电工技术 非电类 第2 版 教学课件 作者张晓辉 等编 第4章 三相电路及安全用电.ppt

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1、4.1三相电动势4.2三相电源的连接4.3三相电路负载的连接4.4三相电路的功率4.5发电、输电与安全用电本章提要三相电力系统是由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成，本章讨论三相电源、三相负载以及三相电路的功率等问题，主要包括：1.三相交流电动势的产生、对称三相电压的大小及相序。2.对称负载为星形联结与三角形联结的电路中，电压与电流的关系及计算方法；不对称负载星形联结时电路的计算。3.三相电路中功率。4．安全用电常识。4.1三相电动势一、三相交流发电机二、三相电源一、三相交流发电机定子：定子铁心内圆周表面有槽，放入三相电枢绕组。转子：一对由直流电源供电的磁极第一节三相电动势三

2、相绕组的三相电动势幅值相等,频率相同,彼此之间相位相差120°。铁心绕组+eU-•U1U2U1U2V1V2W1W2定子绕组–+NS–+NS–+NS–+NS–+NS–+NS–+NS–+NS++二、三相电动势三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相对称正弦电压。三相电动势瞬时表示式Em–Emt02eUeWeV第一节三相电动势120°EU•EW•EV•120°120°三相电压相量图相量表示幅值相等频率相同相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征第一节三相电动势对称三相电动势的瞬时值之和为零若三个电压或电流之间也有上述关系，称为对称

3、三相电压或对称三相电流.相序三相交流电压达到正幅值（或相应零值）的顺序称为相序。正序U→V→W逆序U→W→V第一节三相电动势4.2三相电源的连接一、星形(Y形)联结二、三角形(Δ形)联结一、星形（Y形）联结1、连接方式N中点或零点N发电机三相绕组的末端连接成一公共点N。由始端(U1,V1,W1)引出三条线——电源的星形（Y形）联结。火线中性线(零线)火线火线线电压相电压三相四线制UVW+eU-eV+-eW+-第二节三相电源的连接结论：星形联结中，线电压为相电压的倍，线电压超前相应相电压30o。NN相量图2、线电压与相电压关系UU•UW•UV•30o30o30o-UU•-UV•-UW•

4、第二节三相电源的连接发电机三相绕组依次首尾相联——三角形联结。1、连接方式星形联结时，可引出四根导线(三相四线制)，可获得两种电压。通常在低压配电网中相电压为220V，线电压为380V。也可不引出中线(三相三线制)。二、三角形（Δ形）联结-++-+-若三相电源电动势对称：第二节三相电源的连接UU•UW•UV•相量图UU•UV•UW•U•在三角形回路中，有一个大小等于相应电压两倍的电源存在。由于绕组本身阻抗很小，回路中的电流很大，电机有烧毁的危险，这是绝对不允许的。实际电源的三相电动势不是理想的对称三相电动势，它们的相量和并不绝对等于零，所以三相电源通常都接成星形，而不接成三角形。第二

5、节三相电源的连接4.3三相负载的连接一、对称负载的星形联结电路二、负载三角形联结的三相电路三相电路的负载由三部分组成，其中的每一部分叫做一相负载对称三相负载：各相负载的复阻抗相等例如:三相电动机、三相变压器对称三相电路：由对称三相电源和对称三相负载组成的电路不对称三相电路：三相电源不对称或各项负载阻抗不相等，这时各相电流是不对称的。第三节三相电路负载的连接一、对称负载的星形联结电路NIU•IV•IW•IN•N+-++--1、相电流与线电流的关系2、负载电流之间的关系若三相负载对称，即ZU=ZV=ZW，忽略中线阻抗，则三相负载可归为一相计算。第三节三相电路负载的连接三相四线制三相三线

6、制设电源相电压为参考正弦量1.负载相电流一相电路第三节三相电路负载的连接2.相电流有效值3.相电压与相电流之间的相位差第三节三相电路负载的连接中性线中电流为因为负载对称，即：因为电压对称，所以负载相电流对称5.中性线电流为零UU•UW•UV•IW•IU•IV•对称负载相量图结论由于三相电动势和负载的对称性，各相电压和电流也是对称的。只要算出某一相电压、电流，其它两相可以根据对称关系直接写出。各相电流仅由各相电压和各相阻抗决定。三相对称电路的计算可以归结为一相来计算。iViWiUNN如果三相负载对称,中线中无电流,可将中线除去,而成为三相三线制系统。例如：三相电动机第三节三相电

7、路负载的连接【例4-1】一星形联结的三相负载，每相电阻R=6，感抗XL＝8。电源电压对称，设，试求电感电流。解：负载对称，以U相为例。V2203380==3=UVUUU二、负载三角形联结的三相电路1.电压关系2.相电流有效值第三节三相电路负载的连接iViWiUN3.相电压与相电流之间的相位差4.负载线电流第三节三相电路负载的连接iViWiUN因为负载对称所以负载各相电流对称。负载对称时，只需计算一相电流，其它两相电流可根据对称性直接写出。Iu•Iv•I