单元三 三相交流电路

1、+e1e2e3U2U1V1V2W1W2+ +_eeU1U2定子定子转子转子W2U1U2V2NSW1-+V1三相同步发电机的原理视频三相同步发电机的原理视频铁芯铁芯（作为导磁路经）（作为导磁路经）三相绕组三相绕组: 直流励磁的电磁铁直流励磁的电磁铁定子定子转子转子发电机结构发电机结构tEesinm1)120sin(m2tEe)120sin(m3tEee0e1e2e32 120 240 360t E2E1.120120120E3.对称三相电动势在任一时刻的瞬时值之和为对称三相电动势在任一时刻的瞬时值之和为 00CBA eee即：即：三个正弦交流电动势满足以下特征三个正弦交流电动势满足以下特征(1)

2、 连接方式连接方式、Up、UlL1黄黄e1+中性点中性点+UVWe3+e2+U3+L2绿绿L3红红+N黑黑U1U12U2U31U23由由相相量量图图可可得得UVW中性点中性点e1+e3+e2+U3+L2L3L1+NU1U12U2U31U23 30331223112333UUUUUU p 相电压相电压线电压线电压 时时结结结论：电源结论：电源形联形联UUl 且超线电压形连接时结论：电源,3,Y PUUl。三三相相线线电电压压也也是是对对称称的的前前相相应应的的相相电电压压 ,30+VUWBCUU12U31U233三相四线制三相四线制380/220380/220伏伏 额定电压为额定电压为220伏的

3、单相负载伏的单相负载 额定电压为额定电压为220伏的三相负载伏的三相负载U2U1U3+Z2Z3Z1+N 电源中性点电源中性点N 负载中性点负载中性点I1线I2线I3线INI1相LIZUIPP)3PPPNIIII3213LPUUPL3UUPLII Y 连接时：连接时：负载对称时负载对称时,中性线无电流中性线无电流,可省掉中性线。可省掉中性线。P3LUU 负载对称无中性线时负载对称无中性线时例例1 1：若若R1=R2= R3 = 5 ，求线电流及中性线电，求线电流及中性线电若若R1=5 , R2=10 , R3=10 ,求线电流及求线电流及 一星形连接的三相电路，电源电压对称。设电一星形连接的三相

4、电路，电源电压对称。设电源线电压源线电压 。 负载为负载为V)30314sin(238012tu电灯组，电灯组，流流 IN ;中性线电流中性线电流 IN 。U1U2U3N+N R1R2R3132I1INI2I3032NIIII1解：解：V2203V3803LPUUA445V220PLIIA445V22011PLIIA2210V220232PLLIII22A132NIIII解解: (1) 中性线未断中性线未断 3 此时负载中性点此时负载中性点V380,V380,0CACBBABAUUUUUUUC 3+AU BU CU 2、3相灯仍承受相灯仍承受220V电压电压, 正常工作。正常工作。A19101

5、03803223RRUIV190101922IR UV190101933IR UI23+ 33 负载的三角形连接负载的三角形连接CBAIII、ABIBCICAIZ12Z23Z31132+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICI(2) 相电流相电流ABABABZUI BCBCBCZUI CAACAZUIC (1) 负载相电压负载相电压=电源线电压电源线电压即即: UP = UL即即Z12Z23Z31132+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICI相电流：相电流：CABCABIII、线电流：线电流： CBAIII、相量图相量图I23I12IU23U12U3130负载对称时负载对称时

6、, AICAI I2I3(3) 线电流线电流。3030且落后相应的相电流且落后相应的相电流(相电流),(相电流),3 3线电流线电流联接时联接时对称负载对称负载 : :结论结论 P IIl由相量图可求得由相量图可求得CAABAIII ABBCBIII BCCACIII ZUIIIIP PCABCABRXarctanCABCAB lIIII CBAPP330cos2IIIl 负载的额定电压负载的额定电压 = 电源的线电压电源的线电压应作应作 连接连接负载的额定电压负载的额定电压 = 电源线电压电源线电压31应作应作 Y 连接连接 三相电动机绕组可以连接成星形，也可以连接成三三相电动机绕组可以连接

7、成星形，也可以连接成三角形，而照明负载一般都连接成星形（具有中性线）。角形，而照明负载一般都连接成星形（具有中性线）。llIIUU31 ,pp 对称负载对称负载 连接时：连接时： PPPPcos3cos3 llIUIUP 同理同理ppppsin3 sin3 llIUIUQ llIIUU pp ,31对称负载对称负载Y连接时：连接时：相电压与相相电压与相电流的相位差电流的相位差当负载对称时：当负载对称时：P = 3Up Ipcos pLLPP223 3 IUIUQPS 所以所以 三相对称负载作三角形连接，三相对称负载作三角形连接，UL =220V，当，当S1、 S2 均闭合时，各电流表读数均为均

