；了解不对称三相电路的简单分析方法。第1章第1页/共22页第二页，共22页。3.1 3.1 三相电源三相电源(dinyun)(dinyun)的连的连接方式接方式3.2 3.2 三相负载的连接三相负载的连接(linji)(linji)方方式式3.3 3.3 三相电路的功率三相电路的功率第1章第2页/共22页第三页，共22页。3.1 3.1 三相三相(sn xin)(sn xin)电源的连接方式电源的连接方式1.对称(duchn)

3、三相交流电NSXBYCZA三绕组(roz)在空间位置互差120o定子定子转转子子转子装有磁极并以转子装有磁极并以 的速度旋。三个的速度旋。三个线圈中便产生三个单相电动势。线圈中便产生三个单相电动势。三相交流发电机示意图三相交流发电机示意图尾端：X Y Z首端：A B C 第3页第3页/共22页第四页，共22页。对称(duchn)三相交流电波形图u0TuAuBuCt大小相等，频率大小相等，频率(pnl)(pnl)相同，相位互差相同，相位互差120120。对称三相对称三相(sn xin)(sn xin)交流电交流电的特征的特征120120120UBUAUC对称三相电压相量图第3页第4页/共22页第

4、五页，共22页。三相电源三相电源Y Y接时可向负载接时可向负载(fzi)(fzi)提供两提供两种电压种电压2.三相电源(dinyun)的星形（Y）连接方式（中线(zhngxin)）或（零线）（火线）或（相线）（火线）（火线）三相四线制供电方式ACBN相电压相电压U UP P线电压线电压U Ul lXYZuAuBuC第3页第5页/共22页第六页，共22页。火线(huxin)对零线间的电压。三个相电压是对称(duchn)的UP相量图XYZuAuBuCACBN相电压相电压：120120120UBNUANUCN第3页第6页/共22页第七页，共22页。火线(huxin)对火线(huxin)间的电压。三个

5、线电压也是对称三个线电压也是对称(duchn)(duchn)的，且超前与其相的，且超前与其相对应的相电压对应的相电压3030电角。电角。Ul相量图XYZuAuBuCACBN线电压线电压：-UBNUABUCN-UBCUAN-UCA注意规定的正方向相、线电压关系式第3页第7页/共22页第八页，共22页。线电压与相电压的通用线电压与相电压的通用(tngyng)(tngyng)关系表达式：关系表达式：在日常生活与工农业生产中，多数用户(yngh)的电压等级为:三相(sn xin)电源绕组还可以连接成三角形，但电源绕组三角接时只能向负载提供一种电压：电源线电压电源线电压UUll=绕组的感应电压绕组的感应

6、电压UUPP。第3页第8页/共22页第九页，共22页。数量数量(shling)(shling)上线电上线电压是相电压的压是相电压的1.7321.732倍；倍；在相位上超前线电压超前在相位上超前线电压超前与其相对应的相电压与其相对应的相电压30.30.验电笔的正确(zhngqu)握法如下图示：你能说出对称(duchn)三相交流电的特征吗？你会做吗？三相四线制供电体制中，你能说出线、相电压之间的数量关系及相位关系吗？如何用验电笔或如何用验电笔或400V400V以上以上的交流电压表测出三相四线制的交流电压表测出三相四线制供电线路上的火线和零线？供电线路上的火线和零线？电笔头与被测导线接触时，使氖管发

7、光的发光的是火线是火线（或端线），不发光的是零线零线。电表可利用火线与零线之间的数量关系判断出火线和零线。三个最大值相等、角最大值相等、角频率相同、相位上互差频率相同、相位上互差120120 的正弦交流电。第3页第9页/共22页第十页，共22页。3.2 3.2 三相负载三相负载(fzi)(fzi)的连接的连接方式方式三相负载的一端连在一起与零线相接(xin ji)；另一端分别与火线相接(xin ji)的方式称为：星形接法负载负载(fzi)(fzi)有两种接法有两种接法:ACB NZZZACBZZZ三相负载的首尾相连成一个闭环，然后与三根火线相接的方式称为：三角形接法三角形接法第3页第10页/共

8、22页第十一页，共22页。1.1.负载负载(fzi)(fzi)的的Y Y形形连接连接:ACB NZZZuAuBuC线线电流iCiBiA相相电流Y接负载(fzi)的端电压等于电源相电压；负载中通过的电流(dinli)称为相电流(dinli)IP；iN中线中线电流 三相电源对称、三相Y接负载也对称的情况下，三相负载电流也是对称的，此时中线电流为零。火线上通过的电流称为线电流线电流I Il l；中线上通过的电流称为中线电流中线电流I IN N；各相负载中通过的电流分别为：中线电流：显然第3页第11页/共22页第十二页，共22页。电源线电压为380V，三相对(xingdu)称负载Y接，Z=3+j4,求

