三相交流電概述.ppt

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第一章 電工基礎知識 第四節(jié) 三相交流電路,第四節(jié) 三相交流電路,【學習目標】 1．理解三相對稱電動勢、相序的概念； 2．掌握三相對稱電動勢的表示法。 【重點難點】 三相對稱電動勢的特點及其表示方法,,,,一、三相交流電勢,,,三相交流電源是由三相交流發(fā)電機中的三相繞組提供的；,,三相交流發(fā)電機產生的三個電動勢最大值相等、頻率相同、相位互差120o，稱為三相對稱電動勢。,,第四節(jié) 三相交流電路,第四節(jié) 三相交流電路,一、三相交流電勢,,,,二、三相對稱電動勢的表示法,,,（1）三角函數式：,,,,,,,,（2）波形圖： （3）相量圖：,三、相序,,,,三相電動勢到達最大值（或零）的先后次序稱為相序； U-V-W-U稱為正相序或順相序；U-W-V-U稱為負相序或逆相序，如無特別說明，一般三相對稱電動勢都是指正相序 ； 通常采用黃、綠、紅三種顏色標識U、V、W三相。,,,,,【課堂練習】 若三相對稱電動勢V相的瞬時值表達式為 ，請寫出其余兩相的瞬時 值表達式，畫出它們的相量圖。,,,,,第一節(jié) 三相交流電概述,,【課堂小結】 一、三相交流電源 二、三相對稱電動勢的表示法 1．三角函數式 2．波形圖 3．相量圖 三、相序,,,第一節(jié) 三相交流電概述,二、 三相電源的連接,【學習目標】 1．掌握三相電源繞組Y和△聯(lián)結時的正確連接 方法； 2．理解三相電源Y、△聯(lián)結時的相電壓與線電 壓的關系。 【重點難點】 三相電源Y聯(lián)結時線電壓與相電壓的關系,,,,二、 三相電源的連接,,,星形（Y形）聯(lián)結是把三相繞組的末端U2、V2、W2連接在一起，然后由中性點N及繞組的首端U1、V1、W1分別向外引出連接線；,,,星形聯(lián)結的三相交流電源 有四根輸電線（三根相線一 根中性線），因此，這種 供電系統(tǒng)也稱為三相四線制；,一、三相電源的星形（Y形）聯(lián)結 1.連接方法,,,,一、三相電源的星形（Y形）聯(lián)結,,,任意兩根相線之間的電壓稱為線電壓 ，各相線與中性線之間的電壓叫做相電壓；,,2.線電壓與相電壓的關系,線電壓與相電壓的關系為：,,,,,一、三相電源的星形（Y形）聯(lián)結,,,,,2.線電壓與相電壓的關系,,,（1）線電壓的大小等于 相電壓的 倍，即：,,,（2）各線電壓在相位上 比對應的相電壓超前30o。,,,,,二、三相電源的三角形（Δ形）聯(lián)結,,,把三個繞組的首端和末端依次相接，使其構成閉合回路，再從這三個連接點引出三根相（端）線； 這種只用三根端線 供電的方式稱為三相 三線制。,,,,,1.連接方法,,2.線電壓與相電壓的關系,,,,,,,,,,,,,,,二、三相電源的三角形（Δ形）聯(lián)結,三相繞組作三角形聯(lián)結時，線電壓等于相電壓，故對負載只能提供一種電壓； 三相電動勢是對稱的，所 以它們的相量和為零 ； 三相發(fā)電機繞組通常不作 三角形聯(lián)結 。,,,,,,【課堂練習】 請通過相量圖來分析三相電源繞組作Y和△聯(lián)結時，若有一相繞組的首尾端接反，將會產生怎樣的后果？,,,,,第二節(jié) 三相電源的連接,【課堂小結】 一、三相電源的星形（Y形）聯(lián)結 1．連接方法 2．線電壓與相電壓的關系 二、三相電源的三角形（Δ形）聯(lián)結 1．連接方法 2．線電壓與相電壓的關系,,,第二節(jié) 三相電源的連接,三、 三相負載的連接,【學習目標】 1．理解三相負載Y、△聯(lián)結時相電壓和線電壓、相電流和線電流之間的關系； 2．掌握三相對稱電路電壓和電流的計算； 3．理解中性線的作用。 【重點難點】 三相對稱電路的計算 中性線的作用,,,,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,,,把三相負載分別接在三相電源的一根相線和中性線之間的接法，稱為三相負載的星形（Y形）聯(lián)結。,,1.連接方法,,,,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,,,把三相負載分別接在三相電源的一根相線和中性線之間的接法，稱為三相負載的星形（Y形）聯(lián)結。,,1.連接方法,,,,,,各相負載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負載的電流叫做相電流IYP ； 通過端線的電流叫做線電流IYL ； 通過中性線的電流叫做中性線電流 ；,,2. 電壓和電流,各電流之間的關系為 ：,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,,,,,,,,,,,IYL IYP,,,,,,各相負載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負載的電流叫做相電流IYP ； 通過端線的電流叫做線電流IYL ；,,2. 電壓和電流,各電流之間的關系為 ：,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,,,,,,,,,,,,,,,,各相負載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負載的電流叫做相電流IYP ； 通過端線的電流叫做線電流IYL ；,,2. 電壓和電流,各電流之間的關系為 ：,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,,,,,,,,,,,,,,,,各相負載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負載的電流叫做相電流IYP ； 通過端線的電流叫做線電流IYL ；,,2. 