三相交流电2016

1、补充：补充： 三相交流电路三相交流电路三相电路在生产上应用最为广泛。三相电路在生产上应用最为广泛。发电和输电、配电一般都采用三发电和输电、配电一般都采用三相制。用电方面最主要的负载交相制。用电方面最主要的负载交流电动机多数也是三相的。流电动机多数也是三相的。三相交流电的优点三相交流电的优点: 节省线材 三相电动机/发电机体积小 材料省 结构简单 工作可靠本章知识点本章知识点 （1）了解三相正弦交流电源的产生过程，以及）了解三相正弦交流电源的产生过程，以及三相交流电的应用；三相交流电的应用； （2）理解相序的意义；）理解相序的意义； （3）了解实际生活中的三相四线供电制以及星）了解实际生活中的三

2、相四线供电制以及星形中线的作用；形中线的作用； （4）了解三相电源、三相负载的连接方式；了）了解三相电源、三相负载的连接方式；了解星形、三角形连接方式下线电压、相电压的关解星形、三角形连接方式下线电压、相电压的关系，线电流、相电流和中线电流的关系；系，线电流、相电流和中线电流的关系； （5）理解三相电功率的概念）理解三相电功率的概念专业词汇专业词汇 三相电路三相电路three-phase circuit 三相电源：三相电源：three-phase source 对称三相电源对称三相电源 symmetrical three-phase source 三相负载三相负载three-phase loa

3、d 对称三相负载对称三相负载symmetrical three-phase load 不对称三相负载不对称三相负载unbalanced three-phase load 三相功率三相功率three-phase power 相线相线phase line 中线中线neutral line 三相四线制三相四线制 three-phase four-wire system 三相三线制三相三线制 three-phase three-wire system 相序相序phase sequence, sequential order of the phases专业词汇 星形连接星形连接star connecti

4、on(Y-connection) 三角形连接三角形连接delta connection(X-connection) 相电压相电压phase voltage 线电压线电压line voltage 相电流相电流phase current 线电流线电流line current 中线电流中线电流Neutral Current (N Amp) 案案例例分分析：析： 对于三相对称负载，无论是三相四线对于三相对称负载，无论是三相四线制还是三相三线制连接于对称三相电制还是三相三线制连接于对称三相电源中，工作效果是一样的。源中，工作效果是一样的。铁心铁心（作为导磁路经）（作为导磁路经）三相绕组三相绕组: 直流励

5、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一、三相交流电动势的产生一、三相交流电动势的产生三相交流电动势的产生三相交流电动势的产生AXYCBZSN定子定子转子转子 定子中放三个线圈：定子中放三个线圈：A XB YC Z首端首端末端末端三线圈空间位置三线圈空间位置各差各差120o 转子装有磁极并以转子装有磁极并以 的速度旋转。三个的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。线圈中便产生三个单相电动势。 三相交流电源三相交流电源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，线根据右手定则可知，线圈中产生感应电动

6、势，圈中产生感应电动势，其方向由其方向由AX。让线圈以让线圈以 的速度顺时的速度顺时针旋转。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。tEeAXsin2二、三相电动势的表示式二、三相电动势的表示式三相电动势的特征：三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差大小相等，频率相同，相位互差120120。240sin120sinsintEetEetEemCmBmA)120sin(tEm1. 三角函数式三角函数式AEBECE2. 相量表示式及相互关系相量表示式及相互关系0CBAEEE12

7、01200EEEEEECBAEm BeAeCe0120 240 360 t120120120三三. 三相交流电源的连接三相交流电源的连接星形接法星形接法AeCeBeAXYCBZN 1. 连接方式连接方式Ce（中线）（中线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）ceBeAXYCBZNAe三相四线三相四线制供电制供电火线（相线、端线）火线（相线、端线）:ABC中线（零线、地线）：中线（零线、地线）：N 2. 三相电源星形接法的两组电压三相电源星形接法的两组电压CCNBBNAANeueueu相电压相电压：火线对零线间的电压。火线对零线间的电压。1201200PCNPBNPANUUUUUUC

8、eceBeACBNAe120 120 120 ANUBNUCNUANuBNuCNu三个相电压是对称的三个相电压是对称的U UP P代表电源相电压的有效值代表电源相电压的有效值线电压线电压：火线间的电压。火线间的电压。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意规定的注意规定的正方向正方向ANuBNuCNuBNUABU线电压和相电压的关系：线电压和相电压的关系：BNUANUCNU30 BNANBNANABUUUUU303ANABUU30 330 3CNANCNCABNCNBNBCUUUUUUUU 同理：同理：303ANBNANABUUUU

