三相電_原理.ppt

1 5 1三相電源5 2三相負(fù)載5 3對稱三相電路的分析計(jì)算5 4不對稱三相電路的分析計(jì)算5 5三相電路的功率 第5章三相正弦交流電路 2 5 1三相電源 目的與要求 掌握三相電源Y連接與 連接時(shí)線電壓與相電壓的關(guān)系 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn) 三相電源Y連接與 連接難點(diǎn) 三相電源Y連接與 連接 教學(xué)方法 與實(shí)際結(jié)合說明本節(jié)內(nèi)容 3 圖5 1三相交流發(fā)電機(jī)的原理 5 1 1三相對稱正弦交流電壓 一 4 5 1 1三相對稱正弦交流電壓 二 5 2 5 1 1三相對稱正弦交流電壓 三 6 圖5 3對稱三相正弦量的相量圖 3 相序 正序U超前于V V超前于W逆序U超前于W W超前于V 5 1 1三相對稱正弦交流電壓 四 7 圖5 4三相電源的星形連接 1 接法 三個(gè)繞組的末端接在一起 從三個(gè)始端引出三根導(dǎo)線 5 1 2三相電源的星形 連接 一 8 2 名詞解釋1 端線 火線 從始端引出的導(dǎo)線2 中性點(diǎn)N 三個(gè)末端的節(jié)點(diǎn)3 中線 從中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線 5 1 2三相電源的星形 連接 二 9 5 1 2三相電源的星形 連接 三 4 三相四線制 有中線 可提供兩組對稱三相電壓5 三相三線制 無中線 只能提供一組對稱電壓6 線電壓 端線與中線間的電壓7 相電壓 兩根端線間的電壓 10 同理得 5 1 2三相電源的星形 連接 四 線電壓的大小是相電壓的倍 線電壓的相位比相電壓的相位超前30 三個(gè)線電壓之間的關(guān)系是 11 三相發(fā)電機(jī)三個(gè)繞組依次首尾相連 接成一個(gè)閉合回路 從三個(gè)連接點(diǎn)引出的三根導(dǎo)線即為三根端線 圖5 6三相電源的三角形連接線電壓等于相電壓 5 1 3三相電源的三角形 連接 一 12 三相電源作 連接時(shí) 只能是三相三線制 線電壓等于相電壓 5 1 3三相電源的三角形 連接 三 13 三相發(fā)電機(jī)接成三角形供電 如果誤將U相接反 會產(chǎn)生什么后果 如何使連接正確 解U相接反時(shí)的電路如圖5 7 a 所示 此時(shí)回路中的電流為 例5 2 一 14 例5 2 二 圖5 7例5 2圖 15 思考題 1 對稱三相電源的星形連接時(shí) Ul UP 線電壓的相位超前于它所對應(yīng)相電壓的相位 2 正序?qū)ΨQ三相星形連接電源 若 則 V V V 3 正序?qū)ΨQ三相三角形連接電源 相電壓則 V V V V V 16 5 2三相負(fù)載 目的與要求 掌握三相負(fù)載Y連接與 連接的計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn) 三相負(fù)載Y連接與 連接的計(jì)算難點(diǎn) 三相負(fù)載Y連接的計(jì)算 教學(xué)方法 與負(fù)載的三角形連接比較 17 圖5 8三相四線制電路及電壓 電流相量圖 5 2 1負(fù)載的星形 Y 連接 一 1 三相四線制電路 18 1 負(fù)載的電壓等于電源的電壓2 線電流 通過端線上的電流相電流 通過每相的負(fù)載的電流 5 2 1負(fù)載的星形 Y 連接 二 19 3 中線電流4 若對稱 則 5 2 1負(fù)載的星形 Y 連接 三 20 三相四線制電路中 星形負(fù)載各相阻抗分別為ZU 8 j6 ZV 3 j4 ZW 10 電源線電壓為380V 求各相電流及中線電流 解設(shè)電源為星形連接 則由題意知 例5 3 一 21 例5 3 二 22 例5 3 三 23 圖5 9負(fù)載為Y形連接的三相三線制電路 5 