8、闭合时，各电流表读数均为17.31，三相功率，三相功率 P = 4.5 kW，试求，试求: 1) 每相负载的电阻和感抗；每相负载的电阻和感抗； 2) S1合、合、S2断开时断开时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P； 3) S 1断、断、S 2闭合时闭合时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P。例例1：111S2Z12Z23或：或：P =I 2R P =3UIcos tg =XL / R 223/32.17220PPIUZLL3cosIUP 68. 0 1568. 022cos ZR 1 .16733. 022sin ZXL 解：解：(1) 由已知条件可求得由已知条件

9、可求得111S2Z12Z23 I1=I3 =10A I2 =17.32 A因为开关因为开关s s均闭合时均闭合时 当当 1合、合、2断时，断时，Z12、Z23 的相电压和相电流不的相电压和相电流不变，则变，则P12、P23不变。不变。111I2 = 0I1I2 P = 1/4 P12+ 1/4 P23 +P31 = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W = 2.25 kW111S1 某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，试问这是什么原因？这楼的电灯是如何联

10、接的？同试问这是什么原因？这楼的电灯是如何联接的？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又是什么原因这又是什么原因？P 三三层层二层二层CU+一层一层 (2) 当当P处断开时，二、三层楼的灯串联接处断开时，二、三层楼的灯串联接380V 电压，电压，所所以以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受亮度变暗，但一层楼的灯仍承受220V电压亮度不电压亮度不变。变。(3) 因为因为三楼灯多于二楼灯即三楼灯多于二楼灯即 , 所以三楼灯比所以三楼灯比二楼灯暗。二楼灯暗。P 三层三层二层二层一层一层CU+一、电流对人体的危害一、电流对人体的危害电流对人体组织的危

11、害作用主要有以下几方面：电流对人体组织的危害作用主要有以下几方面：1. 生物性质的作用生物性质的作用引起神经功能和肌肉功能紊乱引起神经功能和肌肉功能紊乱2. 化学性质的作用化学性质的作用电解而破坏人体细胞电解而破坏人体细胞3. 热性质的作用热性质的作用灼伤、产生电烙印及皮肤金属化等灼伤、产生电烙印及皮肤金属化等4. 机械性质的作用机械性质的作用骨折、组织受伤骨折、组织受伤等等按人体所受伤害方式的不同可分为按人体所受伤害方式的不同可分为1. 电伤电伤人体人体的局部损伤的局部损伤对人体对人体的伤害的伤害2.电击电击二、电击对人体的伤害程度与以下因素有关：二、电击对人体的伤害程度与以下因素有关：1.

12、 通过人体电流的大小通过人体电流的大小2. 电流通过人体的途径电流通过人体的途径3. 触电时间的长短触电时间的长短 通过心脏的电流达到通过心脏的电流达到50 mA/s 即致人死地即致人死地 4. 电流的频率电流的频率工频电流对人体的危害最大工频电流对人体的危害最大手手手、手手、手脚最为危险脚最为危险 常规环境：交流常规环境：交流 50 V、直流、直流 120 V 潮湿环境：交流潮湿环境：交流 25 V、直流、直流 60 V 三、安全电压三、安全电压2. GB规定的安全电压额定值为：规定的安全电压额定值为：1. 通用接触电压极限：通用接触电压极限： 42 V、36 V、24 V、12 V、6 V

13、 要求：独立的电源供电。要求：独立的电源供电。四、四、 触电事故触电事故单线触电事故单线触电事故两线触电事故两线触电事故1. 直接触电直接触电Id Id 单线触电事故单线触电事故两线触电事故两线触电事故2. 间接接触触电间接接触触电人体接触到正常情况下人体接触到正常情况下不带电、仅在事故情况不带电、仅在事故情况下才会带电的部分而发下才会带电的部分而发生的触电事故。生的触电事故。间接接触触电间接接触触电五、保护搭铁和保护接零五、保护搭铁和保护接零1. 保护搭铁保护搭铁 保护接地保护接地 适用于适用于供电系统。供电系统。 将用电设备的金属外壳通过接地装置接地。将用电设备的金属外壳通过接地装置接地。

14、 IT 系统也称为保护接地。系统也称为保护接地。 接地装置的接地电阻一般不超过接地装置的接地电阻一般不超过 4 。 RdPEL1L2L3N TN系统系统 将电气设备的金属外壳接到零线上将电气设备的金属外壳接到零线上2. 保护接零保护接零 适用于适用于制制供电系统中供电系统中 的电气设备。的电气设备。1 1、任何情况下都不得用手来鉴定导体是否带电。、任何情况下都不得用手来鉴定导体是否带电。4 4、工厂车间内一般只允许使用、工厂车间内一般只允许使用36V36V照明灯；在潮湿照明灯；在潮湿的场所只允许使用的场所只允许使用12V12V以下照明灯。以下照明灯。2 2、更换熔断器时先切断电源，不得带电操作。、更换熔断器时先切断电