9、BNUANUCNUABUBCUCAU三个线电压也是对三个线电压也是对称的：大小相等，称的：大小相等，为相电压的为相电压的 倍，倍，相位领先对应的相相位领先对应的相电压电压30，互成，互成120相位差。相位差。3线电压与相电压的通用关系表达式：线电压与相电压的通用关系表达式：30 3plUUlU pU -为电源的相电压为电源的相电压 -为电源的线电压为电源的线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V380 V220lPUU、V220lUV127pU 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 +BACABUC

10、AUBCUBCUC三相四线制三相四线制380/220380/220伏伏 额定相电压为额定相电压为220伏的单相负载伏的单相负载 额定线电压为额定线电压为380伏的三相负载伏的三相负载NICBAIII、aI+ZBZCZAAUBUCU+AIBICIN 电源中性点电源中性点N 负载中性点负载中性点PL3UUPLII Y 联结时：联结时：CBANIIII CCCBBBAAA ZUIZUIZUI AIBICINIaI+ZBZCZAAUBUCU+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。0CBAN IIII中中线线电电流流CBAZZZ 因因为为三三相相电电压压对对称称，且

11、且所以负载对称时，所以负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。P3LUU 负负载载对对称称无无中中性性线线时时 负载对称时，负载对称时，只需计算一相电只需计算一相电流，其它两相电流，其它两相电流可根据对称性流可根据对称性直接写出。直接写出。AIBICINI+ZBZCZAAUBUCU+A15010A9010 A3010CBA III可可知知：如如：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相负载对称星形连接sanxiangfuzai下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页没中线下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相负载星形对称下一页

12、下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相负载星形不对称下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页星形负载不对称下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页没中线不对称2. 负载三角形联结的三相电路负载三角形联结的三相电路CBAIII、ABIBCICAIZABZBCZCAACB+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICI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 联结联结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 联结联结 三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三三相电动机绕组可以联结成星

13、形，也可以联结成三角形，而照明负载一般都联结成星形（具有中性线）。角形，而照明负载一般都联结成星形（具有中性线）。llIIUU31 ,pp 对称负载对称负载 联结时：联结时： PPPPcos3cos3 llIUIUP 同理同理ppppsin3 sin3 llIUIUQ llIIUU pp ,31对称负载对称负载Y联结时：联结时：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 某大楼的电灯是如下图联接。当某大楼的电灯是如下图联接。当P P处断掉，电处断掉，电灯发生故障。试问会是什么状况？第三层楼的

14、电灯灯发生故障。试问会是什么状况？第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些吗比第二层楼的电灯还暗些吗？P 三三层层二层二层CU+一层一层 (1) 当当P处断开时，第二层楼和第三层楼所有电灯都突然暗下处断开时，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来，而第一层楼电灯亮度不变原因：二、三层楼的灯串联接原因：二、三层楼的灯串联接380V 电压，所电压，所以以亮度变暗，但亮度变暗，但一层楼的灯仍承受一层楼的灯仍承受220V电压亮度不变。电压亮度不变。(2) 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。三三层层二层二层CU+一层一层P

15、 了解 三相电源 星联接，三角形联接 火线、地线 相电压、线电压 三相三线制，三相四线制 三相负载 对称三相负载 三相功率练习 1 1、对称对称三相三相电电路作星形路作星形联结时联结时，其，其电电路中路中线电压线电压U UL L、相、相电压电压U UP P，线电线电流流I IL L、相、相电电流流I IP P之之间间的的关关系系为为U UL L= = U UP P，IL=IL= IPIP。 2 2、对称对称三相三相电电路作三角形路作三角形联结时联结时，U UL L= = U UP P， I IL L= = I IP P。 3 3、三相、三相对称电对称电源做星形源做星形连连接，接，线电压线电压U

16、 UL L与与相相电压电压UpUp的相的相位差是位差是 ，U UL L= = U UP P。 4 4、三相、三相电电路中，路中，负载负载的的连连接方法主要有接方法主要有 和和 两种两种，若，若负载负载相相电压电压需需为为220220V V，则则需采用需采用 连连接方式接方式 5 5、对对 于于 三三 角角 形形 连连 接接 的的 三三 相相 负负 载载，线线 电电 压压 与与 相相 电电 压压 的的 关关 系系 为为 ，线线 电电 流流 与与 相相 电电 流流 的的 关关 系系 为为 。（注：填写相量关系）。（注：填写相量关系）思考训练 1、三相对称电压就是三个频率、三相对称电压就是三个频率

