4三相交流電路(1819)課件

1、第四章三相交流電路1第1頁，共66頁。 4.2 負(fù)載星形聯(lián)接的三相電路 4.1 三相電壓4.3 三相功率第四章 三相交流電路4.3 負(fù)載三角形聯(lián)接的三相電壓2第2頁，共66頁。4.1 三相電壓NSAXe 在兩磁極中間，放一個(gè)線圈。 根據(jù)右手定則可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向由AX。讓線圈以 的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 合理設(shè)計(jì)磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布，線圈兩端便可得到單相交流電動(dòng)勢(shì)。4.1 三相電壓3第3頁，共66頁。1.三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)子定子中放三個(gè)相同線圈：A XB YC Z首端末端三線圈空間位置各差120o 轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)大

2、小相等，頻率相同，相位互差120的電動(dòng)勢(shì)。4第4頁，共66頁。2.三相電動(dòng)勢(shì)三相電動(dòng)勢(shì)的特征： 大小相等，頻率相同，相位互差1205第5頁，共66頁。三相電動(dòng)勢(shì)的相量關(guān)系：Em t6第6頁，共66頁。3. 三相交流電源的聯(lián)接（1）星形（Y）接法AXYCBZN7第7頁，共66頁。（中線）（火線）（火線）（火線）AXYCBZN三相四線制供電火線（相線）:ABC中線（零線）：N8第8頁，共66頁。 （2）三相電源星形接法的兩組電壓euCCBBAAeueu=相電壓：火線對(duì)零線間的電壓。ACBN1201201209第9頁，共66頁。線電壓：火線與火線間的電壓。CABN注意規(guī)定的正方向10第10頁，共66

3、頁。線電壓和相電壓的關(guān)系3011第11頁，共66頁。 同理：30303012第12頁，共66頁。線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式： -為相電壓 -為線電壓常用的電壓（有效值）等級(jí)為：13第13頁，共66頁。（2）三角形（）接法AAXYCBZBC特點(diǎn)：線電壓=相電壓14第14頁，共66頁。短路+E三個(gè)電源串接能否造成短路？直流電源行嗎？AXYZBC問題討論+-EEE直流電源串接不行，三相交流電源可以， 為什么？15第15頁，共66頁。AXYZBCEm三相交流電源中三個(gè)電源可以串接的原因在于： 三個(gè)電源的電壓任何瞬間相加均為零。16第16頁，共66頁。星形接法ACB NZZZ三角形接法ACBZZZ負(fù)

4、載也有兩種接法4.2 三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算17第17頁，共66頁。ACBNZZZ相電流(負(fù)載上的電流)：線電流(火線上的電流)：4.2 負(fù)載星形（Y）聯(lián)接的三相電路18第18頁，共66頁。 ACBNZZZ星形接法特點(diǎn):相電流=線電流* : 中線電流N19第19頁，共66頁。*線電壓=相電壓, 線電壓領(lǐng)先于相電壓30。ACBNZZZ30303020第20頁，共66頁。ACBNZAZBZC負(fù)載星形接法的計(jì)算方法:解題思路： 一般線電壓 為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求電流。N21第21頁，共66頁。（1）負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。如： 已知： 三相負(fù)載 R、L、C 以及 三相線電壓：求：各相電流

5、、各線電流及中線電流 CRA B NLC22第22頁，共66頁。解：1. A CR B NLC相電壓線電壓23第23頁，共66頁。2. 相電流：令： CR B NLCA24第24頁，共66頁。3. 中線電流4. 各電流相量關(guān)系-30-24018025第25頁，共66頁。（2）負(fù)載對(duì)稱時(shí)，只需計(jì)算一相。 如：則：據(jù)此可直接得出另兩相電流：（中線電流為0）（3）負(fù)載對(duì)稱，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅算一相 有效值即可。26第26頁，共66頁。負(fù)載對(duì)稱時(shí)問題及討論零線是否可以取消？答：三相負(fù)載完全對(duì)稱時(shí)，零線可以取消。供電方式為三相三線制。ACBZZZ27第27頁，共66頁。三相三線制供電時(shí)各相電流的

6、計(jì)算（負(fù)載不對(duì)稱）：ANNCB求：各相電流已知：每盞燈的額定值為: 220V、 100WVVVV28第28頁，共66頁。用結(jié)點(diǎn)電位法：ANNCBRRRRNNABC29第29頁，共66頁。 每盞燈為220V、 100WRRRRNNABC負(fù)載上電壓不平衡！代入R值得：30第30頁，共66頁。應(yīng)用實(shí)例-照明電路ACB.一層樓二層樓三層樓N 正確接法:每層樓的燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：則每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。31第31頁，共66頁。照明電路的一般畫法零線上不能加刀閘和保險(xiǎn)ABCN. . . . . . .一層二層三層32第32頁，共66頁。討論照明電路能否采用

7、三相三線制供電方式？ACB.一層樓二層樓三層樓N不加零線會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問題?33第33頁，共66頁。 設(shè)線電壓為380V。A相斷開后，B、C 兩相串連，電壓UBC （380V）加在B、C負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)載上的電壓為190V。問題1：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通, 情況如何?ACB.一層樓二層樓三層樓分析：結(jié)果：二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。34第34頁，共66頁。 問題2：若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓 燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的 1/4 ）結(jié)果如何？結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓， 燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3分析35第35頁，共66頁。