2 1負(fù)載的星形 Y 連接 四 2 三相三線制電路 若負(fù)載對稱 即 則 5 2 1負(fù)載的星形 Y 連接 五 25 5 2 1負(fù)載的星形 Y 連接 六 26 圖5 10負(fù)載的三角形連接及電壓 電流相量圖 5 2 2負(fù)載的三角形 連接 一 27 1 負(fù)載的相電壓等于電源的線電壓2 相電流為3 線電流為 5 2 2負(fù)載的三角形 連接 二 28 如果負(fù)載對稱 即 5 2 2負(fù)載的三角形 連接 三 29 可得線電流線電流有效值為相電流的倍 相位滯后于相應(yīng)的相電流30 5 2 2負(fù)載的三角形 連接 四 30 對稱負(fù)載接成三角形 接入線電壓為380V的三相電源 若每相阻抗Z 6 j8 求負(fù)載各相電流及各線電流 解設(shè)線電壓 則負(fù)載各相電流 例5 4 31 思考題 a b 圖5 11思考題2圖 1 試述負(fù)載星形連接三相四線制電路和三相三線制電路的異同 2 將圖5 22的各相負(fù)載分別接成星形或三角形 電源的線電壓為380V 相電壓為220V 每臺電動機(jī)的額定電壓為380V 32 5 3對稱三相電路的分析計(jì)算 目的與要求 會對對稱電路進(jìn)行分析 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn) 對稱電路的計(jì)算難點(diǎn) 對稱電路的計(jì)算 教學(xué)方法 講授法 33 圖5 12是對稱三相四線制電路 5 3 1對稱星形電路的特點(diǎn) 一 34 5 3 1對稱星形電路的特點(diǎn) 二 35 5 3 1對稱星形電路的特點(diǎn) 三 36 5 3 1對稱星形電路的特點(diǎn) 四 37 圖5 13兩組對稱負(fù)載的三相電路 5 3 2對稱三相電路的一般解法 一 38 5 3 2對稱三相電路的一般解法 二 39 5 3 2對稱三相電路的一般解法 三 40 對于具有多組負(fù)載的對稱三相電路的分析計(jì)算 一般可用單相法按如下步驟求解 1 用等效星形連接的對稱三相電源的線電壓代替原電路的線電壓 將電路中三角形連接的負(fù)載 用等效星形連接的負(fù)載代換 用單相法求解的步驟 一 41 用單相法求解的步驟 二 2 假設(shè)中線將電源中性點(diǎn)與負(fù)載中性點(diǎn)連接起來 使電路形成等效的三相四線制電路 取出一相電路 單獨(dú)求解 由對稱性求出其余兩相的電流和電壓 求出原來三角形連接負(fù)載的各相電流 42 圖5 14 a 所示對稱三相電路中 負(fù)載每相阻抗Z 6 j8 端線阻抗Zl 1 j1 電源線電壓有效值為380V 求負(fù)載各相電流 每條端線中的電流 負(fù)載各相電壓 圖5 14例5 5圖 例5 5 一 43 設(shè) 負(fù)載是星形連接 則負(fù)載端相電流和線電流相等 即 解由已知 可得 單獨(dú)畫出U相電路 如圖5 14 b 所示 例5 5 二 44 例5 5 三 45 圖5 15 a 所示電路中 電源線電壓有效值為380V 兩組負(fù)載Z1 12 j16 Z2 48 j36 端線阻抗Zl 1 j2 分別求兩組負(fù)載的相電流 線電流 相電壓 線電壓 圖5 15例5 6圖 例5 6 一 46 解設(shè)電源為一組星形連接的對稱三相電源 將Z2組三角形連接的負(fù)載等效為星形連接的負(fù)載 則 例5 6 二 47 例5 6 三 48 例5 6 四 49 例5 6 五 50 例5 6 六 51 思考題 1 什么情況下可將三相電路的計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌嚯娐返挠?jì)算 2 三相負(fù)載三角形連接時(shí) 測出各相電流相等 能否說明三相負(fù)載是對稱的 3 對稱三相電路中 為什么可將兩點(diǎn)中性點(diǎn)N N 短接起來 52 5 