《電工電子技術(shù)》三相交流電路課件.ppt

三相交流電路,現(xiàn)代電力工程上幾乎都采用三相四線制。三相交流供電系統(tǒng)在發(fā)電、輸電和配電方面都具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此在生產(chǎn)和生活中得到了極其廣泛的應(yīng)用。 學(xué)習(xí)本章要求理解對(duì)稱三相交流電的概念；熟悉三相電路中相、線電壓電流的關(guān)系；掌握對(duì)稱三相電路的分析和計(jì)算方法；重點(diǎn)理解中線的作用；了解不對(duì)稱三相電路的簡(jiǎn)單分析方法。,第1章,第3章 三相交流電路,3.1 三相電源的連接方式,3.2 三相負(fù)載的連接方式,3.3 三相電路的功率,第1章,3.1 三相電源的連接方式,1. 對(duì)稱三相交流電,X,B,Y,C,Z,A,三繞組在空間位置互差120o,定子,轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 的速度旋。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。,三相交流發(fā)電機(jī)示意圖,尾端： X Y Z,首端： A B C, ,第3頁(yè),對(duì)稱三相交流電波形圖,大小相等，頻率相同，相位互差120。,對(duì)稱三相交流電 的特征,對(duì)稱三相電壓相量圖,第3頁(yè),三相電源Y接時(shí)可向負(fù)載提供兩種電壓,2. 三相電源的星形（Y）連接方式,（中線）或（零線）,三相四線制供電方式,A,C,B,N,相電壓UP,線電壓Ul,第3頁(yè),火線對(duì)零線間的電壓。,三個(gè)相電壓是對(duì)稱的,UP相量圖,相電壓：,第3頁(yè),火線對(duì)火線間的電壓。,三個(gè)線電壓也是對(duì)稱的，且超前與其相對(duì)應(yīng)的相電壓30電角。,Ul相量圖,線電壓：,相、線電壓關(guān)系式,第3頁(yè),線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：,在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的 電壓等級(jí)為:,三相電源繞組還可以連接成三角形，但電源繞組三角接時(shí)只能向負(fù)載提供一種電壓：,電源線電壓Ul=繞組的感應(yīng)電壓UP。,第3頁(yè),數(shù)量上線電壓是相電壓的1.732倍；在相位上超前線電壓超前與其相對(duì)應(yīng)的相電壓30.,驗(yàn)電筆的正確握法如下圖示：,你能說(shuō)出對(duì)稱三相交流電的特征嗎？,你會(huì)做嗎？,三相四線制供電體制中，你能說(shuō)出線、相電壓之間的數(shù)量關(guān)系及相位關(guān)系嗎？,電筆頭與被測(cè)導(dǎo)線接觸時(shí)，使氖管發(fā)光的是火線（或端線），不發(fā)光的是零線。,三個(gè)最大值相等、角頻率相同、相位上互差120的正弦交流電。,第3頁(yè),3.2 三相負(fù)載的連接方式,三相負(fù)載的一端連在一起與零線相接；另一端分別與火線相接的方式稱為： 星形接法,負(fù)載有兩種接法:,三相負(fù)載的首尾相連成一個(gè)閉環(huán)，然后與三根火線相接的方式稱為： 三角形接法,第3頁(yè),1.負(fù)載的Y形連接:,Y接負(fù)載的端電壓等于電源相電壓；,負(fù)載中通過(guò)的電流稱為相電流IP；,三相電源對(duì)稱、三相Y接負(fù)載也對(duì)稱的情況下，三相負(fù)載電流也是對(duì)稱的，此時(shí)中線電流為零。,火線上通過(guò)的電流稱為線電流Il；,中線上通過(guò)的電流稱為中線電流IN；,各相負(fù)載中通過(guò)的電流分別為：,中線電流：,顯然,第3頁(yè),電源線電壓為380V，三相對(duì)稱負(fù)載Y接，Z=3+j4,求：各相負(fù)載中的電流及中線電流。,設(shè),根據(jù)對(duì)稱關(guān)系可得：,由此例可得，對(duì)稱三相電路的計(jì)算可歸結(jié)為一相電路計(jì)算，其它兩相根據(jù)對(duì)稱關(guān)系可直接寫(xiě)出。,第3頁(yè),負(fù)載對(duì)稱時(shí),問(wèn)題及討論,Y形連接三相完全對(duì)稱時(shí)，零線可以取消。 稱為三相三線制。,中線是否可以去掉？