高二物理三相交变电流

关于高二物理三相交变电流5.1三相交流电的产生5.1.1三相交流电产生

三相交流电由三相交流发电机产生，其过程与单相交流电基本相似。图5-1-1（）是一台最简单的三相交流发电机的示意图。和单相交流发电机一样，它由定子（磁极）和转子（电枢）组成。发电机的转子绕组有U1—U2，V1—V2，W1—W2三个，每一个绕组称为一相，各相绕组匝数相等、结构相同，它们的始端（U1、V1、W1）在空间位置上彼此相差120°。当转子以角速度逆时针方向旋转时，就会在三相绕组中输出对称的三相电动势。。5.1.2对称三相正弦交流电的相序

对称三相正弦量到达正的或负的最大值（或零值）的先后次序，称为三相交流电的相序，习惯上，选用U相正弦量作参考，V相滞后U相120°，W相又滞后V相120°，它们的相序为U—V—W，称为正序；反之则为负序。

第2页,共18页，2024年2月25日，星期天在实际工作中，相序是一个很重要的问题。例如，几个发电厂并网供电，相序必须相同，否则发电机都会遭到重大损害。因此，统一相序是整个电力系统安全、可靠运行的基本要求。为此，电力系统并联运行的发电机、变压器、发电厂的汇流排，输送电能的高压线路和变电所等，都按技术标准采用不同颜色来区别电源的U、三相：用黄色表示U相，绿色表示V相，红色表示W相。相序可用相序器来测量。

5.1.3对称三相正弦交流电的表示

1.解析式以为参考电压，按正序可写出三个绕组的感应电压瞬时值表达式为

第3页,共18页，2024年2月25日，星期天2.波形图

波形图如图5-1-2（a）所示

3.相量式及相量图

对应的对称三相电源的电压的相量式为

可画出相量图如图5-1-2（b）所示

四、对称三相正弦交流电的性质

由相量图可得

第4页,共18页，2024年2月25日，星期天5.2

三相电源的联接5.2.1三相电源的星形（Y）联接

1.电路图

把三相电源的三个绕组的末端U2、V2、W2联接成一个公共点N，由三个始端U1、V1、W1分别引出三根导线L1、L2、L3向负载供电的联接方式称为星形（Y）联接，如图5-2-1（a）所示。在供电系统中，如无特别说明，一般所说的电压都是指线电压的有效值。公共点N称为中点或零点，从N点引出的导线称为中线或零线。若N点接地，则中线又叫地线。由U1、V1、W1端引出的三根输电线L1、L2、L3称为相线，俗称火线。这种由三根火线和一根中线组成的三相供电系统称为三相四线制，在低压电中常采用。有时为简化线路图，常省略三相电源不画，只标相线和中线符号，如图5-2-1（b）所示。若无中线引出，则称为三相三线制。第5页,共18页，2024年2月25日，星期天2.相电压和线电压的关系电源每相绕组两端的电压称为电源的相电压。在三相四线制中，相电压就是相线与中线之间的电压。三相电压的瞬时值用uU、uV、uW表示（通用符号为up），对应的相量用、、表示（通用符号为），相电压的正方向规定为由绕组的始端指向末端，即由相线指向中线。

相线与相线之间的电压称为线电压，它的瞬时值用uUV、uVW

、uWU（通用符号为ul）表示对应的相量用、、（通用符号为）表示，电压的参考方向是自U相指向V相，V相指向W相，W相指向U相。如图5-2-1（b）所示。在供电系统中，如无特别说明，一般所说的电压都是指线电压的有效值。

第6页,共18页，2024年2月25日，星期天即线电压的有效值相量等于相应两个相电压的有效值的相量之差。作出对称电源各相电压、线电压的相量图，如图5-2-2所示。由相量图可以得到，当相电压对称时，线电压也是一组同相序的对称电压，并且线电压与相电压之间的关系为：有效值关系为，相位关系为线电压超前对应的相电压30˚。即

第7页,共18页，2024年2月25日，星期天发电机（或变压器）的绕组接成星形，可以为负载提供两种对称三相电压，一种是对称的相电压，另一种是对称的线电压。目前电力电网的低压供电系统中的线电压为380V，相电压为220V，常“电源电压380/220V”。

5.2.2三相电源的三角形（Δ联接）

1.电路图

将三相电源的三个绕组始、末端顺次相联，接成一个闭合三角形，再从三个联接点U、V、W分别

引出三根输电线L1、L2、L3，如图5-2-4（a）所示，这就构成了三相电源的三角形显然，这种接法只有三线制。

2.线电压与相电压的关系

根据线电压与相电压的定义，从图5-2-4（a）可以看出，联接的对称三相电源，其线电压就是相应的相电压第8页,共18页，2024年2月25日，星期天相量图如图5-2-4（b）所示。

