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三相正弦交流电


• 2、三相交流电源是三个单相电源按一定方式进行的 • 3、三相四线制中的火线指的是什么?
中线指的是什么?
发电机的三对绕组三个末端联接的点叫中点,中点 引出的线为中线。其余始端引出的线称为火线。
作业:
170页:二、(1)、(2) 三、(1)、(2)
预习:
10.2 三相负载的连接 星形连接 角形连接
两种连接法相电流之比为 两种连接法线电流之比为
IYP / I P =1/√3 IYL/ I L =1/3
练习:
• 1、三相电源的电压为380V,则任意两根相线之间的
电压叫做(线电压 ),有效值为(380v);任意一根 相线与中线之间的 电压叫做( 相电压 ),有效值为 ( 220v )。 组合,这三个单相交流电源的( 频率相同 )、 (最大值相同 )、( 相位彼此相隔2π/3 )。
• 3.中性线的作用 • (1)若负载对称,则IN = 0可省去中性 线。 • (2)若负载不对称,则IN 0,若有中 性线,则各相负载仍有对称的电源相电 压,从而保证了各相负载能正常工作。
二、负载的三角形联结
1 电路 负载做 联结时只能形成三相三线制电路,如图10-5 所示。
图 10-5 三相负载的三角形联结
每相绕组始端与末端之间的电压(即相线与中线之间的 电压)叫做相电压(UP),它们的瞬时值用uA、uB、uC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 UA= UB = UC = UP
任意两相始端之间的电压 ( 即火线与火线之间的电压 ) 叫做线电压(UL ) ,它们的瞬时值用 uAB、uBC、 uCA来表 示。Y形接法的相量图如图10-3所示。
第二节
三相负载的联结
一、负载的星形联结
二、负载的三角形联结
一、负载的星形联结
1 电路
三相负载的星形联结如图 10-4 所示。
• 三相负载的星形联结如图 10-4所示
图 10-4 三相负载的星形联结
2 特点
(1)线电压 显然不管负载是否对称(相等),电路中的 线电压 UL 都等于负 载相电压 UYP 的 3 倍,即

Y

Z
eA Em sin t
定 子
• C
eB Em sin t 120
+ -
S 转子

B


N X
eC Em sin t 120
特征:三相对称电动势-- 最大值相等,频率相同,相位互差120º 。
A Y
• •
S
N
eA

Z
eB
eC
Em
C
X
B
相序:
2
特点
(1) 显然不管负载是否对称(相等),电路中负载相电压 UP 都等于线电压 UL ,即 UP = UL
(2) 当三相负载对称时,即各相负载完全相同,相电流 和线电流也一定对称。负载的相电流为
I P
(3)线电流
U P Z
I L 3 I P
各线电流的相位比相应的相电流滞后30。
为380伏,每相负载的电阻为8欧姆,电抗为6欧姆,(如图)。 求: 1)在正常情况下,每相负载的相电压和相电流;
2)第三相负载短路时,其余两相的相电压和相电流;
3)第三相负载断路时,其余两相的相电压和相电流。 UL 220 V 解:1)在对称 Y 负载中,相电压 U YP 3 U YP 220 相电流(即线电流)为 I YP A 11 A Z 20 2)第三相短路,相电压 U1=U2=380V 相电流为 I1=I2=38A 3)第三相断路,相电压U1=U2=380/2=190V 相电流为 I1=I2=19A
根导线(三相三线制),那么就都是火线(没有中线),这时所 说的三相电压大小均指线电压UL (380v);而民用电源则需要 引出中线,所说的电压大小均指相电压UP(220v) .
【例10-1】已知发电机三相绕组产生的 电动势大小均为e1=311sin(wt-π/3) V, 试求:(1)e2=( )、e3=( ). ), (2) e12=(
显然三个线电压也是对称的。大小(有效值)均为 UAB = UBC= UCA = UL = 3 UP
线电压比相应的相电压 超前30,如线电压 uAB比相电 压 uA超前30,线电压 uBC比 相电压uB超前30,线电压 uCA 比相电压uC超前30。
图10-3 相电压与线电压的相量图
特别需要注意的是,在工业用电系统中如果只引出三
从三相电源三个相头 U1、V1、W1引出的三根导线叫
作端线或相线,俗称火线,任意两个火线之间的电压叫做 线电压( UL)。 Y形公共联结点 N叫作中点,从中点引出 的导线叫相四线制 ( 通常在低压配电中采用 ) 。中线常 用黑色或白色,火线分别用黄、绿、红三种颜色表示。
三相交流电动势依次出现正的最大值的顺序,称为三相 电源的相序。A -B -C –A 称为正(顺)相序,反之CB-A-C 称为负(逆)相序。 教材发电机的三个绕组用 A-X, B-Y, C-Z 新教材用 U1-U2,V1-V2,W1-W2。
显然,有e1 e2 e3=0。波形图与相量图如图10-1所示。
U L 3 U YP
(2)负载的相电流 IYP 等于线电流 IYL ,即 IYL = IYP 当三相负载对称时,即各相负载完全相同,相电流和线电 流也一定对称。即各相电流(或各线电流)振幅相等、频率相同、 相位彼此相差 120,并且中性线电流为零。
【例1】在负载作 Y 联结的对称三相电路中,电源线电压
解:(1) 因为三相电源的各相之间最大值相等, 相位差为 2π/3,且为同频率正弦量,我们按照正序的关系 可知 e 2=311sin(wt-π/3- 2π/3 )=311sin(wt-π)v. e3=311sin(wt-π/3+ 2π/3 )=311sin(wt+ π/3 )v. (2)因为线电压超前相应的相电压π/6且 U = 3 UP L 所以 -π/3+π/6=--π/6 e12= 311 3 sin(wt-π/6)V.
图10-2 三相绕组的星形接法
三相电源的星型联接
A (端线或火线)
三相四 线制
eA
Z
uA uAB
X
Y
eC
eB
uB
uC
uBC
(中线或零线) N uCA B(火线)
(火线) C
中点N:X、Y、Z的公共点(与大地相接时称地线) 相电压:火线与中线间的电压
u A , uB , uC