4不對稱三相電路的分析計(jì)算 目的與要求 會用位形圖法和中點(diǎn)電壓法對不對稱電路分析 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn) 位形圖法 中點(diǎn)電壓法難點(diǎn) 位形圖法 中點(diǎn)電壓法 教學(xué)方法 結(jié)合單相電講解本節(jié) 53 圖5 16三相電路的位形圖 5 4 1位形圖 54 圖5 17三相三線制電路 5 4 2中點(diǎn)電壓法 一 55 圖5 18中點(diǎn)位移 5 4 2中點(diǎn)電壓法 二 56 5 4 2中點(diǎn)電壓法 三 57 圖5 19 a 所示電路是用來測定三相電源相序的儀器 稱為相序指示器 任意指定電源的一相為U相 把電容C接到U相上 兩只白熾燈接到另外兩相上 設(shè)R 1 C 試說明如何根據(jù)兩只燈的亮度來確定V W相 例5 7 一 58 解這是一個(gè)不對稱的星形負(fù)載連接電路 設(shè) 解這是一個(gè)不對稱的星形負(fù)載連接電路 設(shè) 例5 7 二 圖5 19例5 7圖 59 例5 7 三 顯然 從而可知 較亮的燈接入的為V相 較暗的為W相 60 試分析原對稱星形連接的負(fù)載 無中線 有一相負(fù)載短路和斷路時(shí) 各相電壓的變化情況 解有一相負(fù)載短路和斷路時(shí) 原對稱三相電路成為不對稱三相電路 1 設(shè)U相短路 例5 8 一 61 例5 8 二 62 圖5 20對稱星形連接U相短路及其相量圖 例5 8 三 63 2 設(shè)U相斷路 例5 8 四 64 圖5 21對稱星形連接U相斷路及其相量圖 例5 8 五 65 思考題 1 三相電路在何種情況下產(chǎn)生中點(diǎn)位移 中點(diǎn)位移對負(fù)載工作情況有何種影響 中線的作用是什么 2 三相不對稱負(fù)載作三角形連接時(shí) 若有一相短路 對其它兩相工作情況有影響嗎 66 5 5三相電路的功率 目的與要求 掌握三相電路功率的計(jì)算 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn) 電源Y 連接 負(fù)載Y 連接難點(diǎn) 負(fù)載Y 連接 教學(xué)方法 結(jié)合單相電講解三相電 67 三相負(fù)載有功功率等于各相負(fù)載有功功率之和 三相負(fù)載無功功率等于各相負(fù)載無功功率之和 5 5 1三相電路的有功功率 無功功率 視在功率和功率因數(shù) 一 68 若三相負(fù)載對稱 則三相電壓 電流分別對稱 有效值相等 5 5 1三相電路的有功功率 無功功率 視在功率和功率因數(shù) 二 1 三相負(fù)載的有功功率 69 5 5 1三相電路的有功功率 無功功率 視在功率和功率因數(shù) 三 當(dāng)負(fù)載為星形連接時(shí) 當(dāng)負(fù)載為三角形連接時(shí) 或 70 5 5 1三相電路的有功功率 無功功率 視在功率和功率因數(shù) 四 三相負(fù)載的無功功率 71 三相負(fù)載的視在功率定為 若負(fù)載對稱 則 5 5 1三相電路的有功功率 無功功率 視在功率和功率因數(shù) 五 三相負(fù)載的視在功率 72 三相負(fù)載的功率因數(shù)為 若負(fù)載對稱 則 5 5 1三相電路的有功功率 無功功率 視在功率和功率因數(shù) 六 三相負(fù)載的功率因數(shù) 73 有一對稱三相負(fù)載 每相阻抗Z 80 j60 電源線電壓Ul 380V 求當(dāng)三相負(fù)載分別連接成星形和三角形時(shí)電路的有功功率和無功功率 例5 9 一 74 例5 9 二 由阻抗三角形可得 解 1 負(fù)載為星形連接時(shí) 75 所以 例5 9 三 76 2 負(fù)載為三角形連接時(shí) 例5 9 四 77 5 5 2對稱三相電路的瞬時(shí)功率 78