第三章三相交流电路(1-4)

.,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,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,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、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=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2.5kW,。,（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。2人体电阻的安全电压：36V、50mA。如果在潮湿的场所，安全电压还要规定得低一些，通常是24V和12V。,.,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。,.,