线电压:火线与火线间的电压 u AB , uBC , uCA 。
压启动,方法之一是启动时将三相绕组接成星形,而正常运转 时改接成为三角形。试比较当绕组星形连接和三角形连接时相
电流之比及线电流之比。
解:在 连接负载中,相电压等于线电压,即 UP = UL , 则相电流 I U P 线电流 I 3 I L P P Z 在 Y 连接负载中,线电压 U L 3 U YP 则相电流等于线电流 IYL = IYP
10.1
三相交流电源
1、三相交流电源的产生
三相交流发电机的构造:定子、转子。
A
A X B Y C Z Y C X
定 子
转子 Z
B
三个定子线圈完 全相同,空间位 置互差120度。
转子
A Y Z
定 子
C
+
S 转子
转子线圈通直流, 并由机械力带动 匀速转动。
B
N

X
磁通按正弦 规律分布
A
三 相 电 动 势
• 3.三相负载连接法的选择
• (1)应根据负载的额定电压与电源电压 的数值而定,总之要使每相负载所承受 的电压等于其额定电压。 • (2)若每相负载的额定电压为电源线电 压的,则负载应连成星形;若每相负载 的额定电压等于电源的线电压,则负载 应联成三角形。
U 1 L 3 3
【例2】 大功率三相电动机启动时,由于启动一般采用降
eA
Em
eB
eC
EC
120° . 120° .
.
EA
120°
EB
图10-1 对称三相电动势波形图与相量图
2、三相电源的连接
三相电源的星形(Y形)接法
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, 这种连接方法叫做星形(Y形)连接。如图10-2所示。
闭合线圈在磁场中转动,产生感应电流。 根据电磁感应定律。
2、周期、频率的定义?
周期:交流电完成一次周期性变化所需的时间。 频率:交流电在1秒内完成周期性变化的次数。
3、如何根据波形图判断正弦波的初相角?
在波形图中,从坐标原点到最近一个正弦波的 零点之间的距离就是初相。零点在原点的右方 初相为负值;零点在原点的左方则初相为正值。
学科:<电工技术基础>
课题: 三相正弦交流电路 教者: 黄志芳 学校: 吉林省柳河职教中心
第十章 三相正弦交流电路
10.1
10.2 10.3 10.4
三相交流电源
三相负载的联结
三相电路的功率 安全用电
第一节
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
复习提问:
1、正弦交流电是怎样产生的?
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