工信版（中职）电工技术基础与技能（第7章） 电子课件.pptx

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1、YCF（中职）电工技术基础与技能（第7章）电子课件电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 目录目录目录目录目目 录录第一章第一章 认识实训室与安全用电认识实训室与安全用电第二章第二章 电路的基本概念电路的基本概念第三章第三章 直流电路分析直流电路分析第四章第四章 静电场与电容静电场与电容第五章第五章 电磁应用技术电磁应用技术第六章第六章 单相正弦交流电路单相正弦交流电路第七章第七章 三相交流电路三相交流电路第八章第八章 非正弦周期电量非正弦周期电量的的应用应用第九章第九章 低压电器与控制电路低压电器与控制电路 7-1 7-1 三相交流电的产生及三相电源的连接三

2、相交流电的产生及三相电源的连接电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 在第在第6章我们学习了单相交流电及交流电路，在电力供章我们学习了单相交流电及交流电路，在电力供电中，普遍采用的是电中，普遍采用的是 三相交流电。三相交流电。三相交流电是由三个在相三相交流电是由三个在相位上互差位上互差120电角度、幅度大小相等的三个相电压组成的供电角度、幅度大小相等的三个相电压组成的供电系统。目前电能的生产、输送和分配几乎全都采用三相制，电系统。目前电能的生产、输送和分配几乎全都采用三相制，就是需要单相供电的地方，也是应用的三相交流电中的一相。就是需

3、要单相供电的地方，也是应用的三相交流电中的一相。为什么在电力系统中都采用三相制供电呢？这是因为三相制为什么在电力系统中都采用三相制供电呢？这是因为三相制供电有下列优点：供电有下列优点：电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 （1）三相发电机或变压器比同样尺寸的单相发电机或变压）三相发电机或变压器比同样尺寸的单相发电机或变压器输出和传递的功率大。器输出和传递的功率大。（2）在输送功率相同、电压相同和距离、线路损失都相同）在输送功率相同、电压相同和距离、线路损失都相同的情况下，采用三相制输电可以比单相制输电节省约的情况下，采用三相制输电可

4、以比单相制输电节省约25%的线材。的线材。（3）在输出功率相同的情况下，三相异步电动机比单相异）在输出功率相同的情况下，三相异步电动机比单相异步电动机具有结构简单、体积小、价格低、电磁噪声小、性能好、步电动机具有结构简单、体积小、价格低、电磁噪声小、性能好、工作可靠性高等优点。工作可靠性高等优点。基于以上特点，我国以及全世界的交流基于以上特点，我国以及全世界的交流供电系统中，都采用的是三相交流电。供电系统中，都采用的是三相交流电。三相交流电是由发电厂发出三相交流电是由发电厂发出的。有火力发电厂、核能发电厂、的。有火力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂、水风力发电厂、太阳能发电厂、水力

5、发电厂等。力发电厂等。图图7-17-1是水利发电站示意图。是水利发电站示意图。通过拦河大坝将河里的水位抬高，通过拦河大坝将河里的水位抬高，水位越高，水的位能就越大，具水位越高，水的位能就越大，具有高位能的水经压力水管引向水有高位能的水经压力水管引向水轮机的叶轮，叶轮被高压水压的轮机的叶轮，叶轮被高压水压的高速转动将水的位能转化为水轮高速转动将水的位能转化为水轮机的动能，带动发电机转子转动机的动能，带动发电机转子转动而发出电能。而发出电能。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章图图7-1 水力发电示意图水力发电示意图7.1.1 三相交流

6、电的产生三相交流电的产生 图图7-2是三相发电机示意图，主要是三相发电机示意图，主要是由定子和转子两大部分组成。定子是由定子和转子两大部分组成。定子内圆周表面的槽内装有结构完全相同、内圆周表面的槽内装有结构完全相同、在空间彼此相隔在空间彼此相隔120o机械角的机械角的3个绕组，个绕组，U1-u2、V1-v2、W1-w2，分别称为，分别称为U相绕组、相绕组、V相绕组、相绕组、W相绕组。相绕组。U1、V1和和W1是是3个绕组的首端；个绕组的首端；电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 图图7-2 三相发电机三相发电机u2、v2和和w2是是