17、（ 相同相同 ）、幅值）、幅值 （ 相相等）等） 、相位互差、相位互差 （120） 的三相交流电压。的三相交流电压。 2、三相电源的相序有、三相电源的相序有 （正序）（或顺序）（正序）（或顺序） 和和 （ 反序）反序）（或逆序）（或逆序） 之分。之分。 3、常用的三相低压供电系统一般是（）。、常用的三相低压供电系统一般是（）。 4、三相电源星形连接时，线电压与相电压有效值之间的、三相电源星形连接时，线电压与相电压有效值之间的关系是（）关系是（） 5、三相电源相线与中性线之间的电压称为、三相电源相线与中性线之间的电压称为 （ 相电压相电压 ） 。 6、三相电源相线与相线之间的电压称为（线电压）、

18、三相电源相线与相线之间的电压称为（线电压） 7、有中线的三相供电方式称为、有中线的三相供电方式称为 （三相四线制）（三相四线制） 8、无中线的三相供电方式称为（三相三线制）、无中线的三相供电方式称为（三相三线制） 填空题填空题 9、我国在三相四线制（低压供电系统）的照明、我国在三相四线制（低压供电系统）的照明电路中，相电压是电路中，相电压是 （ 220）V，线电压是，线电压是（380）V。 10、在三相四线制电源中，线电压等于相电压的、在三相四线制电源中，线电压等于相电压的（ ）倍）倍 ，其相位比相电压，其相位比相电压 （超前（超前30o） 。 11、三相四线制负载作星形联接的供电线路中，、三

19、相四线制负载作星形联接的供电线路中，线电流与相电流线电流与相电流 （相等）（相等） 。 12、三相对称负载三角形联接的电路中，线电压、三相对称负载三角形联接的电路中，线电压与相电压与相电压 （相（相 等等 ）。）。 13、三相对称负载三角形联接的电路中，线电流、三相对称负载三角形联接的电路中，线电流大小为相电流大小的大小为相电流大小的 （ ）倍、线电流比对）倍、线电流比对应的相电流应的相电流 （滞后（滞后30） 。 14、在三相负载作星形联接时，三相负载越接近、在三相负载作星形联接时，三相负载越接近对称，中线电流就越接近于对称，中线电流就越接近于 （ ）。）。 15、三相负载的联接方法有、三相

20、负载的联接方法有 （星形联接（星形联接 ） 和和 （ 三三角形联接）角形联接） 两种。两种。 16、 在不对称三相负载作星形联接的电路中，有中在不对称三相负载作星形联接的电路中，有中线就能使负载的线就能使负载的 （相电压（相电压 ） 对称。对称。 17、在三相对称负载三角形联接的电路中，线电压、在三相对称负载三角形联接的电路中，线电压为为220V，每相电阻均为，每相电阻均为110，则相电流，则相电流=（ ）A，线电流线电流=（ ） A。 18、在对称三相电路中，已知电源线电压有效值为、在对称三相电路中，已知电源线电压有效值为380V，若负载作星形联接，负载相电压为（，若负载作星形联接，负载相电

21、压为（220V）；）；若负载作三角形联接，负载相电压为（若负载作三角形联接，负载相电压为（380V） 19、对称三相电路的有功功率（、对称三相电路的有功功率（ ），其中），其中角为角为（相电压（相电压 ）与）与(相电流相电流)的夹角。的夹角。 20、在三相四线制供电线路中，中线上不许接、在三相四线制供电线路中，中线上不许接 （ 熔熔断器）断器） 、 （ 开关）开关） 。 21、在三相正序电源中，若、在三相正序电源中，若A相电压相电压uA初相角为初相角为45，则线电压，则线电压uAB的初相角为的初相角为 （75）。）。 22、在三相正序电源中，若、在三相正序电源中，若B相电压相电压uB初相角为初

22、相角为-90，则线电压，则线电压uAB的初相角为（的初相角为（60） 。 23、在三相正序电源中，若、在三相正序电源中，若C相电压相电压uC初相角为初相角为90，则线电压，则线电压uAB的初相角为的初相角为 （0） 。 24在三相正序电源中，若线电压在三相正序电源中，若线电压uAB初相角为初相角为45，则相电压，则相电压uA的初相角为的初相角为 （ 15） 。 25、当三相对称负载的额定电压等于三相电源的、当三相对称负载的额定电压等于三相电源的线电压时，则应将负载接成线电压时，则应将负载接成 （三角形）（三角形） 。 26、当三相对称负载的额定电压等于三相电源的相电压时，则应将负、当三相对称负载的额定电压等于三相电源的相电