9、：各相负载中的电流及中线电流。设例：解：根据(gnj)对称关系可得：由此例可得，对称三相电路的计算可归结为一相电路计算，其它(qt)两相根据对称关系可直接写出。第3页第12页/共22页第十三页，共22页。负载(fzi)对称时问题(wnt)及讨论Y形连接三相完全对称时，零线可以取消。称为(chn wi)三相三线制。中线是否可以中线是否可以去掉？去掉？答：AZZZCB第3页第13页/共22页第十四页，共22页。应用实例(shl)-照明电路正确接法正确接法:每组灯相每组灯相互并联互并联,然后分别接然后分别接至各相电压上。设至各相电压上。设电源电源(dinyun)(dinyun)电电压为：压为：当有中

10、线(zhngxin)时，每组灯的数量可以相等也可以不等，但每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。A.一组二组三组CBN若三相不对称，能否去掉中线？第3页第14页/共22页第十五页，共22页。如果三相照明电路的中线因故断开，当发生一相灯负载全部断开时或一相发生短路(dunl)，电路会出现什么情况？分析如果中线断开(dun ki)，设又发生A相短路，此时B、C相都会与短接线构成通路，两相端电压均为线电压380V，因此B、C相由于超过额定值而烧损。由此可得，中线的作用(zuyng)是使Y接不对称三相负载的端电压保持对称。三相四线制三相四线制Y Y接电路中，接电路中，中线不允许断开！中线不允许断开！

11、如果中线断开中线断开，设A相灯负载又全部断开全部断开，此时B、C两相构成串联，其端电压为电源线电压380V。若B、C相对称，各相端电压为190V，均低于额定值220V而不能不能正常工作正常工作；若B、C相不对称，则负载多（电阻小）的一相分压少而不能正常分压少而不能正常发光发光，负载少（电阻大）的一相分分压多则易烧损压多则易烧损。*第3页第15页/共22页第十六页，共22页。关于关于关于关于(guny)(guny)零线零线零线零线的结论的结论的结论的结论 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(gngzu)。比如，照

12、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。中线(zhngxin)的作用在于，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，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。第3页第16页/共22页第十七页，共22页。1.1.负载负载(fzi)(fzi)的的 形连接形连接:uABuBCuCA接负载(fzi)的端电压等于电源线电压；负载中通过的电流(dinli)称为相电流(dinli)IP；火线上通过的电流称为线电流线电流I Il l；各相负载中通过的电流分别为：各线电流与相电流的关系为：ACBZZZ线线电流iCiBiA相相电流iABiBCiCA

13、第3页第17页/共22页第十八页，共22页。电流(dinli)相量图-IBCIAICA-IBIAB-IC 三相电源对称、三相Y接负载也对称的情况(qngkung)下，三相负载中的相电流iAB、iBC、iCA也是对称的，火线上通过的三个线电流iA、iB、iC也对称。由相量图还可看出，在三相对称情况(qngkung)下，线电流是相电流的1.732倍，相位滞后与其相对应的相电流30。由相量图可看出(kn ch)：线、相电流关系式为：第3页第18页/共22页第十九页，共22页。负载(fzi)对称时：三相(sn xin)总有功功率：星形接法时：三角形接法时：3.3 3.3 三相三相(sn xin)(sn

14、 xin)电路的功率电路的功率和接法有无关系？第3页第19页/共22页第二十页，共22页。有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称(duchn)的条件下，三相电路的功率：如何用两个瓦如何用两个瓦特表测三相特表测三相(sn xin)(sn xin)电电路的功率？路的功率？UVWM3W1W2测量方法如图示 在两瓦计法测量中，单独一个功率表的读数(dsh)无意义！第3页第20页/共22页第二十一页，共22页。1.接零保护规定用于380V/220V三相中性点接地(jid)的供电系统中。在三相四线制中点接地的系统中，低压电气设备(shbi)按Y连接时，从负载中点引出导线，连接某些测量、保护作信号电路

15、；或者让电源中点（零线）与设备(shbi)外壳连接，这种保护称为接零保护。安全安全(nqun)(nqun)用电用电 将电气设备的金属外壳及构架，与接地装置良好连接的保护称为接地保护接地保护。当电气设备的绝缘损坏使设备的金属外壳带电时，由于人体是与接地装置并联，且人体电阻（最小800）远大于接地电阻（4），因此人接触到带电的外壳并不会触电。2.接地保护规定用于中性点不接地的三相供电系统中。一些家用电器常常没有接零保护，室内单相电源插座也往往没一些家用电器常常没有接零保护，室内单相电源插座也往往没有保护零线插孔。这时在室内电源进线上，用漏电保护自动开关，有保护零线插孔。这时在室内电源进线上，用漏电保护自动开关，可以起到安全保护作用。可以起到安全保护作用。第3页第21页/共22页第二十二页，共22页。