7、3个绕组的尾端。发电机转子具有一对个绕组的尾端。发电机转子具有一对N、S磁磁极，它使磁感应强度在转子表面按正弦规律分布。当转子在极，它使磁感应强度在转子表面按正弦规律分布。当转子在原动机的驱动下作匀速转动时，定子绕组由于切割磁力线便原动机的驱动下作匀速转动时，定子绕组由于切割磁力线便产生一组频率相同、幅值相等，相位上互差产生一组频率相同、幅值相等，相位上互差120o电角的正弦交电角的正弦交流电压。即为流电压。即为三相对称正弦交流电源三相对称正弦交流电源 当发电机的转子逆时针旋转时，若以当发电机的转子逆时针旋转时，若以U相电压为参考相，则相电压为参考相，则可写出可写出3个电压的瞬时表达式为：个电

8、压的瞬时表达式为：三相正弦交流电压的波形及矢量如图三相正弦交流电压的波形及矢量如图7-3 所示。所示。三相交流电压在相位上除了互差三相交流电压在相位上除了互差120o电角之外，还有一个先电角之外，还有一个先后顺序问题，取一相为参考，把后顺序问题，取一相为参考，把3个电压到达正的最大值的先个电压到达正的最大值的先后顺序称为后顺序称为“相序相序”。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章a）波形图 b）相量图图7-3 三相正弦交流电波形图和矢量

9、图 正相序为：正相序为：以以U相为参考，相为参考，V相落后相落后U相相120o，W相又落后相又落后V相相120o，相序为，相序为UVW；逆相序为：逆相序为：如将如将V、W的位置对调，相序为的位置对调，相序为UWV，则称为逆相序。，则称为逆相序。在电路分析中：在电路分析中：一般都是按正相序来分析，图一般都是按正相序来分析，图7-3所示的波形图和矢量所示的波形图和矢量图均为正相序。图均为正相序。在供电电路中，相序一但确定，不可随意在供电电路中，相序一但确定，不可随意改动，因为工作在交流电路中的电动机当相序改变后，要改动，因为工作在交流电路中的电动机当相序改变后，要反方向旋转。反方向旋转。电工技术基

10、础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 7.1.2 三相电源的星形（三相电源的星形（Y）连接及线相电压）连接及线相电压 1 1三相电源的星形（三相电源的星形（Y Y）连接）连接 如果将三相绕组的两端分别接上负载，就构成图如果将三相绕组的两端分别接上负载，就构成图7-4 所示的所示的3个个互不相接的单相电路。显然，这种连接方式仍需互不相接的单相电路。显然，这种连接方式仍需6根导线，体现根导线，体现不出三相交流电的优点，因此，不采用这种连接方式，而是把不出三相交流电的优点，因此，不采用这种连接方式，而是把三相交流电源的三相交流电源的3个绕组接成星形

11、。个绕组接成星形。将发电机将发电机3个绕组的尾端个绕组的尾端U2、V2、W2连接在一起的接法，称为连接在一起的接法，称为星形连接。星形连接。3个尾端的连接点个尾端的连接点N称为中性点，如下图称为中性点，如下图7-5a所示。所示。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 如果将负载也作星形连接，如果将负载也作星形连接，N为连接点，并且将负载和电源如为连接点，并且将负载和电源如图连接，图连接，于是于是N和和N之间的之间的3根导线就可以用一根导线来代替，这根导线就可以用一根导线来代替，这样，就把互不相连的样，就把互不相连的3个单相电路连接成了

12、如图个单相电路连接成了如图7-5a 所示的三所示的三相四线制电路。相四线制电路。a）电源和负载的星形连接 b)简化画法 图7-5 三相四线制电路 这样连接省去了两根导线，且对负载的工作毫无影响，因为负载上所承受的电压与图7-4相同。为了使中性线与大地电位为了使中性线与大地电位相同，在低压供电中，相同，在低压供电中，N点由接地体与大地相连。点由接地体与大地相连。三相电源在作星形连接时，绕组可省略不画出，而用图7-5b所示的简化电路来代替。图图7-4 3个绕组各作单相连接个绕组各作单相连接电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 a）电源和

