三相电源及其负载和功率

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1、三相电源及其负载和功率教学目的：让学生掌握三相电源的概念，产生原理，三相电源的星形和三角形连接，三相负载的连接，以及掌握对三相功率的计算。教学安排：(1)旧课复习（5分钟）(2)新课讲解（80分钟）(3)新课小结（5分钟）作业：课本习题第三章三相正弦交流电路3.3.1负载星形接法及计算3.3.2负载三角形接法及计算3.4不对称三相电路的分析计算3.5三相电路的功率3.1三相正弦交流电动势3.2三相发电机绕组的连接3.3三相负载3.1.1三相正弦交流电动势的产生NSAXe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AX。让线圈以的速度顺时针旋转。合理设计磁

2、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。3.1三相正弦交流电动势•••AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：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单相电动势。3.1.1三相正弦交流动势的产生大小相等，频率相同，相位互差120º3.1.2三相电动势的特征：Em3.1.3三相电动势的瞬时关系eA+eB+eC=03.1.4三相电动势的相量关系3.2三相交流电源的连接3.2.1星形接法AXYCBZN（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）：N3.2.1星形

3、接法三相绕组星形连接的两组电压相电压：火线对零线间的电压ACBN120120120线电压：火线间的电压CABN注意规定的正方向线电压和相电压的关系30线电压和相电压的关系线电压与相电压的关系---为相电压---为线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为3.2.2三角形接法A•AXYCBZBC••特点：线电压=相电压短路+–EA•XYZBC••问题讨论•••+++---EEE直流电源串接不行，三相交流电源可以，为什么？A•XYZBC••三相交流电源中三个电源可以串接的原因：三相电源的电压在任何瞬间相加均为零。Em星形接法ACBNZZZ3.3三相负载三角形接法ACBZZZ•

4、••负载也有两种接法:ACBNZZZ相电流(负载上的电流)：3.2.1负载星形接法线电流(火线上的电流)：ACBNZZZ星形接法特点相电流=线电流*:零线电流*线电压=相电压,ACBNZZZ线电压领先于相电压30°。ACBNZAZBZC负载星形接法时的一般计算方法一般线电压为已知，然后根据电压和负载求电流。（1）负载不对称时各相单独计算三相负载R、L、C以及三相线电压：求：各相、各线及中线电流CRABNLC已知：解：1.CRABNLC相电压2.相电流：CRABNLC令：3.中线电流4.各电流相量关系（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

5、，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。ACBZZZ三相三线制供电时各相电流的计算AN'NCB求：各相电流已知：每盏灯的额定值为:220V、100W用结点电压法AN'NCBRRRRNN'ABC每盏灯为220V、100WRRRRNN'ABC、、代入R值得应用实例--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。照明电路的一般画法零线上不能加刀闸和保险ABCN.........一层二层三层讨

6、论讨论照明电路能否采用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?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。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分析关于零线的结论负载不对称而又没有

7、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。中线的作用在于，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，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。3.2.2三角形接法及计算ACB特点：线电压=相电压各电流的计算ACBZABZBCZCA相电流线电流（2）负