电工基础 教学课件 作者 谢述双 项目四 三相正弦交流电路.ppt

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1、三相正弦交流电路的基本概念任务一知识点：技能点：1.三相交流电动势的瞬时值表达式、波形图、相量图2.三相电源的星形（Y）和三角形（Δ）联结及其特点。认识三相电源星形（Y）和三角形（Δ）联结时相电压与线电压的关系认识三相电源的相线和中线。3.会正确测量线电压和相电压。任务分析：校园里，教学大楼和实验室的供电系统的电源线一般都是四根线，其中一根较细，为什么采用这样的方式？而日常家庭生活所用的电源线是两根或三根线，它们之间有何关系吗？任务展示：常用的低压供电系统是三相交流电源，属于三相四线制供电系统，如校园里教学大楼和实验室的供电系统。四根电源线中的三

2、根是相线（火线），另外较细的一根是中线（零线）。日常家庭生活所用的是单相交流电源，两根电源线中的一根是相线（火线），另外一根是中线（零线）；三根电源线的则是一根为相线（火线）、一根为中线（零线）、一根为接地线。本任务就是探究三相交流电源的连接方式及特点。任务实施：实训8认识三相交流供电电源器材1.电气控制实训室2.MF-47型万用表1台目的1.认识三相交流供电电源，掌握三相四线制供电电压的特点2.会使用万用表测量线电压、相电压实训过程一、认识三相交流供电电源如图4-1所示为电气控制实训室里的三相交流供电电源原理接线，对照实物认识三相交流供电电源及

3、其特点。图4-1三相交流供电电源二、测量三相四线制供电电源的线电压、相电压正确选择万用表档位，测量三相四线制供电电源的线电压、相电压，将测量值记入下表中相电压（万用表档位）线电压（万用表档位）UU（V）UV（V）UW（V）UUV（V）UV（V）UWU（V）相关知识一、三相对称交流电压三相对称交流电压是由三相交流发电机产生的，发电机转子的各相绕组匝数相等、结构相同，在空间位置上彼此相差120°。当转子以角速度ω顺时针方向旋转时，在转子绕组中将产生感应电动势，各相电动势的瞬时值表达式为：a)波形图b)相量图图4－2对称三相电动势这样的三个电动势叫做对

4、称三相电动势，其波形图、相量图如图4-2所示。由相量图可得：(4-1)二、三相电源的连接通常三相电源的连接有两种形式：星形（）联结和三角形（Δ）联结。1．星形（）联结图4－3三相电源的星形（）联结如图4-3所示，将三相电源绕组的三个末端连接在一起，成为一个公共结点，该公共结点称为中性点，用N表示。由绕组的三个始端U、V、W分别引出三条输出线，称为相线（俗称火线），这种连接方式叫做三相电源的星形（）联结。2．三角形（Δ）联结如图4-4所示，将三相电源绕组的一相的始端与另一相的末端依次连接，便构成了三相电源的三角形（Δ）联结。一般电源不接成三角形（Δ

5、）联结，因为当三相绕组不对称时，会产生相内环流使发动机过热，损坏发动机。图4-4三相电源的三角形（Δ）联结3．相序和输出电压（1）相序三相交流电动势依次达到正（或负）最大值的先后顺序叫做相序。按照U—V—W的顺序称为正序，按照W—V—U的顺序称为逆序，没有特别说明均指正序。（2）输出电压图4-5三相电源星形（）联结时电相量图由相量图可知：线电压在相上超前相应的相电压且做一做例4-1已知在星形（Y）联结的对称三相电源中，U相电动势的瞬时值为V。(1)写出V、W两相电动势的瞬时值表达式、相量式；(2)画出波形图和相量图。解：(1)瞬时值表达式：相量表

6、达式：(2)波形图和相量图如图4-6所示。图4－6波形图和相量任务二三相负载知识点：1.三相负载星形（Y）联结时的线电压和相电压、线电流和相电流的关系2.三相负载三角形（Δ）联结时的线电压和相电压、线电流和相电流的关系技能点：会计算三相电路的各种功率在生产实际中，电动机是常见的三相负载，它作为三相电源的负载有什么特点？它们之间又是如何连接的？任务展示：任务分析：三相电动机的铭牌上都标有接法“Y”或“Δ”，这表示三相电动机的三相定子绕组接成星形（Y）或三角形（Δ）。也就是说三相负载的连接同样有星形（Y）和三角形（Δ）联结两种接法，本任务就是探究这两

7、种连接方式的特点及相关计算。相关知识：三相负载中的各相负载如果相同（阻抗值和阻抗角均相等），则这三相负载称为对称三相负载，即ZU=ZV=ZW，如三相电动机。否则称为非对称三相负载。如果三相电源对称，三相负载也对称，由此组成的供电系统称为对称三相电路。否则称为非对称三相电路。下面以三相对称电路来讨论三相负载的连接及相关计算。一、三相负载的连接方式1．星形（Y）联结三个单相负载的一端连接在一起，称为负载中性点，用N′表示。另一端分别与电源的相线连接，这种连接方式叫做三相负载的星形（Y）联结，如图4-7所示。图4-7三相四线制的负载星形（Y）联结一般规

8、定每相负载两端的电压为相电压，用UP表示；流过每相负载的电流称为相电流，用IP表示；相线与相线之间的电压称为线电压，用UL表示；流过相线