13、负载的星形连接 b)简化画法 图7-5 三相四线制电路电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 将电压的瞬时值用矢量表示，表达式为将电压的瞬时值用矢量表示，表达式为 根据矢量表达式，可作出线电压和相电压的矢量图，如图根据矢量表达式，可作出线电压和相电压的矢量图，如图7-6所示。从矢量图可见，线电压在相位上超前相电压所示。从矢量图可见，线电压在相位上超前相电压30o（/6）电）电角角，它们的数值关系为，它们的数值关系为电工技术基础与技能电工技

14、术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章根据根据上述相量表达式上述相量表达式，可作出线电压和相电压的相量图如图，可作出线电压和相电压的相量图如图7-7a所示所示。图图7-7a 向量图向量图电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 对上述相量图分析，可得相、线关系重要结论：对上述相量图分析，可得相、线关系重要结论：电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七

15、章【三相电压之和为三相电压之和为0 0】三相交流电之和为三相交流电之和为0 0，是三相交，是三相交流电的重要特性。下面用相量相加流电的重要特性。下面用相量相加的方法加以验证。的方法加以验证。见图见图7-7b7-7b所示所示，在图中，将在图中，将V V相相量和相相量和W W相相量相加，相相量相加，得到和得到和U U相相位相反，幅值相等的相相位相反，幅值相等的和相量，显然，和向量再和和相量，显然，和向量再和U U相量相量相加，互相抵消，三相相量之和为相加，互相抵消，三相相量之和为0 0。该特性在三相交流电的保护电该特性在三相交流电的保护电路中得到广泛的应用，当检测到三路中得到广泛的应用，当检测到三

16、相电流之和不为相电流之和不为0 0，三相电路必然，三相电路必然出现了接地、开路等故障出现了接地、开路等故障。图图7-7b 和向量和向量电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章【结论结论】1.当三相发电机接成星形联结时当三相发电机接成星形联结时，线电压在数值上等于相线电压在数值上等于相电压的电压的 倍倍，在相位上线电压超前相应的相电压在相位上线电压超前相应的相电压30电角度电角度,三三个线电压在相位上也是互差个线电压在相位上也是互差120电角度电角度，所以电源的线电压也所以电源的线电压也是对称的是对称的。2.因为三相交流电幅值相等因为三相

17、交流电幅值相等,相位互差相位互差120,可证明三个相量可证明三个相量之和为之和为0。3.我国低压配电系统采用的供电制式为三相四线制我国低压配电系统采用的供电制式为三相四线制，三条三条相线相线(俗称火线俗称火线)和一条中性线和一条中性线(俗称零线俗称零线)。三条相线之间的。三条相线之间的电压电压(线电压线电压)为为380V，三条相线到中性线之间的电压三条相线到中性线之间的电压(相电压相电压)为为220V。中性线在变压器的下面接到大地。中性线在变压器的下面接到大地，但相电压上的负但相电压上的负载必须接到中性线上载必须接到中性线上,而不能直接接地。而不能直接接地。已知我国低压电网的相电压有效值为已知

18、我国低压电网的相电压有效值为220V，求线电压为多少？，求线电压为多少？解：解：UL=UP=220 V=380 V【例】电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章7.2.7.2.三相负载的星形连接三相负载的星形连接电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 在三相负载中，用电量最大的是三相交流电动机，为了使电在三相负载中，用电量最大的是三相交流电动机，为了使电动机产生旋转磁动机产生旋转磁 场，电动机的三个绕组一般作星形或三角形连接，场，电动机的三个绕组一般作星形或三角形连接，如下图所

19、示。由于电动机的如下图所示。由于电动机的 三个绕组阻抗相同，称为对称负载。三个绕组阻抗相同，称为对称负载。在作星形连接时，加在电动机绕组上的电压为相电压；在作三角在作星形连接时，加在电动机绕组上的电压为相电压；在作三角形连接时，加在每个绕组上的电压为电源的线电压。形连接时，加在每个绕组上的电压为电源的线电压。在生活用电在生活用电中，都是应用的相电压，即中，都是应用的相电压，即“一相，一中线一相，一中线”，为了能正确的，为了能正确的使用三相交流电，我们必使用三相交流电，我们必须了解各种连接方法的电须了解各种连接方法的电压、电流以及功率三者之压、电流以及功率三者之间的关系。间的关系。a）星形连接

