正弦三相交流电ppt课件.ppt

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1、第8章三相交流电路8.1对称三相电源8.2负载为星形联结的三相对称电路8.3负载为三角形联结的三相对称电路8.4不对称三相电路的概念8.5三相电路的功率小结学习目标正确理解三相电源的两种联结方式。（1）星形联结：（2）三角形联结深刻理解三相负载的两种联结方式。（1）星形联结：（2）三角形联结深刻理解和掌握三相电路的功率的计算8.1对称三相电源三相电路是一种工程实用电路，世界各国发电，输电和用电几乎全部采用三相模式。这是因为三相交流电在电能的产生，输送和应用上与单相交流电相比有以下显著优点：①制造三相发电机和三相变压器比制造容量相

2、同的单相发电机和单相变压器节省材料。②在输电电压，输送功率和线路损耗相同的条件下，三相输电线路比单相输电线路节省有色金属；③三相电流不仅能产生磁转磁场，而且对称三相电路的瞬时功率是个常数，从而能制造出结构简单，性能良好的三相异步电动机，因此，三相交流电得到广泛应用。8.1.1对称三相电源的特点图8.1三相交流发电机的原理对称三相电源是指三个频率相同，最大值相等，相位彼此互差120°的正弦交流电压源，通常是由三相交流发电机产生的。图8.1是三相交流发电机的示意图。三相交流发电机最主要的组成部分是定子和转子，在定子铁心内圆的槽孔里安装

3、有三个完全相同的线圈，分别称为AX、BY和CZ线圈，其中A、B、C是线圈的始端，X、Y、Z是线圈的末端，三个线圈在空间位置上彼此相隔120°，在转子的铁心上绕有励磁绕组，用直流励磁，只要选择合适的结构，可使在定子与转子气隙中的磁场按正弦规律分布。三相正弦电压源是三相电路中最基本的组成部分，电力系统中，就是三相交流发电机的三相绕组，如图8.2所示。它的解析式为(8—1)式中U为相电压的有效值。它们的波形如图8.3(a)所示。对应的相量为相量图如图8.3(b)所示。图8.2三相正弦电压源相量图如图8.3(b)所示。(8-2)图8.3

4、对称三相电压的波形及相量图在波形图上，同一时刻三相电压的瞬时值代数和为零，由式(8-3)还可得出相量的关系(8-3)(8-4)对称三相电压的相量图可画成图8.3(c)所示的等边三角形。三相电源中每相电压达到最大值（或零值）的先后顺序称为相序，上述A相超前于B相，B相超前于C相的顺序称为正序，相反，如果B相超前于A相，C相超前于B相，这种相序称为逆序。工程上一般采用正序，并用黄、绿、红三色区分A、B、C三相。8.1.2三相电源的联结方法三相电源的联结有星形（Y）和三角形（△）两种方式。１．电源的星形联结图8.4是三相电源的Y形联

5、结方式。图8.4三相电源的星形联结下面介绍几个电路名词：中点：联结三相绕组末端的节点N称为中点。中线：从中点引出的输电线称为中线，又称地线或零线。端线：从始端引出的输电线称为端线，俗称火线。线电压：端线之间的电压，参考方向习惯上规定为由先行相到后续相，且习惯上用下标字母的次序表示，分别记为uAB，uBC，uCA其有效值用Ul表示。相电压：端线与中线之间的电压，也常用下标字母次序表示其参考方向，分别记为uAN，uBN、uCN，简记为uA、uB，uC，其有效值用UP表示。有中线的三相交流电路称为三相四线制电路，无中线的则称为三相三线制

6、电路。把式(8-2)所表示的相电压代入式(8-5)得同理可得(8-5)相量图如图8.5（b)所示。三相电源的Ｙ形联结供电时，有三相四线制和三相三线制。图8.5三相电源的Y形联结图8.6三相电源的△形联结２.三相电源的△形联结将三个电压源的首、末端顺次序相连，再从三个联结点引出三根端线Ａ、Ｂ、Ｃ。这样就构成△形联结，如图8.6(a)所示。(8-6)应该指出，三相电源作三角形联结时，要注意接线的正确性，当三相电压源联结正确时，在三角形闭合回路中总的电压为零，即：注意：三相电源接成三角形时，为保证联结正确，可先把三个绕组接成一个开口三

7、角形，经一电压表闭合，若电压表读数为零，说明联结正确，可撤去电压表将回路闭合。8.2负载为星形联结的三相对称电路8.2.1三相四线制电路三相电路的负载是由三部分组成的，其中每一部分叫做一相负载，与三相电源一样，三相负载也有星形和三角形两种联结方式，三相负载与三相电源接一定方式联结起来组成三相电路。三相负载的Y形联结，是把三相负载的一端共同联结成一点，另一端分别接电源的三根端线，三相负载联结的公共节点称为负载的中点，用表示，如图8.7（a）所示。如果各相负载是有极性的，则必须同三相电源一样按各相末端（或各相始端）相联结成中性点，否则

8、将造成不对称，如果各相负载没有极性，则可以任意联结成星形。星形联结负载的A/、B/、C/端向外接至三相电源的端线，而将负载中性点N/联结到三相电源的中线，这种用四根导线把电源和负载联结起来的三相电路称为三相四线制，当负载的额定电压等于电源的相电压时