電壓和電流,各電流之間的關系為 ：,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,,,,,,,,,,,IYL IYP,,,,UYP,,UP,,,,,,各相負載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負載的電流叫做相電流IYP ； 通過端線的電流叫做線電流IYL ；,,2. 電壓和電流,各電流之間的關系為 ：,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,,,,,,,,,,,IYL IYP,,,,UYP,,UP,UP=UYP,,,,,,各相負載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負載的電流叫做相電流IYP ； 通過端線的電流叫做線電流IYL ；,,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,2. 電壓和電流,各電流之間的關系為 ：,,,,,,,,,,,IYL IYP,,,,UYP,,UP,UP=UYP,,UL,UL= UP= UYP,,,,,,如果三相負載對稱，則流過每相負載的相電流也是對稱的 ； 如果三相負載對稱，中性線電流為零，中性線可以省去 。 思考： 實際生產中中性線為什么不能省，而且還要加固？,,2. 電壓和電流,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,,,,,,,,,,,,,中性線的作用就在于使星形聯(lián)結的三相不對稱負載能夠獲得對稱的電源相電壓，保證負載正常工作 ； 在三相四線制供電系統(tǒng)中，規(guī)定中性線上不允許安裝開關和熔斷器，而且中性線常用鋼芯導線來加強其機械強度； 在連接三相負載時，應盡量使其平衡，以減小中性線電流。,,3. 中性線的作用,一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結,,,,,,,,,,,二、三相負載的三角形（Δ形）聯(lián)結,,,把每相負載分別接在三相電源的每兩根相線之間的接法稱為三相負載的三角形聯(lián)結。,,,,,1.連接方法,,,2. 電壓和電流,,,,,,,,,,,,,,,在△聯(lián)結中，不論負載是否對稱，各相負載所承受的相電壓均為電源的線電壓； 相電流和線電流的關系為：,,,二、三相負載的三角形（Δ形）聯(lián)結,,2. 電壓和電流,,,,,,,,,,,,,,,當三相負載對稱時，三個相電流是對稱的，三個線電流也是對稱的，它們之間的關系為： （1）線電流是相電流的 倍，即：,,,二、三相負載的三角形（Δ形）聯(lián)結,,,,,二、三相負載的三角形（Δ形）聯(lián)結,2. 電壓和電流,,,,,,,,,,,,,,,當三相負載對稱時，三個相電流是對稱的，三個線電流也是對稱的，它們之間的關系為： （1）線電流是相電流的 倍， 即： =,,,,,,,二、三相負載的三角形（Δ形）聯(lián)結,2. 電壓和電流,,,,,,,,,,,,,,,當三相負載對稱時，三個相電流是對稱的，三個線電流也是對稱的，它們之間的關系為： （1）線電流是相電流的 倍， 即： = （2）線電壓是相壓的 倍， 即：U△L=U△P,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,二、三相負載的三角形（Δ形）聯(lián)結,,,,,【例題3-3】 三相對稱負載△聯(lián)結，若每相負載的電阻 為6Ω，感抗為8Ω，電源線電壓為380V，求相 電流和線電流。,,,,,,,,第三節(jié) 三相負載的連接,三相負載究竟采用何種連接方式，要根據每相負載的額定電壓與電源電壓而定。 （1）若負載的額定電壓等于電源的相電壓，負載應接成星形； （2）若負載的額定電壓等于電源的線電壓，則負載應接成三角形。,【課堂小結】 一、三相負載的星形（Y形）聯(lián)結 1．連接方法 2．電壓和電流 3．中性線的作用 二、三相負載的三角形（Δ形）聯(lián)結 1．連接方法 2．電壓和電流,,,第三節(jié) 三相負載的連接,四 、三相交流電路的功率,【學習目標】 1．理解三相功率的概念； 2．掌握三相對稱電路有功功率的計算； 【重點難點】 三相對稱電路有功功率的計算,,,,一）有功功率,,,三相交流電路中，三相負載消耗的總功率（有功功率）為各相負載消耗的功率之和，即：,如果三相負載對稱，總有功功率為：,,P =,四、三相交流電路的功率,,,,,,,二）無功功率和視在功率,,,,,,,,如果三相負載對稱，總無功功率為：,,Q =,如果三相負載對稱，總視在功率為：,,S =,四 、三相交流電路的功率,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,【例題3-4】 有一臺三相電爐（對稱負載），每相負載 的電阻 ，試求： （1）在380V線電壓的作用下，電爐分別接成三 角形和星形時，各從電網取用多少功率？ （2）在220V線電壓的作用下，若采用三角形聯(lián) 結，取用的功率又是多少？,四 、三相交流電路的功率,,,,,,,,,在線電壓不變的情況下，負載作三角形聯(lián)結時的功率為星形聯(lián)結時的3倍。 只要每相負載所承受的相電壓相同，則不論是三角形聯(lián)結還是星形聯(lián)結，負載所消耗的有功功率都相等。,四、三相交流電路的功率,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,【課堂練習】 若三相對稱負載Y形聯(lián)結，每相負載的電阻為 60?，感抗為80?，電源線電壓為380V，試求： 總有功功率、無功功率和視在功率。,四 、三相交流電路的功率,,【課堂小結】 一、有功功率 若負載對稱： 二、無功功率和視在功率 若負載對稱：,,四 、三相交流電路的功率,P =,Q =,S =,