20、b）三角形连接1三相不对称负载的星形连接三相不对称负载的星形连接 图图7-10所示是一居民小区的供电电路图。它采用的是三相四所示是一居民小区的供电电路图。它采用的是三相四线制，每条相线与中性线组成一条供电线路，为不同的楼层提供线制，每条相线与中性线组成一条供电线路，为不同的楼层提供7.2.1 三相负载的星形（三相负载的星形（Y）连接）连接电源。由于各楼层负载电源。由于各楼层负载不尽相同，用电时间也不尽相同，用电时间也有区别，所以这是一典有区别，所以这是一典型的不对称星形负载。型的不对称星形负载。下面就来分析负载中电下面就来分析负载中电压和电流的关系。压和电流的关系。电工技术基础与技能电工技术基

21、础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 为了分析方便，将图为了分析方便，将图7-10改画成图改画成图7-11的一般原理图。从图的一般原理图。从图中可见，加在每相负载上的相电压分别等于电源的相电压中可见，加在每相负载上的相电压分别等于电源的相电压UU、U V、U W。在各相电压的作用下负载中产生的相电流分别等于。在各相电压的作用下负载中产生的相电流分别等于各对应的线电流各对应的线电流IU、I V、I W。即有：。即有：I L=I P图图7-11负载的星形连接负载的星形连接电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第

22、七章 虽然三相负载不对称，但由于电路具有中性线，当中性线的虽然三相负载不对称，但由于电路具有中性线，当中性线的电阻忽略不计时，电阻忽略不计时，N、N可看成一点，这样三相负载和与它对应可看成一点，这样三相负载和与它对应的三相电源就可以看成互不影响的三个单相电路，即可应用单的三相电源就可以看成互不影响的三个单相电路，即可应用单相电路的计算方法分别对各相电路进行独立计算。三相负载的相电路的计算方法分别对各相电路进行独立计算。三相负载的总功率为总功率为 由于中性线为三相电路的公共回线，所以中性线电流的瞬时值由于中性线为三相电路的公共回线，所以中性线电流的瞬时值应为应为 3 个相电流瞬时值的代数和，即个

23、相电流瞬时值的代数和，即 由此得出，中性线电流的有效值则为由此得出，中性线电流的有效值则为 3 个相电流有效值的矢量个相电流有效值的矢量和，即和，即 已知工作在三相四线制电路中的三相星形负载分别为已知工作在三相四线制电路中的三相星形负载分别为RU=RV=20，RW=10，电源的线电压为，电源的线电压为380 V，求相电流和中性线中，求相电流和中性线中的电流的电流。【例】电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 下面根据相电流的有效值用矢量法求中性线中的电流。因下面根据相电流的有效值用矢量法求中性线中的电流。因为三相星形负载都为三相星形负

24、载都 为阻性，所以各相电流矢量与电压矢量同相为阻性，所以各相电流矢量与电压矢量同相位，如图位，如图7-12所示。根据平行四边形法则，可求得所示。根据平行四边形法则，可求得U、V相电流相电流的和等于的和等于11A，且与，且与W的相位差为的相位差为180，由此可得中性线中电流，由此可得中性线中电流为：为：电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章三相不对称电阻性负载中性线和U相断开电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 根据上例中给出的数据，和电阻串联电路的分压特点，根据上例中给出的

25、数据，和电阻串联电路的分压特点，阻值越大分得的电压越大。设阻值越大分得的电压越大。设 UVW=380V，RV=10，RW=20，则两相负载上的电压分别为 从计算结果看，V相负载因为所加电压低于220V额定电压，不能正常工作；而W相负载则因为所加电压高于220V额定电压，将会造成过压损坏。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章为了防止中性线出现断路故障为了防止中性线出现断路故障:在供电线路中不允许中性线接入熔断器或者开关。在供电线路中不允许中性线接入熔断器或者开关。有时为了增加中性线的强度以防拉断，还采用带有有时为了增加中性线的强度以防

26、拉断，还采用带有钢心的导线。钢心的导线。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章活学活用活学活用三相四线制三相四线制【案例案例1 一只老鼠引发的事故一只老鼠引发的事故】案例叙述案例叙述：某学校有一某学校有一3层教学楼，采用三相四线制供电，每层楼为一相。层教学楼，采用三相四线制供电，每层楼为一相。1楼是实验室；楼是实验室；2楼和楼和3楼是教室。楼是教室。这一天晚上，这一天晚上，1楼没做实验（没用电），楼没做实验（没用电），2楼有楼有4个教室开

27、着灯，个教室开着灯，3楼有楼有8 个教室开着灯。突然，个教室开着灯。突然，2楼的所有灯雪亮刺眼（用电的灯少）楼的所有灯雪亮刺眼（用电的灯少），而，而3楼的灯昏暗无光（用电的灯多），电源出了问题。楼的灯昏暗无光（用电的灯多），电源出了问题。案例分析：案例分析：已知该教学楼为三相四线制供电系统，根据三相四线制供电原已知该教学楼为三相四线制供电系统，根据三相四线制供电原理，在正常情况下，各相之间互不影响。但当中性线断路时，各相理，在正常情况下，各相之间互不影响。但当中性线断路时，各相负载变为无中性线星形联结。负载变为无中性线星形联结。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础

28、与技能 第七章第七章第七章第七章 当其中一相没用电，另两相就变为串联关系。故判定电路故当其中一相没用电，另两相就变为串联关系。故判定电路故障为中性线断路。由图障为中性线断路。由图7-14可见，中性线断路，可见，中性线断路，W 相又没工作，相又没工作，则则U、V两相变为串联关系。两相变为串联关系。结论结论：此中性线是埋入地此中性线是埋入地下的塑料电缆，在挖电下的塑料电缆，在挖电缆的端点时发现有一个缆的端点时发现有一个鼠洞，鼠洞处的电缆外鼠洞，鼠洞处的电缆外 皮被大面积咬掉，露出皮被大面积咬掉，露出铝线，铝线霉断造成了铝线，铝线霉断造成了以上事故。以上事故。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工

29、技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 【案例案例2将电动机的接地端错接中性线造成电动机带电将电动机的接地端错接中性线造成电动机带电】案例叙述：案例叙述：有一电动机放在有一电动机放在2楼工作，由于楼工作，由于2楼没有接地线，就将电动机外楼没有接地线，就将电动机外壳连接到了中性线上，壳连接到了中性线上，如图如图7-15所示。造成电动机带电。所示。造成电动机带电。案例分析：案例分析：由图中可见，其他单由图中可见，其他单相设备是以相设备是以0线为回路，线为回路，0线中具有很大的电流，会线中具有很大的电流，会产生较大的电压，即电动产生较大的电压，即电动机外壳上带有较高的对地机外壳上

30、带有较高的对地电压。电压。这种接地这种接地法律法律上是上是不用许的。不用许的。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章【例】电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章电工技术基础与技能电工技

31、术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章【电流及相位电流及相位】由图由图7-18可见，由于负载对称，各相阻抗相等、性质相同，因可见，由于负载对称，各相阻抗相等、性质相同，因此各相负载电流也是对称的，即此各相负载电流也是对称的，即【线电流与相电流线电流与相电流】按图按图7-18中给出的电流参考方向，根据基尔霍夫电流定律可写中给出的电流参考方向，根据基尔霍夫电流定律可写出出 线电流和相电流的瞬时值关系式为：线电流和相电流的瞬时值关系式为：电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章瞬时电流为：瞬时电流为：瞬时电

32、流的相量关系为瞬时电流的相量关系为：图图7-19 对称负载三角形连接向量图对称负载三角形连接向量图分析：分析：以线电压为参考相量，假设负载对以线电压为参考相量，假设负载对称并为感性，作出电流相量图称并为感性，作出电流相量图7-19。因。因为负载上的相电压就是电源的线电压，为负载上的相电压就是电源的线电压，又已知负载为感性，即各相电流滞后又已知负载为感性，即各相电流滞后相电压（即电源线电压）相位相电压（即电源线电压）相位。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七

