电路与模拟电子技术PPT课件.ppt

第四章三相交流电路 三个频率 振幅相同 相位相差120度的正弦交流电源按特定的方式连接在一起给电路供电 三相交流电 三相交流电的优点 1 三相发电机结构简单 运行平稳 发电成本低 2 输配电方便经济 2 三相电动机结构简单 可靠 经济性好 1 4 1三相交流电 4 1 1三相电压的产生设电压的参考方向由绕组的首端指向末端 各相电压达到最大值的先后顺序叫相序 A B C三端称为首端 X Y Z三端称为末端 2 以A相电压为参考量 三相电压的表达式为 这三相电压称为三相对称电压 3 三相对称电压在任意时序的瞬时值或相量之和为零 4 4 1 2三相电源将三相发电机三个绕组接成Y形 即末端X Y Z连在一起 该连接点称为中性点或零点 用N表示 从N点引出的导线称为中性线或零线 从A B C三点引出的导线称为相线 端线或火线 火线A B C对零线N的电压uAN uBN uCN称为相电压 火线间的电压uAB uBC uCA称为线电压 5 6 相电压对称则线电压也对称相电压有效值 UP线电压有效值 UL 三相电源的Y形连接中线电压是相电压的倍 且线电压相位超前相电压 7 发电机或变压器的绕组接成Y形 三根火线 一根零线 称为三相四线制 相电压 线电压 8 若将三相绕组的的首尾相连 即X与B Y与C Z与A相连 成为一个闭合的三角形 这种接法称为 接法 此时线电压等于相电压 即UL UP 只有火线没有零线 通常三相交流发电机都是接成Y形的 负载的连接方式则既有Y形也有 形 9 4 2三相负载的星形连接 负载通常分为三相负载和单向负载 单相负载只需要一条火线供电 如家用电灯电器 三相负载需要三条火线同时供电 比如三相电动机 大功率三相电炉等 三相电路中的电流 相电流 每相负载中的电流 有效值IP线电流 每条火线中的电流 有效值IL 10 三相负载的Y形连接中 相电流等于线电流 即设为参考相量 则 11 各相电流为由KCL 12 当负载对称时 即则有各相电流也对称零线电流为零 说明零线可以去掉 13 4 3三相负载的三角形连接 负载的三角形接法中 每相负载分别接在三相电源的两根火线之间 负载的相电压就是电源的线电压 即 14 以AB线电压为参考相量各相电流为线电流为 16 当负载对称时 即 17 对称三相负载的 形连接中 线电流是相电流的倍 且线电流相位滞后相电流 18 4 4三相负载的功率 正弦稳态电路中有功功率守恒 因此 三相电路中三相负载消耗的总有功功率等于各相负载有功功率之和 若三相负载对称 则 19 若对称三相负载作Y形连接若对称三相负载作 形连接但不能因此认为负载可以随意接成Y形或 形 20 三相负载的总无功功率等于各相负载无功功率之和 若三相负载对称 则三相负载的总视在功率三相负载的总视在功率不守恒 21 4 5安全用电 4 5 1电流对人体的作用和伤害当人体接触到电气设备的带电部分且人体没有位于绝缘体上 人体将受到一定的电压并有电流通过 产生触电 高压触电 雷击或接触高压线 此时通过人体的电流较大 使人体遭受严重的电灼伤 造成组织永久性损伤或死亡 低压触电 通过人体的电流在几十毫安或更大一些 人体会有刺痛感 痉挛 血压及心律紊乱 严重的导致昏迷 呼吸和心跳停止甚至死亡 22 触电的危险程度与通过人体电流的大小 时间 种类 电流的频率 以及电流通过人体的部位有关 人体通过的电流达到50mA以上 持续时间超过1S 人就会有生命危险 50 100Hz的交流电对人体伤害最大 电流通过心脏 以及从手到手对人体的危害最严重 从脚到脚的危害相对较小 23 4 5 2触电方式和安全电压三相四线制供电线路中线一般接地 当人体与任一根相线接触时就会触电 R0为低压供电系统的接地电阻 Rb为人体电阻 皮肤干燥时可达数千欧 皮肤潮湿时只有一千欧左右 我国规定人体的安全电压一般为36 42V 24 4 5 3接地和接零为防止电气设备的金属外壳意外带电而导致触电 必须采取接地和接零的保护措施 1 工作接地为保证设备正常运行而进行的接地 如电源中性点直接接地 电源中性线接地 当人体接触到一相线 则触电电压为相电压 若中性线不接地 若其中一根相线接地而人体接触到另两根相线 触电电压为线电压 触电危险性增大 25 2 保护接地为保证人身安全 将电气设备的金属外壳接地 称为保护接地 这种接地方式适用于电源中性线不接地的三相四线制供电系统 外壳接带电 人体接触外壳时相当于单相触电 外壳接地后 人体电阻与接地电阻并联 人体电阻比接地电阻大的多 通过人体的电流很小 不会有危险 26 3 保护接零将电气设备的金属外壳接到中性线上 称为保护接零 这种接地方式适用于电源中性线接地的三相四线制供电系统 若一相线与外壳间漏电 相当于相线与中性线间短路 熔断器或保护设备动作 不