电工学-第4章供电与用电20100329

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1、第4章供电与用电4.1三相电源4.2三相负载4.3三相功率*4.4电力系统4.5触电事故4.6触电防护4.7静电防护4.8电器防火和防爆1大连理工大学电气工程系一三相交流发电机4.1三相电源4.1.1三相交流电的产生2大连理工大学电气工程系4.1三相电源4.1.1三相交流电的产生L1L1′L2L2′L3L3′L1L1′三相交流发电机由三个对称的绕组组成，在空间上彼此相差120，它们的始端记为L1、L2、L3，末端记为L1、L2、L3。′′′（a）结构（b）绕组一三相交流发电机3大连理工大学电气

2、工程系分类磁极放在转子上，转子由原动机拖动作匀速转动。定子三相绕组切割转子磁场而感应出三相交流电动势。•••L1L2'L3L2L3'L1'二三相交流电动势产生原理SN4.1三相电源4.1.1三相交流电的产生+－e1L1L1′+－e2L2L2′+－e3L3L3′4大连理工大学电气工程系三三相交流电动势的特点幅值相等频率相同相位差=1204.1三相电源4.1.1三相交流电的产生•••L1L2'L3L2L3'L1'SN+－e1L1L1′+－e2L2L2′+－e3L3L3′5大连理工大学电气工程系

3、四三相交流电动势的表达式e2e3e1ωteO(a)波形图U1U3U2(b)相量图120o120o120oe1=Emsinte2=Emsin(t-120º)=Emsin(t+120º)e3=Emsin(t-240º)E1=E0oE2=E-120oE2=E120o4.1三相电源4.1.1三相交流电的产生6大连理工大学电气工程系发电机三相绕组通常将三个末端接在一起。三个绕组末端的连接点称为中性点(N)。三个首端L1、L2、L3称为端点。由中性点N引出的供电线称为中性线或零线。由三个首端引出的供

4、电线称为相线或火线。L1L3－′L2L1′′L3+－e1+－e2L2+e3星形联结L1L2L3L1L2L3′′′4.1三相电源一星形联结基本概念4.1.2三相电源的星形联结7大连理工大学电气工程系I1I3I2中性线(零线)线电流相电压相线(火线)线电压相电流三相四线制L1L2L3NIL2IL3IL1INU12+U23+U31+U1+U2+U3+4.1三相电源4.1.2三相电源的星形联结二星形联结的参量8大连理工大学电气工程系I1IL1=I2IL2=I3IL3=U12≠U1U23≠U2

5、U31≠U31.线电流与相电流的有效值关系2.线电压与相电压的有效值关系IL=IP4.1三相电源4.1.2三相电源的星形联结三星形联结的特点9大连理工大学电气工程系30U23U2U31U3U2U12U1=√3U12U130o=√3U23U230o=√3U31U330o4.1三相电源四星形联结的相量图及相量表达式4.1.3三相电源的角形联结10大连理工大学电气工程系将三相电源中每相绕组的首端依次与另一相绕组的末端连接在一起，形成闭合回路。三角形联结L1L1′L2L3L2′L3′L1L3－′L2L

6、1′′L3+－e1+－e2L2+e34.1三相电源一角形联结基本概念4.1.3三相电源的角形联结11大连理工大学电气工程系三相三线制I1I2I3线电流相电压相线（火线）线电压相电流L1L2L3IL1IL3IL2(U1)U12+U23(U2)+U31(U3)+4.1三相电源4.1.3三相电源的角形联结二角形联结的参量12大连理工大学电气工程系U12U1=U23U2=U31U3=1.线电压与相电压的有效值关系UL=UPI1IL1=-I3I2IL2=-I1I3IL3=-I22.线电流与相电流的有

7、效值关系4.1三相电源4.1.3三相电源的角形联结三角形联结的特点13大连理工大学电气工程系－I1I130IL1I2I3IL2IL2－I3－I2=√3IL1I1－30o=√3IL2I2－30o=√3IL3I3－30o4.1三相电源4.1.3三相电源的角形联结四角形联结的相量图及相量表达式14大连理工大学电气工程系380V220V220V和380V含义?分析与思考1reason15大连理工大学电气工程系为什么用三相交流电?分析与思考2◆在发电方面:三相交流发电机体积小、重量轻、成本低。◆在传输方

8、面:节省输电线金属的消耗量，输电成本较低。◆在用电方面:应用广泛的三相异步电动机结构简单、价格低廉、性能良好和使用维护方便。16大连理工大学电气工程系分析与思考317大连理工大学电气工程系PENL1L2L35xian分析与思考318大连理工大学电气工程系+–E•••+++---EEE•••+++---EEE分析与思考419大连理工大学电气工程系ωtee2e3e1•••+++---EEEE1E2E3ωtee2e3e1e1+e2+e3=0E1+E2+E3=0分析与思考420大连理工大学电气工程系4.