33、章第七章第七章第七章结论：结论：（1）三相交流电的线电压是相电压的）三相交流电的线电压是相电压的 倍。倍。（2）线电压落后相电压）线电压落后相电压30相位角。相位角。（3）线电流落后相电流）线电流落后相电流30相位角。相位角。（4）三相交流电的线电流是相电流的）三相交流电的线电流是相电流的 倍。倍。（5）三相交流电的电功率无论是星形还是三角形连接，都可）三相交流电的电功率无论是星形还是三角形连接，都可按同一公式计算，即按同一公式计算，即电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 例如，我国低压供电制式为线电压例如，我国低压供电制式为线电压

34、380 V，相电压，相电压220V。若三相电动机的每相绕组额定电压为若三相电动机的每相绕组额定电压为380 V，则，则3个绕组应按个绕组应按三角形连接；如果电动机的每相绕组额定电压为三角形连接；如果电动机的每相绕组额定电压为220 V，则，则3相绕组应按星形连接。相绕组应按星形连接。当正常运行时应采用三角形连接的三相负载，如果错接当正常运行时应采用三角形连接的三相负载，如果错接成星形连接，则负载因为输入功率不足而不能正常工作；如成星形连接，则负载因为输入功率不足而不能正常工作；如果负载运行时应采用星形连接而错接成三角形连接，则负载果负载运行时应采用星形连接而错接成三角形连接，则负载因为输入过因

35、为输入过功率而烧毁。这是在电动机连接时要非常注意的问题。功率而烧毁。这是在电动机连接时要非常注意的问题。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章活学活用活学活用电动机电动机【案例案例3电动机电动机Y-D起动起动】案例叙述：案例叙述：三相交流异步电动机在起动三相交流异步电动机在起动时时，起动电流为额定电流的起动电流为额定电流的48倍倍，为了降低起动电流过大造成的危为了降低起动电流过大造成的危害害，在在7kW以上的交流异步电动以上的交流异步电动机机，都要采用降压起动。最简单都要采用降压起动。最简单的降压起动方法就是的降压起动方法就是Y-D降

36、压起降压起动。动。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章活学活用活学活用电动机电动机案例分析：案例分析：在图在图7-20中，将电动机三相绕组的首端中，将电动机三相绕组的首端U、V、W，连接到，连接到相线，三相绕组的尾端相线，三相绕组的尾端u、v、w，连接到转换开关，连接到转换开关S2。在起动时，。在起动时，S2扳到下面，三个动触点和三个短路的静触点连接，即将三个扳到下面，三个动触点和三个短路的静触点连接，即将三个尾端尾端u、v、w连接在一起，三相绕组组成星形连接。当将连接在一起，三相绕组组成星形连接。当将S1闭合，闭合，电动机开始星形

37、起动。当电动机的转速达到额定转速的电动机开始星形起动。当电动机的转速达到额定转速的70%左左右，将右，将S2开关扳到上端，电动机恢复为三角形连接，转入正常开关扳到上端，电动机恢复为三角形连接，转入正常运行。运行。案例总结：案例总结：因为三相交流异步电动机三角形连接绕组的相电压是星形连因为三相交流异步电动机三角形连接绕组的相电压是星形连接的倍，其流过绕组的电流也是星形连接的倍。在起动时因为起接的倍，其流过绕组的电流也是星形连接的倍。在起动时因为起动电流是额定工作电流的动电流是额定工作电流的47倍，如果仍然用三角形连接直接起倍，如果仍然用三角形连接直接起动，起动电流会很大。改为星形起动，起动电流为

38、三角形起动时动，起动电流会很大。改为星形起动，起动电流为三角形起动时的的1/，即起动电流降为工作电流的，即起动电流降为工作电流的2.34倍，大大降低了对设备的倍，大大降低了对设备的危害。为了适应电动机的危害。为了适应电动机的Y-D起动，超过起动，超过4kW的电动机都制造成的电动机都制造成Y-D两用。两用。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章活学活用活学活用电动机电动机【案例案例4-电动机选择导线电动机选择导线】案例叙述：案例叙述：在工程