由于三个绕组接成闭合回路，考虑到实际绕组本身有一定的为，则未接负载时回路中的电流为

对称三相电压，所以三角形闭合回路的总电压为零，不会引起环路电流。

在生产实际中，由于三相发电机产生的三相电压只是近似正弦波，数值也并非完全相等，所以作Δ形联接时，即使接法正确，也会出现环路电流。因此，三相发电机的绕组极少接成Δ形，通常是Y形联接。只有三相变压器有时会根据需要采用Δ形联接。

第9页,共18页，2024年2月25日，星期天5.3三相负载的联接

5.3.1.三相负载的Y形联接

①每相负载两端的电压称为负载的相电压，用表示；流过每相负载的电流为负载的相电流，用表示。②流过相线的电流称为线电流，用表示；相线与相线之间的电压称为线电压，用表示。③负载为星形连接时，负载相电压的参考方向规定为自相线指向负载中性点，分别用、、表示。相电流的参考方向与相电压的参考方向一致。线电流的参考方向为电源端指向负载端。中线电流的参考方向规定为由负载中点指向电源中点。各电压、电流参考方向在图5-3-1中标出。

第10页,共18页，2024年2月25日，星期天1.负载的线电压与相电压的关系负载作Y形联接的线电压与相电压的关系规律同电源作形联接的线电压与相电压的关系，如负载的相电压为对称时，其线电压为同相序的对称电压，且满足关系：

2.线电流与相电流的关系

由图5-3-1显然可以得到，在星形联接中，线电流就是相电流，即

第11页,共18页，2024年2月25日，星期天3.各相负载电压、电流、中线电流关系根据复数形式的欧姆定律，则各相电流即线电流的表示为有中线时，中线电流为

没有中线时，各相电流满足

特别是当负载的相电压对称，负载对称，则

有中线，则

第12页,共18页，2024年2月25日，星期天第13页,共18页，2024年2月25日，星期天第14页,共18页，2024年2月25日，星期天第15页,共18页，2024年2月25日，星期天第16页,共18页，2024年2月25日，星期天;http://007/forum-fuzhou-1.html福州夜场招聘福州夜总会招聘福州ktv招聘orz14msr行”怎么就能在如此短的时间内取得那么令人瞩目的业绩，原来他们有人才啊！看到这彭掌柜的失了神，耿正面带微笑一边稳步走来，一边拱手施礼，不卑不亢地说：“彭掌柜的您好啊！晚生今日专门登门造访，只是时间选得有些个不巧。您这边正忙着呢，我倒来打扰，见谅，见谅啊！”彭掌柜的慌乱而尴尬地笑一笑，忙不迭地拱手还礼，说：“实在对不起了，我手头有一些事情急需处理，让耿掌柜的久等了，抱歉，抱歉！快请进屋里坐了叙话！”耿正原本就猜想到这彭掌柜的并非真的有急需处理事情而没有空暇见他的，瞥一眼那杯早已经没有了一点儿热气儿的凉茶，心下里更加洞察出了这个不地道的老家伙此时非常矛盾的心态。因此间，对于商量好了与其洽谈的事宜，更有了两分胜算的把握。进屋之后，两人分宾主落座，大伙计给每人倒上一杯热茶以后就抽身出去了。耿正略做观察，发现这彭掌柜的家眷并不在这边的屋子里。心下里想，这样也好，我和这老家伙彼此之间的谈话可以更加随便轻松一些了。这样想着，耿正故意不先开口，只管坐在那里慢慢喝茶。彭掌柜的实在憋不下去了，红涨着一张疙疙瘩瘩的老脸，表情讪讪地说：“老朽素知耿掌柜的您一贯商务缠身少有闲暇。今儿个由于鄙人一时太忙，您居然静等了这将近半日，想来可有什么事情要与老朽说喽？”耿正微微一笑，直视着面前这张尴尬不堪的老脸，以攻为守地说：“想必彭掌柜的已经听到一些有损我们‘昌盛丝绸行’声誉的不实之词了吧！”彭掌柜的那张尴尬不堪的老脸更加挂不住了。他干咳两声，几乎语无伦次地说：“这，这，并没有。噢，不，也听说了一点儿……您，您来找我，是要和我说这事儿吗？都是伙计们不懂事……”耿正摆摆手打断他这些毫无意义的表白，轻轻地说：“不不不，我来找您，并不是专门说这些的！”彭掌柜的狐疑地问：“那您是？”耿正一字一顿地说：“我代表‘昌盛丝绸行’来见您，是想和您谈一谈咱们两家铺子以后的经营方向。换句话说，就是咱们两家铺子以后各自经营哪些商品！只有这样，咱们才有可能在互不侵占销售市场的前提下，都能够不断地做大做强，各发各的财；甚至还可以互相扶持，共同发财！”听了耿正这落地有声的一席话，彭掌柜的的眼睛越瞪越大。听完之后，他站起来结结巴巴地问：“耿掌柜的您，您说什么？改变经营方向？我这铺子里品种齐全