三相交流電概述.ppt

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第一章 電工基礎(chǔ)知識(shí) 第四節(jié) 三相交流電路,第四節(jié) 三相交流電路,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．理解三相對稱電動(dòng)勢、相序的概念； 2．掌握三相對稱電動(dòng)勢的表示法。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 三相對稱電動(dòng)勢的特點(diǎn)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(jī)中的三相繞組提供的；,,三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三個(gè)電動(dòng)勢最大值相等、頻率相同、相位互差120o，稱為三相對稱電動(dòng)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(dòng)勢的表示法,,,（1）三角函數(shù)式：,,,,,,,,（2）波形圖： （3）相量圖：,三、相序,,,,三相電動(dòng)勢到達(dá)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(fù)相序或逆相序，如無特別說明，一般三相對稱電動(dòng)勢都是指正相序 ； 通常采用黃、綠、紅三種顏色標(biāo)識(shí)U、V、W三相。,,,,,【課堂練習(xí)】 若三相對稱電動(dòng)勢V相的瞬時(shí)值表達(dá)式為 ，請寫出其余兩相的瞬時(shí) 值表達(dá)式，畫出它們的相量圖。,,,,,第一節(jié) 三相交流電概述,,【課堂小結(jié)】 一、三相交流電源 二、三相對稱電動(dòng)勢的表示法 1．三角函數(shù)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(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．掌握三相電源繞組Y和△聯(lián)結(jié)時(shí)的正確連接 方法； 2．理解三相電源Y、△聯(lián)結(jié)時(shí)的相電壓與線電 壓的關(guān)系。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 三相電源Y聯(lián)結(jié)時(shí)線電壓與相電壓的關(guān)系,,,,二、 三相電源的連接,,,星形（Y形）聯(lián)結(jié)是把三相繞組的末端U2、V2、W2連接在一起，然后由中性點(diǎn)N及繞組的首端U1、V1、W1分別向外引出連接線；,,,星形聯(lián)結(jié)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(jié) 1.連接方法,,,,一、三相電源的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,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(guān)系,線電壓與相電壓的關(guān)系為：,,,,,一、三相電源的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,,,2.線電壓與相電壓的關(guān)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(yīng)的相電壓超前30o。,,,,,二、三相電源的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié),,,把三個(gè)繞組的首端和末端依次相接，使其構(gòu)成閉合回路，再從這三個(gè)連接點(diǎn)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(guān)系,,,,,,,,,,,,,,,二、三相電源的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié),三相繞組作三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，線電壓等于相電壓，故對負(fù)載只能提供一種電壓； 三相電動(dòng)勢是對稱的，所 以它們的相量和為零 ； 三相發(fā)電機(jī)繞組通常不作 三角形聯(lián)結(jié) 。,,,,,,【課堂練習(xí)】 請通過相量圖來分析三相電源繞組作Y和△聯(lián)結(jié)時(shí)，若有一相繞組的首尾端接反，將會(huì)產(chǎn)生怎樣的后果？,,,,,第二節(jié) 三相電源的連接,【課堂小結(jié)】 一、三相電源的星形（Y形）聯(lián)結(jié) 1．連接方法 2．線電壓與相電壓的關(guān)系 二、三相電源的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié) 1．連接方法 2．線電壓與相電壓的關(guān)系,,,第二節(jié) 三相電源的連接,三、 三相負(fù)載的連接,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．理解三相負(fù)載Y、△聯(lián)結(jié)時(shí)相電壓和線電壓、相電流和線電流之間的關(guān)系； 2．掌握三相對稱電路電壓和電流的計(jì)算； 3．理解中性線的作用。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 三相對稱電路的計(jì)算 中性線的作用,,,,一、三相負(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,把三相負(fù)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(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié)。,,1.連接方法,,,,一、三相負(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,把三相負(fù)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(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié)。,,1.連接方法,,,,,,各相負(fù)載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負(fù)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(guān)系為 ：,一、三相負(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,,,,,,,,,IYL IYP,,,,,,各相負(fù)載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負(fù)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(guān)系為 ：,一、三相負(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,,,,,,,,,,,,,,各相負(fù)載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負(fù)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(guān)系為 ：,一、三相負(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,,,,,,,,,,,,,,各相負(fù)載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負(fù)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(guān)系為 ：,一、三相負(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,,,,,,,,,IYL IYP,,,,UYP,,UP,,,,,,各相負(fù)載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負(fù)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(guān)系為 ：,一、三相負(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,,,,,,,,,IYL IYP,,,,UYP,,UP,UP=UYP,,,,,,各相負(fù)載上的相電壓等于電源的相電壓； 通過每相負(fù)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(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),2. 電壓和電流,各電流之間的關(guān)系為 ：,,,,,,,,,,,IYL IYP,,,,UYP,,UP,UP=UYP,,UL,UL= UP= UYP,,,,,,如果三相負(fù)載對稱，則流過每相負(fù)載的相電流也是對稱的 ； 如果三相負(fù)載對稱，中性線電流為零，中性線可以省去 。 思考： 實(shí)際生產(chǎn)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(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,,,,,,,,,,,中性線的作用就在于使星形聯(lián)結(jié)的三相不對稱負(fù)載能夠獲得對稱的電源相電壓，保證負(fù)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(guān)和熔斷器，而且中性線常用鋼芯導(dǎo)線來加強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度； 在連接三相負(fù)載時(shí)，應(yīng)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(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié),,,,,,,,,,,二、三相負(fù)載的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié),,,把每相負(fù)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(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)。,,,,,1.連接方法,,,2. 電壓和電流,,,,,,,,,,,,,,,在△聯(lián)結(jié)中，不論負(fù)載是否對稱，各相負(fù)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(guān)系為：,,,二、三相負(fù)載的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié),,2. 電壓和電流,,,,,,,,,,,,,,,當(dāng)三相負(fù)載對稱時(shí)，三個(gè)相電流是對稱的，三個(gè)線電流也是對稱的，它們之間的關(guān)系為： （1）線電流是相電流的 倍，即：,,,二、三相負(fù)載的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié),,,,,二、三相負(fù)載的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié),2. 電壓和電流,,,,,,,,,,,,,,,當(dāng)三相負(fù)載對稱時(shí)，三個(gè)相電流是對稱的，三個(gè)線電流也是對稱的，它們之間的關(guān)系為： （1）線電流是相電流的 倍， 即： =,,,,,,,二、三相負(fù)載的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié),2. 電壓和電流,,,,,,,,,,,,,,,當(dāng)三相負(fù)載對稱時(shí)，三個(gè)相電流是對稱的，三個(gè)線電流也是對稱的，它們之間的關(guān)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(fù)載的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié),,,,,【例題3-3】 三相對稱負(fù)載△聯(lián)結(jié)，若每相負(fù)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(fù)載的連接,三相負(fù)載究竟采用何種連接方式，要根據(jù)每相負(fù)載的額定電壓與電源電壓而定。 （1）若負(fù)載的額定電壓等于電源的相電壓，負(fù)載應(yīng)接成星形； （2）若負(fù)載的額定電壓等于電源的線電壓，則負(fù)載應(yīng)接成三角形。,【課堂小結(jié)】 一、三相負(fù)載的星形（Y形）聯(lián)結(jié) 1．連接方法 2．電壓和電流 3．中性線的作用 二、三相負(fù)載的三角形（Δ形）聯(lián)結(jié) 1．連接方法 2．電壓和電流,,,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,四 、三相交流電路的功率,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 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(jì)算； 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 三相對稱電路有功功率的計(jì)算,,,,一）有功功率,,,三相交流電路中，三相負(fù)載消耗的總功率（有功功率）為各相負(fù)載消耗的功率之和，即：,如果三相負(fù)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(fù)載對稱，總無功功率為：,,Q =,如果三相負(fù)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(tái)三相電爐（對稱負(fù)載），每相負(fù)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(shí)，各從電網(wǎng)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(jié)，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(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)時(shí)的功率為星形聯(lián)結(jié)時(shí)的3倍。 只要每相負(fù)載所承受的相電壓相同，則不論是三角形聯(lián)結(jié)還是星形聯(lián)結(jié)，負(fù)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(xí)】 若三相對稱負(fù)載Y形聯(lián)結(jié)，每相負(fù)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(jié)】 一、有功功率 若負(fù)載對稱： 二、無功功率和視在功率 若負(fù)載對稱：,,四 、三相交流電路的功率,P =,Q =,S =,