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文檔簡介
書名:電工電子技術(shù)項(xiàng)目教程 ISBN:978-7-111-43228-9 作者:黃文娟 出版社:機(jī)械工業(yè)出版社 本書配有電子課件,項(xiàng)目四,家庭配電線路的設(shè)計(jì)與安裝,電工電子技術(shù),項(xiàng)目目標(biāo),了解對稱三相交流電的特點(diǎn)及電源、負(fù)載的連接方法;掌握相電壓與線電壓、相電流與線電流在對稱三相電路中的相互關(guān)系。掌握對稱三相電路電壓、電流和功率的計(jì)算,熟悉不對稱三相四線制電路中中線的作用。 2能夠根據(jù)要求進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算,并按照布線規(guī)范進(jìn)行電路接線。 3能正確使用常用電工儀表對電路元件進(jìn)行檢測,掌握電路調(diào)試和排除故障的基本方法。 5熟悉電路連接的基本原則和安全規(guī)程,培養(yǎng)良好的職業(yè)素養(yǎng)和規(guī)范的操作習(xí)慣。,電工電子技術(shù),實(shí)訓(xùn)環(huán)境要求:本項(xiàng)目的教學(xué)應(yīng)在一體化的電工技能實(shí)訓(xùn)室和電子裝配實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行,實(shí)訓(xùn)室內(nèi)設(shè)有教學(xué)區(qū)(配備多媒體)、工作區(qū)、資料區(qū)和展示區(qū)。要配備常用的電工實(shí)驗(yàn)臺等設(shè)備,以及萬用表等常用工具。 指導(dǎo)要求:配備一名主講教師和一名實(shí)驗(yàn)室輔助教師。 學(xué)生要求;根據(jù)班級情況進(jìn)行分組,一般每組3-4名同學(xué),選出小組長。 教學(xué)手段選擇: 1)主要應(yīng)用講授法、任務(wù)教學(xué)法、討論法和演示法進(jìn)行教學(xué); 2)采取多媒體教學(xué)與實(shí)物演示相結(jié)合; 3)現(xiàn)場教學(xué)與動手操作相結(jié)合; 4)教師主導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。,工作情境,電工電子技術(shù),兆歐表,一種測量電器設(shè)備及電路絕緣電阻的儀表。 結(jié)構(gòu)和工作原理 外形如圖315(a)所示。主要包括三個(gè)部分:手搖直流發(fā)電機(jī)(或交流發(fā)電機(jī)加整流器)、磁電式流比計(jì)、接線樁(L、E、G)。 工作原理可用圖315(b)來說明。 圖315 兆歐表的外形和工作原理示意圖 (a)外形 (b)工作原理,實(shí)踐知識,使用方法,1 測量前的檢查 (1)檢查兆歐表是否正常。 (2)檢查被測電氣設(shè)備和電路,看是否已切斷電源。 (3)測量前應(yīng)對設(shè)備和線路進(jìn)行放電,減少測量誤差。 2.使用方法 (1)將兆歐表水平放置在平穩(wěn)牢固的地方, (2)正確連接線路。 (3)搖動手柄,轉(zhuǎn)速控制在120r/min左右,允許有20%的變化,但不得超過25%。搖動一分鐘后,待指針穩(wěn)定下來再讀數(shù)。 (4)兆歐表未停止轉(zhuǎn)動前,切勿用手觸及設(shè)備的測量部分或搖表接線樁。 (5)禁止在雷電時(shí)或附近有高壓導(dǎo)體的設(shè)備上測量絕緣。 (6)應(yīng)定期校驗(yàn),檢查其測量誤差是否在允許范圍以內(nèi)。,實(shí)踐知識,兆歐表的選用,選用兆歐表主要考慮它的輸出電壓及測量范圍。 表3-1 兆歐表選擇舉例,實(shí)踐知識,項(xiàng)目四 家庭配電線路的設(shè)計(jì)與安裝,1. 對稱三相交流電及其特點(diǎn),2. 三相電源的連接,3. 三相負(fù)載的連接,4. 三相電路的功率,引言,目前電力工程上普遍采用三相制供電,由三個(gè)幅值相等、頻率相同(我國電網(wǎng)頻率為50HZ),彼此之間相位互差120o的正弦電壓所組成的供電相系統(tǒng)。