《电工电子技术》课件第4章三相电路.ppt
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1、1青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III第第4章章 三相电路三相电路 4.2 三相电路中负载的连接三相电路中负载的连接4.1 三相电源三相电源4.3 三相电路的功率三相电路的功率4.4 安全用电技术安全用电技术2青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术IIIl理解三相电源相、线电压之间的关系。理解三相电源相、线电压之间的关系。l掌握三相负载星形连接时,相、线电压和相、线掌握三相负载星形连接时,相、线电压和相、线电流的计算,并能画出电路的相量图。电流的计算,并能画出电路的相量图。l掌握三相负载三角形连接时,相
2、、线电压和相、掌握三相负载三角形连接时,相、线电压和相、线电流的计算,并能画出电路的相量图掌握对称线电流的计算,并能画出电路的相量图掌握对称负载三相功率的计算。负载三相功率的计算。l了解三相功率的测量方法。了解三相功率的测量方法。l了解安全用电常识。了解安全用电常识。本章学习目标本章学习目标3青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III4.1 三相电源三相电源4.1.1 三相电动势的产生三相电动势的产生NS AXe在两磁极中间,放一个线圈。在两磁极中间,放一个线圈。根据右手定则可知,线圈中产根据右手定则可知,线圈中产生感应电动势,其方向由生感应电动势,
3、其方向由AX让线圈以让线圈以 的速度顺时针旋转。的速度顺时针旋转。合理设计磁极形状,使磁通按正弦规律分布,合理设计磁极形状,使磁通按正弦规律分布,线圈两端便可得到线圈两端便可得到单相单相交流电动势交流电动势。1、单相交流电动势的产生、单相交流电动势的产生4青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III2、三相交流电动势的产生、三相交流电动势的产生定子中放三个线圈:定子中放三个线圈: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。三个线圈中便的速度旋转。三个线圈中便产生三个以产生三个以正弦规律正弦规
4、律变化的交流电动势。变化的交流电动势。AXYCBZSN 转子转子定子定子AXBYCZeAeBeC5青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III三相电动势三相电动势()-=240sintEmeC()-=120sintEmeB=sintEmeA)120sin(+=tEm 6青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III4.1.2 三相电源的表示法三相电源的表示法1.瞬时值表达式瞬时值表达式()-=240sintEmeCw()-=120sintEmeBw=sintEmeAw)120sin(+=tEmwEm 2.波形图波
5、形图7青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术IIIAECEBE3.相量图相量图 =-=120120EEEECBA0EE4.相量式相量式8青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III5.三相电源的特征三相电源的特征(1)对称。对称。大小相等,频率相同,相位互差大小相等,频率相同,相位互差120(2)相序。相序。ABC(3)对称正弦量的瞬时值和与相量和为对称正弦量的瞬时值和与相量和为0。Em 0=+CBAEEEeA+eA+eA=0AECEBE9青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工
6、电子技术III(中线)(中线)(火线)(火线)(火线)(火线)(火线)(火线)三相四线三相四线制供电制供电火线(相线)火线(相线):ABC中线(零线):中线(零线):NAXYCBZN4.1.3 三相电源的连接三相电源的连接星形接法星形接法10青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术IIICCBBAAeueueu=1、相电压、相电压:火线对中线间的电压。:火线对中线间的电压。120 120 120 AuBuo o=0AAUUo-=120BBUUo o-=240CCUUCUBU AU(中线中线)(火线火线)(火线火线)(火线火线)AXYCBZNCu11青岛大
7、学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III2、线电压、线电压:两火线间的电压。:两火线间的电压。ABuBCuCAuCABCABuuu注意规定的注意规定的正方向正方向CBBCUUU-=BAABUUU-=ACCAUUU-=(中线中线)(火线火线)(火线火线)(火线火线)AXYCBZN12青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术IIICUABUBUAUBCUCAUBU-AU-CU-30 30 30 BAABUUU-=303AUCBBCUUU-=-903BUACCAUUU-=1503CU3.相、线电压相、线电压 间的关系间的
8、关系ABU=303AUBCU=303BUCAU=303CU13青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术IIIUP:相电压相电压在日常生活与工农业生产中,多数用户的电压等级为在日常生活与工农业生产中,多数用户的电压等级为=3plUU线电压超前于相线电压超前于相应的相电压应的相电压30oUl:线电压线电压结论结论(UA、UB、UC)(UAB、UBC、UCA)14青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术IIIAXYCBZNAXYCBZ三相四线制三相四线制三相三线制三相三线制星形连接、引出中星形连接、引出中线,为负载提供两
9、线,为负载提供两种电压:种电压:相电压和线电压相电压和线电压星形连接、不引出星形连接、不引出中线,为负载提供中线,为负载提供一种电压:线电压一种电压:线电压15青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III4.2 三相电路中负载的连接三相电路中负载的连接三相对称负载:三相对称负载:接在三相电源上的每一相负接在三相电源上的每一相负载的阻抗值与阻抗角都相等。载的阻抗值与阻抗角都相等。连接形式:连接形式:星形连接(星形连接(Y Y接)接)三角形连接(三角形连接(接)接)相电流(相电流(IP):):流过每一相负载的电流流过每一相负载的电流线电流(线电流(IL):
10、流过每一根火线的电流流过每一根火线的电流16青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III三相四线三相四线Bi相电流相电流IP(负载上的电流负载上的电流):ZAZCZB线电流线电流IL(火线上的电流火线上的电流):4.2.1 负载星形连接的三相电路负载星形连接的三相电路AiCABNXYZAuBuCuBNiCNiANiCiANI、BNI、CNI AI、BI、CI 1.连接连接三相四线制三相四线制17青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III线电压线电压=相电压相电压,线电压领先于相电压线电压领先于相电压3030。
