4三相交流电路(1819)课件

1、第四章三相交流电路1第1页，共66页。 4.2 负载星形联接的三相电路 4.1 三相电压4.3 三相功率第四章 三相交流电路4.3 负载三角形联接的三相电压2第2页，共66页。4.1 三相电压NSAXe 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。让线圈以 的速度顺时针旋转。 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。4.1 三相电压3第3页，共66页。1.三相交流电动势的产生AXYCBZSN定子转子定子中放三个相同线圈：A XB YC Z首端末端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

2、小相等，频率相同，相位互差120的电动势。4第4页，共66页。2.三相电动势三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差1205第5页，共66页。三相电动势的相量关系：Em t6第6页，共66页。3. 三相交流电源的联接（1）星形（Y）接法AXYCBZN7第7页，共66页。（中线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线制供电火线（相线）:ABC中线（零线）：N8第8页，共66页。 （2）三相电源星形接法的两组电压euCCBBAAeueu=相电压：火线对零线间的电压。ACBN1201201209第9页，共66页。线电压：火线与火线间的电压。CABN注意规定的正方向10第10页，共66

3、页。线电压和相电压的关系3011第11页，共66页。 同理：30303012第12页，共66页。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：13第13页，共66页。（2）三角形（）接法AAXYCBZBC特点：线电压=相电压14第14页，共66页。短路+E三个电源串接能否造成短路？直流电源行吗？AXYZBC问题讨论+-EEE直流电源串接不行，三相交流电源可以， 为什么？15第15页，共66页。AXYZBCEm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第16页，共66页。星形接法ACB NZZZ三角形接法ACBZZZ负

4、载也有两种接法4.2 三相负载及三相电路的计算17第17页，共66页。ACBNZZZ相电流(负载上的电流)：线电流(火线上的电流)：4.2 负载星形（Y）联接的三相电路18第18页，共66页。 ACBNZZZ星形接法特点:相电流=线电流* : 中线电流N19第19页，共66页。*线电压=相电压, 线电压领先于相电压30。ACBNZZZ30303020第20页，共66页。ACBNZAZBZC负载星形接法的计算方法:解题思路： 一般线电压 为已知，然后根据电压和负载求电流。N21第21页，共66页。（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

5、、各线电流及中线电流 CRA B NLC22第22页，共66页。解：1. A CR B NLC相电压线电压23第23页，共66页。2. 相电流：令： CR B NLCA24第24页，共66页。3. 中线电流4. 各电流相量关系-30-24018025第25页，共66页。（2）负载对称时，只需计算一相。 如：则：据此可直接得出另两相电流：（中线电流为0）（3）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相 有效值即可。26第26页，共66页。负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？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。ACBZZZ27第27页，共66页。三相三线制供电时各相电流的

6、计算（负载不对称）：ANNCB求：各相电流已知：每盏灯的额定值为: 220V、 100WVVVV28第28页，共66页。用结点电位法：ANNCBRRRRNNABC29第29页，共66页。 每盏灯为220V、 100WRRRRNNABC负载上电压不平衡！代入R值得：30第30页，共66页。应用实例-照明电路ACB.一层楼二层楼三层楼N 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。31第31页，共66页。照明电路的一般画法零线上不能加刀闸和保险ABCN. . . . . . .一层二层三层32第32页，共66页。讨论照明电路能否采用

7、三相三线制供电方式？ACB.一层楼二层楼三层楼N不加零线会不会出现问题?33第33页，共66页。 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?ACB.一层楼二层楼三层楼分析：结果：二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。34第34页，共66页。 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。ACBR2R3分析35第35页，共66页。

8、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。 36第36页，共66页。ACB特点：线电压=相电压4.3 负载三角形（）联接的三相电路37第37页，共66页。各电流的计算ACBZABZBCZCA相电流线电流38第38页，共66页。（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有

9、效值相等，相位互差120 。有效值为：ACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。39第39页，共66页。同理：设：负载为阻性的，阻抗角为 0 。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系ABC30303040第40页，共66页。负载对称时三角形接法的特点：ACB线电流比相电流落后30041第41页，共66页。负载对称时：三相总有功功率：星形接法时：三角形接法时：4.4 三相功率 为相电压与相电流之间的相位差42第42页，共66页。三相电路的功率有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：43第43页，共66页。单相功率的测量 - 电动式瓦特计i1i2

10、u在交流电路中其中， 为 间的夹角。指针偏转角度电流线圈电压线圈i2和 u 成正比，且近似同相负载IIU44第44页，共66页。三相功率的测量 负 载ACBN三相四线制接法，用三个功率表测量(三瓦计法)：45第45页，共66页。ACB三相三线制接法，用二个功率表测功率(二瓦计法) ：教材419页46第46页，共66页。两瓦计法测量功率的原理：注意：单个功率表的读数没有意义！结论：47第47页，共66页。求：功率表W1、W2的读数(二瓦计法) 。例电机ACB 已知： 电机的功率为 2.5 kW, 。 （设电机为星形接法，N为其中点。） 电源线电压为380V，各相对称。48第48页，共66页。电机

11、ACB解：49第49页，共66页。电机ACB（1）求电流大小50第50页，共66页。ACBZBZAZCN设：（2）求电流、电压的相位关系(感性负载) 则：51第51页，共66页。ACBZBZAZCN间的相位差已知电机的30-30152第52页，共66页。同理，由相量图可得间的相位差W1的读数为833.3瓦W2的读数为1666.7瓦53第53页，共66页。星形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相交流电路的小结(2)-三相负载54第54页，共66页。负载形接法对称负载下：各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。 求电表读数时，可只算有效值，不算相

12、位。三相电路的计算要特别注意相位问题。负载Y形接法电源对称时：三相交流电路的小结(3)-三相电路计算55第55页，共66页。三相总功率：负载对称时：和接法无关三相交流电路的小结(4)-三相功率计算56第56页，共66页。第四章结 束57第57页，共66页。 第13章 工业企业供电与安全用电13.1 发电、输电概述13.2 工业企业配电13.3 安全用电58第58页，共66页。 1331 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

13、伤害。 1人体电阻的大小：大约为 104105。2人体电阻的安全电压：36 V、50mA。如果在潮湿的场所，安全电压还要规定得低一些，通常是 24 V和12 V。 59第59页，共66页。 1332 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。60第60页，共66页。13 .3. 3 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。 61第61页，共66页。 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。 62第62页，共66页。 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