相电路的基本知识

《相电路的基本知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、6．1三相电源与三相负载6．1．1三相交流电的产生案例5．1电能可以由水能（水力发电）、热能（火力发电）、核能（核能发电）、化学能（电池）、太阳能（太阳能电站）等转换而得。而各种电站、发电厂，其能量的转换由三相发电机来完成。如：三峡电站，三相水轮发电机将水能转换为电能；火电站，三相气轮发电机将燃烧煤炭产生的热能转换为电能。三相交流电是如何产生？有何特点？1．三相交流电路的定义由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路。所谓三相交流电路是指由三个频率相同、最大值（或有效值）相等、在相位上互差120°

2、电角的单相交流电动势组成的电路，这三个电动势称为三相对称电动势。第六单元三相电路的基本知识模块1三相交流电路2．三相交流电的特点三相交流电与单相交流电相比具有如下优点：（1）三相交流发电机比功率相同的单相交流发电机体积小、重量轻、成本低；（2）电能输送，当输送功率相等、电压相同、输电距离一样，线路损耗也相同时，用三相制输电比单相制输电可大大节省输电线有色金属的消耗量，即输电成本较低，三相输电的用铜量仅为单相输电用铜量的；（3）目前获得广泛应用的三相异步电动机，是以三相交流电作为电源，它与单相电动

3、机或其它电动机相比，具有结构简单、价格低廉性能良好和使用维护方便等优点。因此在现代电力系统中，三相交流电路获得广泛应用。3．三相交流电的产生三相交流电的产生就是指三相交流电动势的产生。三相交流电动势由三相交流发电机产生，它是在单相交流发电机的基础上发展而来的，如图6.1所示。图6.1三相交流发电机磁极放在转子上，一般均由直流电通过励磁绕组产生一个很强的恒定磁场。当转子由原动机拖动作匀速转动时，三相定子绕组即切割转子磁场而感应出三相交流电动势。这三个电动势的三角函数表达式为其波形图如图5.2（a）

4、所示，相量图如图5.2（b）所示。图6.2三相交流电动势从图6.2（a）中可以看出，三相交流电动势在任一瞬间其三个电动势的代数和为零。即在图6-2（b）中还可看出三相正弦交流电动势的相量和也等于零，即把它们称做三相对称电动势，规定每相电动势的正方向是从线圈的末端指向首端(或由低电位指向高电位)。6．1．2三相电源与负载的连接案例5．2发电站由三相交流发电机发出的三相交流电，通过三相输电线传输、分配给不同的用户。一般发电站与用户之间有一定的距离，因此采用高压传输，而不同用户用电设备不同。如：工厂的

5、用电设备一般为三相低压用电设备，且功率较大；家庭用电设备一般为单相低压用电设备，功率小。我们都听说过或看到过三相三线制供电方式和三相四线制供电方式。它们有何不同？如何连接？三相交流发电机实际有三个绕组，六个接线端，我们目前采用的是将这三相交流电按照一定的方式，连接成一个整体向外送电的。连接的方法通常为星形和三角形。三相电源的连接：根据使用方法的不同，电力系统的负载，可以分成两类。一类是象电灯这样有两根出线的，叫做单相负载，电风扇、收音机、电烙铁、单相电动机等都是单相负载。另一类是象三相电动机的这

6、样的有三个接线端的负载，叫做三相负载。在三相负载中，如果每相负载的电阻均相等，电抗也相等（且均为容抗或均为感抗），则称为三相对称负载。如果各相负载不同，就是不对称的三相负载，如三相照明电路中的负载。负载也和电源一样可以采用两种不同的连接方法，即星形联结和三角形联结。三相负载与三相负载的连接：1．三相电源的星形联结（Y接）将电源的三相绕组末端U2、V2、W2连在一起，首端U1、V1、W1分别与负载相连，这种方式就叫做星形联结。其接法如图6.3所示。1）星形联结：（1）基本概念图6.3三相电源的星形

7、联结（有中性线）三相绕组末端相连的一点称中点或零点，一般用“N”表示。从中点引出的线叫中性线（简称中线），由于中线一般与大地相连，通常又称为地线（或零线）。从首端U1、V1、W1引出的三根导线称相线（或端线）。由于它与大地之间有一定的电位差，一般通称火线。2）中点、中性线、相线：由三根火线和一根地线所组成的输电方式称三相四线制（通常在低压配电系统中采用）。只由三根火线所组成的输电方式称三相三线制（在高压输电时采用较多）。3）输电方式：（2）三相电源星形联结时的电压关系1）相电压2）线电压相电压与

8、线电压参考方向的规定：相电压的正方向是由首端指向中点N，例如电压是由首端U1指向中点N；线电压的方向，如电压是由首端U1指向首端V1。如图5.3所示。3）线电压UL与相电压UP的关系三相电源Y形联结时的电压相量图，如图6．4所示。三个相电压大小相等，在空间各相差120°电角度。即每个绕组的首端与末端之间的电压。相电压的有效值用表示；、、即各绕组首端与首端之间的电压，即任意两根相线之间的电压叫做线电压，其有效值分别用表示。、、故两端线U和V之间的线电压应该是两个相应的相电压之差，即线电压大小利用几