电工基础周绍敏wg10.ppt

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1、10三相正弦交流电路10三相正弦交流电路教学重点1.了解三相交流电源的产生和特点。2.掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。教学难点1.掌握三相电路线电压与相电压的相位关系。10三相正弦交流电路10.1三相交流电源10.2安全用电单元小结10.1三相交流电源一、三相交流电动势的产生二、三相电源的连接一、三相交流电动势的产生1．对称三相电动势振幅相等、频率相同，在相位上彼此相差120的三个电动势称为对称三相电动势。对称三相电动势瞬时值的数学表达式为第一相(U相)电动势：e1=Emsint第二相(V相)电动势：e2=Emsin(t120)第三相(W相)电动势：e3

2、=Emsin(t120)显然，有e1e2e3=0。波形图与矢量图如图10-1所示。图10-1对称三相电动势波形图与矢量图2．相序三相电动势达到最大值(振幅)的先后次序称为相序。e1比e2超前120，e2比e3超前120，而e3又比e1超前120，称这种相序称为正相序或顺相序；反之，如果e1比e3超前120，e3比e2超前120，e2比e1超前120，称这种相序为负相序或逆相序。相序是一个十分重要的概念，为使电力系统能够安全可靠地运行，通常统一规定技术标准，一般在配电盘上用黄色标出U相，用绿色标出V相，用红色标出W相。二、三相电源的连接三相电源有星形(亦

3、称Y形)联结和三角形(亦称形）联结两种。1．三相电源的星形(Y形)联结将三相发电机三相绕组的末端U2、V2、W2(相尾)连接在一点，始端U1、V1、W1(相头)分别与负载相连，这种连接方法称为星形(Y形)联结。如图10-2所示。图10-2三相绕组的星形联结从三相电源三个相头U1、V1、W1引出的三根导线称为端线或相线，俗称火线，任意两个火线之间的电压称为线电压。Y形联结的公共连接点N称为中性点，从中点引出的导线称为中性线或零线。由三根相线和一根中性线组成的输电方式称为三相四线制(通常在低压配电中采用)。每相绕组始端与末端之间的电压(即相线与中性线之间的电压)称为相电压，它

4、们的瞬时值用u1、u2、u3来表示，显然这三个相电压也是对称的。相电压大小(有效值)均为U1=U2=U3=UP图10-3相电压与线电压的矢量图任意两相始端之间的电压(即火线与火线之间的电压)称为线电压，它们的瞬时值用u12、u23、u31来表示。Ｙ接法的矢量图如图10-3所示。显然三个线电压也是对称的。大小(有效值)均为线电压比相应的相电压超前30，如线电压u12比相电压u1超前30，线电压u23比相电压u2超前30，线电压u31比相电压u3超前30。2．三相电源的三角形(形)联结将三相发电机的第二绕组始端V1与第一绕组的末端U2相连，第三绕组始端W1与第二绕组的

5、末端V2相连，第一绕组始端U1与第三绕组的末端W2相连，并从三个始端U1、V1、W1引出三根导线分别与负载相连，这种连接方法称为三角形(形)联结。显然这时线电压等于相电压，即UL=UP这种没有中性线，只有三根相线的输电方式称为三相三线制。特别需要注意的是，在工业用电系统中如果只引出三根导线(三相三线制)，那么就都是火线(没有中性线)，这时所说的三相电压大小均指线电压UL；而民用电源则需要引出中性线，所说的电压大小均指相电压UP。【例10-1】已知发电机三相绕组产生的电动势大小均为E=220V，试求：(1)三相电源为Y形联结时的相电压UP与线电压UL；(2)三相电源为形联

6、结时的相电压UP与线电压UL。解：(1)三相电源Y形联结：相电压UP=E=220V，线电压(2)三相电源形联结：相电压UP=E=220V，线电压UL=UP=220V10.2安全用电一、电流对人体的作用二、常用的安全措施一、电流对人体的作用人体因触及高电压的带电体而承受过大的电流，以致引起死亡或局部受伤的现象称为触电。触电对人体的伤害程度，与流过人体电流的频率、大小、通电时间的长短、电流流过人体的途径以及触电者本人的情况有关。触电事故表明，频率为50~100Hz的电流最危险，通过人体的电流超过50mA(工频)时，就会产生呼吸困难、肌肉痉挛、中枢神经遭受损害从而使心脏停止跳动

7、以至死亡，电流流过大脑或心脏时，最容易造成死亡事故。触电伤人的主要因素是电流，但电流值又决定于作用到人体上的电压和人体的电阻值。通常人体的电阻为800至几万欧不等。通常规定36V以下的电压为安全电压，对人体安全不构成威胁。常见的触电方式有单相触电和两相触电。人体同时接触两根相线，形成两相触电，这时人体受380V的线电压作用，最为危险。单相触电是人体在地面上，而触及一根相线，电流通过人体流入大地造成触电。此外，某些电气设备由于导电绝缘破损而漏电时，人体触及外壳也会发生触电事故。二、常用的安全措施为防止发生触电事故，