,答：,第3頁(yè),應(yīng)用實(shí)例-照明電路,正確接法:每組燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：,當(dāng)有中線時(shí)，每組燈的數(shù)量可以相等也可以不等，但每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。,若三相不對(duì)稱，能否去掉中線？,第3頁(yè),如果三相照明電路的中線因故斷開(kāi)，當(dāng)發(fā)生一相燈負(fù)載全部斷開(kāi)時(shí)或一相發(fā)生短路，電路會(huì)出現(xiàn)什么情況？,如果中線斷開(kāi)，設(shè)又發(fā)生A相短路，此時(shí)B、C相都會(huì)與短接線構(gòu)成通路，兩相端電壓均為線電壓380V，因此B、C相由于超過(guò)額定值而燒損。,由此可得，中線的作用是使Y接不對(duì)稱三相負(fù)載的端電壓保持對(duì)稱。,三相四線制Y接電路中，中線不允許斷開(kāi)！,如果中線斷開(kāi)，設(shè)A相燈負(fù)載又全部斷開(kāi)，此時(shí)B、C兩相構(gòu)成串聯(lián)，其端電壓為電源線電壓380V。 若B、C相對(duì)稱，各相端電壓為190V，均低于額定值220V而不能正常工作；若B、C相不對(duì)稱，則負(fù)載多（電阻?。┑囊幌喾謮荷俣荒苷０l(fā)光，負(fù)載少（電阻大）的一相分壓多則易燒損。,*,第3頁(yè),關(guān)于零線的結(jié)論,負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大小不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以絕對(duì)不能采用三相三相制供電，而且必須保證零線可靠。,中線的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。,第3頁(yè),1.負(fù)載的形連接:,接負(fù)載的端電壓等于電源線電壓；,負(fù)載中通過(guò)的電流稱為相電流IP；,火線上通過(guò)的電流稱為線電流Il；,各相負(fù)載中通過(guò)的電流分別為：,各線電流與相電流的關(guān)系為：,第3頁(yè),電流相量圖,三相電源對(duì)稱、三相Y接負(fù)載也對(duì)稱的情況下，三相負(fù)載中的相電流iAB、iBC、iCA也是對(duì)稱的，火線上通過(guò)的三個(gè)線電流iA、iB、iC也對(duì)稱。 由相量圖還可看出，在三相對(duì)稱情況下，線電流是相電流的1.732倍，相位滯后與其相對(duì)應(yīng)的相電流30。,由相量圖可看出：,線、相電流關(guān)系式為：,第3頁(yè),負(fù)載對(duì)稱時(shí)：,三相總有功功率：,星形接法時(shí)：,三角形接法時(shí)：,3.3 三相電路的功率,第3頁(yè),在三相負(fù)載對(duì)稱的條件下，三相電路的功率：,如何用兩個(gè)瓦特表測(cè)三相電路的功率？,測(cè)量方法如圖示,在兩瓦計(jì)法測(cè)量中，單獨(dú)一個(gè)功率表的讀數(shù)無(wú)意義！,第3頁(yè),1.接零保護(hù)規(guī)定用于380V/220V三相中性點(diǎn)接地的供電系統(tǒng)中。,在三相四線制中點(diǎn)接地的系統(tǒng)中，低壓電氣設(shè)備按Y連接時(shí)，從負(fù)載中點(diǎn)引出導(dǎo)線，連接某些測(cè)量、保護(hù)作信號(hào)電路；或者讓電源中點(diǎn)（零線）與設(shè)備外殼連接，這種保護(hù)稱為接零保護(hù)。,安全用電,將電氣設(shè)備的金屬外殼及構(gòu)架，與接地裝置良好連接的保護(hù)稱為接地保護(hù)。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞使設(shè)備的金屬外殼帶電時(shí)，由于人體是與接地裝置并聯(lián)，且人體電阻（最小800）遠(yuǎn)大于接地電阻（4），因此人接觸到帶電的外殼并不會(huì)觸電。,2.接地保護(hù)規(guī)定用于中性點(diǎn)不接地的三相供電系統(tǒng)中。,一些家用電器常常沒(méi)有接零保護(hù)，室內(nèi)單相電源插座也往往沒(méi)有保護(hù)零線插孔。這時(shí)在室內(nèi)電源進(jìn)線上，用漏電保護(hù)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，可以起到安全保護(hù)作用。,第3頁(yè),