三相交流電路-了解三相電源的產(chǎn)生 掌握三相電源的連接方法

三相交流電路了解三相電源的產(chǎn)生掌握三相電源的連接方法三相電源的連接方法教學(xué)目標(biāo):重點、難點：掌握線電壓與相電壓的關(guān)系引言:單相交流電路：它的電源是一個交流電動勢；三相交流電路：它是由三個頻率相同、幅值相等、相位互差120°的電動勢作為電源。三相交流電路優(yōu)點：（1）易于獲得；（2）交流電動機結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；（3）適于遠(yuǎn)距離輸電，更經(jīng)濟。一、交變電流的產(chǎn)生由法拉第電磁感應(yīng)原理知：

閉合回路的一部分導(dǎo)線作勻速切割磁力線運動或穿過閉合回路的磁通量發(fā)生勻速變化，就產(chǎn)生正弦交流電。瞬時表達式為：三相交流發(fā)電機示意圖二、三相交流電源1.三相對稱電動勢的產(chǎn)生定子AYBCNSX-+Z???轉(zhuǎn)子(尾端)XABYCZ(首端)三相定子繞組：

匝數(shù)相等；結(jié)構(gòu)相同；空間位置互差120o

轉(zhuǎn)子裝有磁極并以

速度勻速旋轉(zhuǎn)。三個繞組中便依次產(chǎn)生三個單相正弦電動勢。三相電動勢瞬時表示式相量表示相量圖波形圖相量表示UA.三相電動勢瞬時表示式uCuA2

uBu0120°240°360°.UB120°120°120°UC.對稱三相電動勢的瞬時值之和為0三相交流電到達正最大值的順序稱為相序。頻率相同幅值相等相位互差120°稱為對稱三相電動勢三個正弦交流電動勢滿足以下特征:供電系統(tǒng)三相交流電的相序為UA

UBUC2.電源三相繞組的連接(1)星形連接（Y）中性點相線(火線)e1+–e3+–e2+–中線(零線)NUAUBUCXYZL1L2L3三相四線制供電方式:相線（L1L2L3）中線：N三相三線制供電方式:相線（L1L2L3）線電壓與相電壓相線(火線)e1+–e3+–e2+–中線(零線)NABCXYZLALBLC相電壓：相線與中性線間（發(fā)電機每相繞組）的電壓線電壓：相線與端線間的電壓、Up、Ul+––++––+–+–+線電壓與相電壓的關(guān)系Ne1+–e3+–e2+–+–+–+––+–+–U1V1W1U2V2W2L1L2L3+相量圖根據(jù)KVL定律由相量圖可得30°30°30°結(jié)論:線電壓也是對稱的線電壓超前相應(yīng)的相電壓30o30°30°30°相量圖Ne1+–e3+–e2+–+–+–+––+–+–U1V1W1U2V2W2L1L2L3+綜述:

三相四線制的線電壓和相電壓都是對稱的，以后提到的三相電源的電壓所指的是電源的線電壓。30°30°30°相量圖Ne1+–e3+–e2+–+–+–+––+–+–U1V1W1U2V2W2L1L2L3+(2)三角形連接（Δ）–++–+LBLALC–

思考題：三角形連接的三相電源能否用三個直流電源構(gòu)成？為什么？不能。

因為三個直流電源首尾依次相連，將短路。

而三個交流電源的瞬時值之和為0，不會短路。作業(yè)在實訓(xùn)臺上連出星形和三角形電路。3.2三相電路中負(fù)載的連接三相負(fù)載不對稱三相負(fù)載：不滿足ZA=ZB

=

ZC

如由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載對稱三相負(fù)載：ZA=ZB=

ZC

如：三相電動機1.三相負(fù)載分類單相負(fù)載：只需一相電源供電

照明負(fù)載、家用電器負(fù)載三相負(fù)載：需三相電源同時供電，

如：三相電動機等三相負(fù)載的連接：

三相負(fù)載也有Y和兩種接法。2.三相負(fù)載的星形連接（Y）連接形式（三相四線制）ZCZBZAN'N+–+–+–NL1L2L3負(fù)載的相電壓：每相負(fù)載兩端的電壓。–+–+–+負(fù)載端的線電壓：負(fù)載一側(cè)端線之間的電壓。2.三相負(fù)載的星形連接（Y）連接形式（三相四線制）ZCZBZAN'N+–+–+–NL1L2L3–+–+–+相電流：各相負(fù)載的電流，正方向與相電壓的極性一致。線電流：端線中的電流，正方向從電源流向負(fù)載。中線電流：中線中的電流，正方向從負(fù)載流向電源。三相對稱負(fù)載：各相負(fù)載的大小、性質(zhì)完全相同。(2)負(fù)載Y接三相電路的分析1)負(fù)載端的相電壓＝電源相電壓線電壓超前相應(yīng)的相電壓30o所以線電壓和相電壓也都是對稱的。相量圖30°2)負(fù)載的線電壓＝電源線電壓Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+U1V1W1U2V2W2N(2)負(fù)載Y接三相電路的分析3)線電流＝相電流Il=Ip4)中線電流負(fù)載Y接帶中線時,可將各相分別看作單相電路計算+Z2Z3Z1N'N++–––+Z2Z3Z1N'N++–––(3)