39、中在工程中,当电动机选定当电动机选定,核算电动机的供电导线截面积是核算电动机的供电导线截面积是否符合电流要求否符合电流要求,以避免因为线径不合适造成电动机不能正常工作。以避免因为线径不合适造成电动机不能正常工作。电动机的参数可以从电动机的铭牌上读取电动机的参数可以从电动机的铭牌上读取,表表7-7-1 1是是电动机铭牌上电动机铭牌上的数据。铭牌中电流为的数据。铭牌中电流为11.7A(11.7A(线电流线电流)，根据该电流选择导线的截，根据该电流选择导线的截面积。电动机的铭牌是正确使用电动机的依据面积。电动机的铭牌是正确使用电动机的依据,要学会读取。要学会读取。电工技术基础与技能电工技术基础与技能

40、电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章7-20 电动机接线图电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章活学活用活学活用电动机电动机案例分析：案例分析：根据电动机铭牌中的额定电流选择导线的截面积。导线截面根据电动机铭牌中的额定电流选择导线的截面积。导线截面积的大小和选用的是铜线还是铝线有关系，还和明装暗装有关积的大小和选用的是铜线还是铝线有关系，还和明装暗装有关系，一般要通过查电工手册来选择。如电动机的额定线电流为系，一般要通过查电工手册来选择。如电动机的额定线电流为11.7A，导线为明线安装，查电工手册选用铝导线，

41、载流量为，导线为明线安装，查电工手册选用铝导线，载流量为3-5A/mm2。取载流量为。取载流量为4A/mm2，导线截面积为，导线截面积为 S=(11.7/4)mm2=2.9mm22.9mm2是一个非标准导线截面积值是一个非标准导线截面积值(市场上买不到市场上买不到)，选取标准，选取标准值值4mm2。图图7-20a所示是所示是Y2系列电动机外形，图系列电动机外形，图7-20b所示是内部接所示是内部接线方法，按图线方法，按图7-20c所示接成三角形联结。所示接成三角形联结。7.3 7.3 保护接地与安全用电保护接地与安全用电 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能

42、 第七章第七章第七章第七章 在现今社会中，我们每个人都会和电打交道，正确的应在现今社会中，我们每个人都会和电打交道，正确的应用电能，确保用电安全，用电能，确保用电安全，是我们每个社会人应具备的生活是我们每个社会人应具备的生活常识。为此，我们必须了解电能的输送、接地、常识。为此，我们必须了解电能的输送、接地、防触电的一防触电的一些基本知识。些基本知识。7.3.1 电力系统的组成电力系统的组成【电能的产生电能的产生】电能是由发电厂中的发电机产生的，发电机将其】电能是由发电厂中的发电机产生的，发电机将其他形式的能转换为电能。发电方式按能源的不同主要分为火力发电、他形式的能转换为电能。发电方式按能源的

43、不同主要分为火力发电、水力发电、风力发电、原子能发电、潮汐发电、天然气发电、地热水力发电、风力发电、原子能发电、潮汐发电、天然气发电、地热发电和太阳能发电等。发电和太阳能发电等。【电能的传输电能的传输】一般情况下，大的发电厂都建在远离城市的能源】一般情况下，大的发电厂都建在远离城市的能源附近，所以，发电厂发出的电能还要通过一定距离的输电线路输送附近，所以，发电厂发出的电能还要通过一定距离的输电线路输送到用电户。这就构成了输配电系统。到用电户。这就构成了输配电系统。【电力系统的组成电力系统的组成】由发电设备、输配电设备以及用电设备等组】由发电设备、输配电设备以及用电设备等组成的总体称为电力系统。

44、随着电能用量的不断增大，发电厂的数量成的总体称为电力系统。随着电能用量的不断增大，发电厂的数量和规模也在不断扩大，供电范围也越来越广阔。为了合理利用资源，和规模也在不断扩大，供电范围也越来越广阔。为了合理利用资源，电力部门把几个地区性的电力系统连接起来组成更大的电力系统，电力部门把几个地区性的电力系统连接起来组成更大的电力系统，称为联合电力系统。称为联合电力系统。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 目前我国已形成东北、华北、华中、西北、华东五个跨省联合目前我国已形成东北、华北、华中、西北、华东五个跨省联合电力系统，为下一步构成全国

45、联合电力系统打下了基础。在电力系电力系统，为下一步构成全国联合电力系统打下了基础。在电力系统中，联系发电和用电设备的配电系统，称为电力网，简称电网。统中，联系发电和用电设备的配电系统，称为电力网，简称电网。图图7-22 7-22 所示为一简单的电力系统示意图。所示为一简单的电力系统示意图。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章【高压输电低压用电高压输电低压用电】发电机的输出电压通常是发电机的输出电压通常是3.15 26kV，为了将电能进行远，为了将电能进行远距离输送，并在输送过程中尽量减少线路上的损耗，通常都要距离输送，并在输送过程中

46、尽量减少线路上的损耗，通常都要采用高压输电。我国现在的交流输电电压有采用高压输电。我国现在的交流输电电压有35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等多个电压等级。等多个电压等级。发电厂的电能经高压输电线输送到用电区，在用电区通过发电厂的电能经高压输电线输送到用电区，在用电区通过区域变电所的降压变压器将电压降低到区域变电所的降压变压器将电压降低到6 kV或或10 kV。降压后。降压后的电能输送到各厂矿或用电区。的电能输送到各厂矿或用电区。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章【电能的分配电能的分配】电电能能输输

47、送送到到厂厂矿矿后后，厂厂矿矿都都要要进进行行变变电电和和配配电电。只只装装有有小小容容量量电电动动机机的的车车间间由由地地方方或或本本厂厂变变电电所所直直接接配配给给380/220V380/220V的的低低压压电电。配配电电方方式式主主要要有有两两种种：一一种种是是放放射射式式配配电电，另另一一种是干线式配电。种是干线式配电。放放射射式式配配电电，即即每每一一个个独独力力负负载载都都用用单单独独配配电电线线路路供供电电，这种配电方式的优点是供电可靠、维修方便。这种配电方式的优点是供电可靠、维修方便。干干线线式式配配电电，是是将将每每个个独独力力负负载载按按其其所所在在的的位位置置一一次次连连

48、接接到到同同一一配配电电干干线线上上，这这种种方方式式虽虽然然比比较较经经济济，但但当当干干线线发发生问题时，与之相连接的所有负载都会受到影响。生问题时，与之相连接的所有负载都会受到影响。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章 电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第七章第七章7.3.2 7.3.2 保护接地和保护接零保护接地和保护接零 正正确确的的利利用用电电能能可可造造福福人人类类，但但使使用用不不当当也也会会造造成成设设备备损损坏坏及及人人身身伤伤亡亡。对对从从事事工工程程技技术术

49、的的人人员员来来说说，一一定定要要懂懂的的一一些些安安全全用用电电的的常常识识和和技技术术，工工作作中中要要采采用用相相应应的的安安全全措措施施，正正确确地地使使用用电电器器，以以防防人人身身伤伤害害和和设设备备损损坏坏，避避免免造造成成不不必必要要的的损损失。失。1.1.触电触电【触电的概念触电的概念】人体因接触带电体而引起死亡或局部受伤的现】人体因接触带电体而引起死亡或局部受伤的现象称为触电。按人体受伤害的程度不同，触电可分为电伤和电象称为触电。按人体受伤害的程度不同，触电可分为电伤和电击两种。击两种。电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能电工技术基础与技能 第七章第七章第

50、七章第七章【图图7-23触电的三种情况触电的三种情况】图图7-22a所所示示为为双双线线触触电电，当当人人体体同同时时接接触触两两根根相相线线时时，人人体体受受到到的的电电压压为为线电压（电压值为线电压（电压值为380V），是最危险的触电；），是最危险的触电；图图7-22b所所示示为为电电源源中中性性线线接接地地的的单单线线触触电电，这这时时人人体体受受到到的的电电压压为为相相电电压压（电压值为（电压值为220V），仍然极为危险；），仍然极为危险；图图7-22C所所示示为为电电源源中中性性线线不不接接地地的的单单线线触触电电，此此时时电电流流通通过过人人体体进进入入大大地地，再再经经过过其其他