8、關(guān)于零線的結(jié)論 負(fù)載不對(duì)稱而又沒有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大小不等的電壓，有的超過用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以絕對(duì)不能采用三相三相制供電，而且必須保證零線可靠接通。 中線的作用：使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開，零線上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。 36第36頁，共66頁。ACB特點(diǎn)：線電壓=相電壓4.3 負(fù)載三角形（）聯(lián)接的三相電路37第37頁，共66頁。各電流的計(jì)算ACBZABZBCZCA相電流線電流38第38頁，共66頁。（2）負(fù)載對(duì)稱時(shí)（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相電流有

9、效值相等，相位互差120 。有效值為：ACBZABZBCZCA（1）負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流。39第39頁，共66頁。同理：設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為 0 。負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三角形接法線、相電流的相位關(guān)系A(chǔ)BC30303040第40頁，共66頁。負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)：ACB線電流比相電流落后30041第41頁，共66頁。負(fù)載對(duì)稱時(shí)：三相總有功功率：星形接法時(shí)：三角形接法時(shí)：4.4 三相功率 為相電壓與相電流之間的相位差42第42頁，共66頁。三相電路的功率有功功率：無功功率：視在功率：在三相負(fù)載對(duì)稱的條件下：43第43頁，共66頁。單相功率的測(cè)量 - 電動(dòng)式瓦特計(jì)i1i2

10、u在交流電路中其中， 為 間的夾角。指針偏轉(zhuǎn)角度電流線圈電壓線圈i2和 u 成正比，且近似同相負(fù)載IIU44第44頁，共66頁。三相功率的測(cè)量 負(fù) 載ACBN三相四線制接法，用三個(gè)功率表測(cè)量(三瓦計(jì)法)：45第45頁，共66頁。ACB三相三線制接法，用二個(gè)功率表測(cè)功率(二瓦計(jì)法) ：教材419頁46第46頁，共66頁。兩瓦計(jì)法測(cè)量功率的原理：注意：?jiǎn)蝹€(gè)功率表的讀數(shù)沒有意義！結(jié)論：47第47頁，共66頁。求：功率表W1、W2的讀數(shù)(二瓦計(jì)法) 。例電機(jī)ACB 已知： 電機(jī)的功率為 2.5 kW, 。 （設(shè)電機(jī)為星形接法，N為其中點(diǎn)。） 電源線電壓為380V，各相對(duì)稱。48第48頁，共66頁。電機(jī)

11、ACB解：49第49頁，共66頁。電機(jī)ACB（1）求電流大小50第50頁，共66頁。ACBZBZAZCN設(shè)：（2）求電流、電壓的相位關(guān)系(感性負(fù)載) 則：51第51頁，共66頁。ACBZBZAZCN間的相位差已知電機(jī)的30-30152第52頁，共66頁。同理，由相量圖可得間的相位差W1的讀數(shù)為833.3瓦W2的讀數(shù)為1666.7瓦53第53頁，共66頁。星形負(fù)載三角形負(fù)載ACBNZZZACBZZZ三相交流電路的小結(jié)(2)-三相負(fù)載54第54頁，共66頁。負(fù)載形接法對(duì)稱負(fù)載下：各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)算。負(fù)載不對(duì)稱時(shí)：負(fù)載對(duì)稱時(shí)：電壓對(duì)稱、電流對(duì)稱，只需計(jì)算一相。 求電表讀數(shù)時(shí)，可只算有效值，不算相

12、位。三相電路的計(jì)算要特別注意相位問題。負(fù)載Y形接法電源對(duì)稱時(shí)：三相交流電路的小結(jié)(3)-三相電路計(jì)算55第55頁，共66頁。三相總功率：負(fù)載對(duì)稱時(shí)：和接法無關(guān)三相交流電路的小結(jié)(4)-三相功率計(jì)算56第56頁，共66頁。第四章結(jié) 束57第57頁，共66頁。 第13章 工業(yè)企業(yè)供電與安全用電13.1 發(fā)電、輸電概述13.2 工業(yè)企業(yè)配電13.3 安全用電58第58頁，共66頁。 1331 電流對(duì)人體的作用 由于不慎觸及帶電體，產(chǎn)生，使人體受到各種不同的傷害。根據(jù)觸電事故傷害性質(zhì)可分為電擊和電傷兩種。 電擊是指電流通過人體，使內(nèi)部器官組織受到損傷。 電傷是指在電弧作用下或熔斷絲館斷時(shí)，對(duì)人體外部的

13、傷害。 1人體電阻的大小：大約為 104105。2人體電阻的安全電壓：36 V、50mA。如果在潮濕的場(chǎng)所，安全電壓還要規(guī)定得低一些，通常是 24 V和12 V。 59第59頁，共66頁。 1332 觸電方式 1接觸正常帶電體（1）電源中性點(diǎn)接地的單相觸電。如P399圖13.3.1所示。（2）接觸正常不帶電的金屬體。（3）兩相觸電。 1接觸正常不帶電金屬體 為了防止這種觸電事故，對(duì)電氣設(shè)備常采用保護(hù)接地和保護(hù)接零（接中性線）的保護(hù)裝置。60第60頁，共66頁。13 .3. 3 接地和接零 1工作接地 電力系統(tǒng)由于運(yùn)行和安全的需要，常將中性點(diǎn)接地，這種接地方式稱為工作接地。 （1）降低觸電電壓。（2）迅速切斷故障設(shè)備 。 （3）降低電氣設(shè)備對(duì)地的絕緣水平。 61第61頁，共66頁。 2保護(hù)接地 保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備的金屬外殼（正常情況下是不帶電的）接地，適用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中。 62第62頁，共66頁。 3. 保護(hù)接零 保護(hù)接零就是將電氣設(shè)備的金屬外殼接到零線（或稱中性線）上，宜