對稱負(fù)載Y接三相電路的分析對稱負(fù)載：線電流：相量圖所以負(fù)載對稱時，線電流也對稱。

負(fù)載對稱時，只需計算一相電流，其它兩相電流可根據(jù)對稱性直接寫出。負(fù)載對稱時,中線無電流,可省掉中線。(4)中線的作用1)對稱負(fù)載2)不對稱負(fù)載+Z2Z3Z1N'N++–––中線電流為0，可去掉中線。

中線電流不為0，中線不可去掉，要為電流提供通路。

更重要的是要保證每相負(fù)載兩端的電壓等于電源的相電壓。例1：若R1=R2=R3=5

，求線電流及中性線電若R1=5,R2=10,R3=20,求線電流及

一星形連接的三相電路，電源電壓對稱。設(shè)電源線電壓。負(fù)載為電燈組，流IN;中性線電流IN。N+++–––N

R1R2R3NL1L2L3中線電流解：已知：(1)線電流

線電流對稱例1：R1=R2=R3=5

，求線電流及中性線電流IN;

+++–––N

R1R2R3NL1L2L3+++–––N

R1R2R3NL1L2L3(2)三相負(fù)載不對稱R1=5

、R2=10

、R3=20

分別計算各線電流中線電流（1）連接形式3三相負(fù)載的三角形連接（Δ）ZABZBCZCAL1L2L3負(fù)載的相電壓：每相負(fù)載兩端的電壓。負(fù)載端的線電壓：負(fù)載一側(cè)端線之間的電壓。+–+–+–（1）連接形式3三相負(fù)載的三角形連接（Δ）線電流:

流過端線的電流相電流:

流過每相負(fù)載的電流

、、ZABZBCZCA+++–––L1L2L3(2)相電流(1)相電壓即:UP

=UL

一般電源線電壓對稱，因此不論負(fù)載是否對稱，負(fù)載相電壓始終對稱,即：2.分析U12=U23=U31=Ul=UPZ12Z23Z31+++–––L1L2L3負(fù)載相電壓=電源線電壓負(fù)載對稱時,相電流對稱，即231231231231I12=I23=I31=IP相位互差120oZ12Z23Z31+++–––L1L2L3負(fù)載對稱時(3)線電流由相量圖可求得：30°23231231231231線電流比相應(yīng)的相電流滯后30

。所以負(fù)載對稱時，線電流也對稱。

例已知Y形三相電源的相電壓為380V，三角形三相負(fù)載各相Z=80+j60。求負(fù)載端線電流、相電流。

例已知三角形三相電源的相電壓為220V，三角形三相負(fù)載各相Z=50+j86.6。求負(fù)載（電源）端線電流、相電流。小結(jié)本次課主要學(xué)習(xí)了：負(fù)載做三角形連接的三相電路的計算方法；三相電路有：三相電路的功率教學(xué)目標(biāo)：熟記三相電路功率的有關(guān)概念；掌握功率的計算公式和計算方法。重點、難點：三相電路功率的計算。上次課回顧：三相電路的分析：重點：Y：：3.3

三相電路的功率無論負(fù)載為Y或△聯(lián)結(jié)，每相負(fù)載有功功率都應(yīng)為：

Pp=Up

Ip

cosp當(dāng)負(fù)載對稱時：P=3UpIpcospZ12Z23Z31+++–––L1L2L3Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+注意：

p為負(fù)載的相電壓與對應(yīng)相電流的相位差。

接：同理Y接：相電壓與相電流的相位差所以Z12Z23Z31+++–––L1L2L3Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+負(fù)載對稱時,P=3UpIpcosp練習(xí)1：Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+Z12Z23Z31+++–––L1L2L3解：練習(xí)1：Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+Z12Z23Z31+++–––L1L2L3判斷對錯

+Z2Z3Z1N'++–––NL1L2L3判斷對錯

+Z2Z3Z1N'++–––NL1L2L3一、三相電源

兩種連接方式:第三章小結(jié)Y接：NU1V1W1U2V2W2L1L2L3+––++––+–+–+30°一、三相電源

兩種連接方式:

接：–++–+L2L1L3–二、三相負(fù)載

兩種連接方式:Y接：Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+30°二、三相負(fù)載

兩種連接方式: