单元四三相正弦交流电路及其应用

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1、三相电源、负载连接方式及其电路分析三相正弦交流电路主要授课内容了解三相对称电源及星形联结方式及特点理解中性线的作用，会三相星形负载电路的连接和测量理解三相对称负载作星形、三角形联结时的电压、电流及有功功率的计算了解保护接地的原理和保护接零的方法及应用会正确装接三相负载电路三相正弦交流电路现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交流供电系统在发电、输电和配电方面都具有很多优点，因此在生产和生活中得到了极其广泛的应用。学习本节要求理解对称三相交流电的概念；熟悉三相电路中相、线电压电流的关系；掌握对称三相电路的分析和计算方法；重点理

2、解中线的作用；了解不对称三相电路的简单分析方法。三相正弦交流电路及安全用电任务一三相电源及联结任务二三相负载的联结任务三安全用电三相电源及连接1.对称三相交流电由三个幅值相等、频率相同、相位互差120°的单相交流电源所构成的电源称为三相电源。由三相电源构成的电路称为三相交流电路。u0TuUuVuWωt对称三相交流电波形图大小相等，频率相同，相位互差120º。对称三相交流电的特征3个电动势到达最大值的先后次序称为相序。正相序是U-V-W-U负相序是U-W-V-U在实际工作中采用黄、绿、红三种颜色来标识U、V、W三相。2.三相电源

3、的星形（Y）连接方式定义：把三相绕组的3个末端U2、V2、W2连接成一点。VUVW•N中性线相线相线相线WU1U2W1W2V1V2U中性点三相四线制电源三相三线制电源VNWU相电压：每相绕组的电压或各相线与中性线之间的电压UU•UV•UW•+-+-+-参考方向规定为由相线指向中性线。通常用UP来表示相电压VNWU线电压：任意两根相线之间的电压。+-+-+-参考方向由下标字母的先后顺序决定。UVW•UUV•UWU•通常用Ul来表示线电压120°120°120°UVUUUW对称三相电压相量图三相交流电源的瞬时值表达方式：三个线电压

4、也是对称的，且超前与其相对应的相电压30°电角。Ul相量图-UVUUVUW-UVWUU-UWU相、线电压关系式UUUVUW线电压与相电压的通用关系表达式：在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为:数量上线电压是相电压的1.732倍；在相位上超前线电压超前与其相对应的相电压30°.验电笔的正确握法如下图示：你能说出对称三相交流电的特征吗？你会做吗？三相四线制供电体制中，你能说出线、相电压之间的数量关系及相位关系吗？如何用验电笔或400V以上的交流电压表测出三相四线制供电线路上的火线和零线？电笔头与被测导线接触时，使氖管发光

5、的是火线（或端线），不发光的是零线。电表可利用火线与零线之间的数量关系判断出火线和零线。三个最大值相等、角频率相同、相位上互差120°的正弦交流电。2．三相电源的三角形（△）联接UVYWZUVW•UUV•UWA•UU•UW•UVUVW•UUV•UWU•UU•UV•UW••当三相绕组作三角形联接时，线电压等于相电压，故对负载只能提供一种电压，即2.3.2三相负载的连接方式三相负载的一端连在一起与零线相接；另一端分别与火线相接的方式称为：星形接法负载有两种接法:UWVNZZZUWVZZZ三相负载的首尾相连成一个闭环，然后与三根火线

6、相接的方式称为：三角形接法1.负载的Y形连接:UWVNZZZuUuVuW线电流iWiViU相电流Y接负载的端电压等于电源相电压；负载中通过的电流称为相电流IP；iN中线电流三相电源对称、三相Y接负载也对称的情况下，三相负载电流也是对称的，此时中线电流为零。相线上通过的电流称为线电流Il；中线上通过的电流称为中线电流IN；各相负载中通过的电流分别为：中线电流：显然UWVNZZZ1、相电流=线电流2、加在负载上的相电压和线电压之间的关系：3、中性线N的电流三相四线制连接方式的特点：电源线电压为380V，三相对称负载Y接，Z=3+j

7、4Ω,求：各相负载中的电流及中线电流。设例：解：根据对称关系可得：由此例可得，对称三相电路的计算可归结为一相电路计算，其它两相根据对称关系可直接写出。【例2-14】三相对称负载采用星形连接，线电压每相负载R=20Ω，X=15Ω。试求各相电压、相电流和线电流的瞬时值表达式。解：已知线电压故相电压又因为相电压在相位上滞后于相应的线电压30º，所以U相电压的瞬时值表达式为根据电压的对称性，V相电压滞后于U相电压120º，滞后于V相电压120º，得V,W相电压的瞬时值表达式分别为W相电压由每相负载R=20Ω，X=15Ω得,每相等效阻抗

8、模功率因数由于各相负载阻抗相等，各相电流对称，其值为各相电流分别滞后于相应相电压的相位差由于采用星形连接，线电流等于相电流，即所以负载对称时问题及讨论Y形连接三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。中线是否可以去掉？答：UZZZWV应用实例--照明电路正确接法:每组灯相