11、BUABUCUCAUBCUAU2.特点特点=pULU3线电流线电流=相电流相电流=LpIIACBNZZZCAUCUBUBCUAUABUBiAiCi中线电流中线电流NIiN18青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III一般线电压一般线电压 为已知,然后根据电压和负载求电流。为已知,然后根据电压和负载求电流。uLipiLuL=AIAUZA=BIBUZB=CICUZCCNBNANNIIII+=3.计算计算BBiZAZCZBAiCiCANNiAuBuCu19青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III(1)若为对称负
12、载:)若为对称负载:即即:ZA=ZB=ZC=Z 因为因为:AU、BU、CU 对称对称AI、BI、CI 所以所以:对称对称计算时,只需计算一相,推出另外两相即可。计算时,只需计算一相,推出另外两相即可。且且BICIAIAUBUCU=+=(中线电流为中线电流为0)0CBANIIII各相、线电流大小相等,相互之间的相位差为各相、线电流大小相等,相互之间的相位差为1200(2)负载不对称时,各相单独计算。)负载不对称时,各相单独计算。20青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III 已知:已知:三相负载三相负载 R、L、C以及以及 三相线电压:三相线电压:求:
13、各相、各线及中线电流求:各相、各线及中线电流 =0lABUU-=120lBCUU =120lCAUU CRA B NLCAICIBIAINICIBI例例121青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III解解:相相电电压压33=-=90130 1lCACUUU-=-=303130 31lABAUUU33-=-=150130 1lBCBUUU CRA B NLC线线电电压压 =0lABUUNIAI =120lCAUU-=120lBCUUCNIBNIBIANICI22青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III 相电
14、流相电流:CRA B NLCNIAICNIBNIBIANICI=RUIAA-=1CjUICC=LjUIBB CBANIIII+=中线电流中线电流ABUCUBICAUBCUBUCINIAUAI23青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III三相三线三相三线)(ZZZZCBA=负载对称时负载对称时零线是否可以零线是否可以取消?取消?三相完全对称时,零线可以取消三相完全对称时,零线可以取消!ACBZZZ0=+=CBANIIII三相三线制三相三线制24青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III1)负载对称时,三相三线
15、制各电压对称)负载对称时,三相三线制各电压对称2)若负载)若负载不对称不对称时,时,不能采用三相三线制!不能采用三相三线制!因此因此 时各相负载上的电压将会出现不对称现象,负时各相负载上的电压将会出现不对称现象,负 载不能正常工作。载不能正常工作。3)因负载)因负载不对称不对称时,时,不能采用三相三不能采用三相三 线制!线制!所以,中线上不能安装开关所以,中线上不能安装开关 和保险丝。和保险丝。三相三线制供电时各相电流的计算方法同上。三相三线制供电时各相电流的计算方法同上。25青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III照明负载星形如图所示接于线电压为
16、照明负载星形如图所示接于线电压为380V的三相电源上。的三相电源上。灯泡的额定电压为灯泡的额定电压为220V。例例2求:求:(1)若一楼全部断开,二、三楼仍然接通若一楼全部断开,二、三楼仍然接通,分析中线,分析中线 断开前后的情况如何断开前后的情况如何?(2)若一楼断开,二、三楼接通。但两层楼灯的数量若一楼断开,二、三楼接通。但两层楼灯的数量 不等(设二楼灯的数量为三层的不等(设二楼灯的数量为三层的/4)中线断开前后中线断开前后 结果如何?结果如何?ABCN.一一层层二二层层三三层层(3)根据以上分析,照明电路能否采用三相三线制供电)根据以上分析,照明电路能否采用三相三线制供电 方式?方式?2
17、6青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III若中线断开若中线断开,A相断开后,相断开后,B、C 两相串连,线电压两相串连,线电压UBC(380V)加在加在B、C负载上。如果两相负负载上。如果两相负载对称,则每相负载上的电压为载对称,则每相负载上的电压为190V。低于灯泡的额定电压。低于灯泡的额定电压。(1)若一楼全部断开,二、三楼仍然接通。若一楼全部断开,二、三楼仍然接通。若中线尚未断开若中线尚未断开,则,则二、三楼工二、三楼工作状态不变。照明不受影响。作状态不变。照明不受影响。结果为二、三楼电灯全部变暗,不能正常工作。结果为二、三楼电灯全部变暗,不
18、能正常工作。解:解:ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼27青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III(2)若一楼断开,二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等若一楼断开,二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等(设二楼灯的数量为三层的(设二楼灯的数量为三层的1/4)时)时结果为二楼灯泡上的电压超过额定电结果为二楼灯泡上的电压超过额定电压,压,灯泡被烧毁;三楼的灯不亮。灯泡被烧毁;三楼的灯不亮。V 76380513=RUV 304380542=RUACBR2R3若中线尚未断开若中线尚未断开,则,则二、三楼工作二、三楼工作状态不变。照明不受影响。状态不变。
19、照明不受影响。若中线断开若中线断开,则,则28青岛大学电工电子实验教学中心青岛大学电工电子实验教学中心电工电子技术电工电子技术III不加零线不加零线会不会出会不会出现问题现问题?(3)根据以上分析,照明电路不能采用三相三线制供电方)根据以上分析,照明电路不能采用三相三线制供电方 式。且中线上不能接开关和保险丝。式。且中线上不能接开关和保险丝。ACB.一层楼一层楼二层二层楼楼三层楼三层楼N中线的作用在于,使星形连接的不对中线的作用在于,使星形连接的不对称负载得到相等的相电压称负载得到相等的相电压。因为负载。因为负载不对称而又没有中线时,负载上可能不对称而又没有中线时,负载上可能得到大小不等的电压
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- 电工电子技术 电工 电子技术 课件 三相 电路
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