,三相制供電比單相制供電優(yōu)越,在發(fā)電方面:三相交流發(fā)電機(jī)比相同尺寸的單相交流發(fā)電機(jī)容量大。,在輸電方面:如果以同樣電壓將同樣大小的功率輸送到同樣距離,三相輸電線比單相輸電線節(jié)省材料。,在用電設(shè)備方面:三相交流電動機(jī)比單相電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、運(yùn)行特性好等等。因而三相制是目前世界各國的主要供電方式。,理論知識,三相分別稱為U相、V相和W相,三相電源的始端(也叫相頭)分別標(biāo)以U1、V1、W1,末端(也叫相尾)分別標(biāo)以U2、V2、W2,三相電源是由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的頻率相同、幅值相等、相位互差120的三相對稱正弦電壓。,三相電壓源模型,理論知識,三相交流電壓出現(xiàn)正幅 值(或相應(yīng)零值)的 順序稱為 相序。在此相序?yàn)?-2-3-1稱為順相序。 在電力系統(tǒng)中一般用黃、綠、紅區(qū)別1、2、3三相。,三相交流電的相序,理論知識,也可用相量表示:,120,120,120,三相電壓相量圖,對稱正弦量特點(diǎn)為:,頻率相同、幅值相等、相位互差120的三相電壓稱為對稱正弦電壓。,三相對稱正弦量,理論知識,三相電源的連接,Y 形聯(lián)接, 形聯(lián)接,理論知識,Y 形聯(lián)接,N,中點(diǎn) 或零點(diǎn),把發(fā)電機(jī)三相繞組的末端 聯(lián)接成一點(diǎn)。 而把始端 作為與外電路相聯(lián)接的端點(diǎn)。 這種聯(lián)接方式稱為電源的星形聯(lián)接。,火線,中線(零線),火線,火線,線電壓,相電壓,目前,我國供電系統(tǒng)線電壓 380V,相電壓220V。,三相四線制,理論知識,線、相電壓關(guān)系式,相量圖,線電壓的有效值用 表示, 相電壓的有效值用Up表示。 由相量圖可知它們的關(guān)系為:,三相電源星形聯(lián)接 的相電壓和線電壓,理論知識, 形聯(lián)接,發(fā)電機(jī)三相繞組依次首尾相聯(lián),引出三條線,稱為三角形聯(lián)接。,理論知識,交流電路中的用電設(shè)備,大體可分為兩類: 一類是需要接在三相電源上才能正常工作的叫做三相負(fù)載,如果每相負(fù)載的阻抗值和阻抗角完全相等,則為對稱負(fù)載,如三相電動機(jī)。 另一類是只需接單相電源的負(fù)載,它們可以按照需要接在三相電源的任意一相相電壓或線電壓上。對于電源來說它們也組成三相負(fù)載,但各相的復(fù)阻抗一般不相等,所以不是三相對稱負(fù)載。如照明燈。,理論知識,三相負(fù)載的連接,負(fù)載Y 形聯(lián)結(jié),負(fù)載 形聯(lián)結(jié),理論知識,Y 形聯(lián)接,N,每相負(fù)載中的電流為:,中性線中的電流為:,若負(fù)載對稱,即,對稱負(fù)載相量圖,對稱負(fù)載可以去掉中線。,三相交流電動機(jī),理論知識,如果三相負(fù)載對稱, 中線中無電流, 故可將中線除去, 而成為三相三線制系統(tǒng)。 如果三相負(fù)載不對稱, 中線上就有電流IN通過, 此時(shí)中線是不能被除去的, 否則電氣設(shè)備不能正常工作。,理論知識,解: 相電壓,中線電流為,理論知識,例 圖中電源電壓對稱,線電壓U=380 V ,負(fù)載為 電燈組,每相電燈(額定電壓220V)負(fù)載的電阻400。試計(jì)算: 求負(fù)載相電壓、相電流; (2) 如果1相斷開時(shí),其他兩相負(fù)載相電壓、相電流; (3) 如果1短路時(shí),其他兩相負(fù)載相電壓、相電流; (4) 如果采用了三相四線制,當(dāng)1相斷開、短路時(shí)其他兩相負(fù)載相電壓、相電流。,解:(1) 負(fù)載對稱時(shí),可以不接中線,負(fù)載的相電壓與電 源 的相電壓相等(在額定電壓下工作)。,理論知識,(2) 如果1相斷開時(shí),其他兩相負(fù)載相電壓、相電流;,(3) 如果1短路時(shí),其他兩相負(fù)載相電壓、相電流;,超過了的額定電壓,燈將被損壞。,(4) 如果采用了三相四線制,當(dāng)1相斷開、短路時(shí)其他兩相負(fù)載相電壓、相電流。,因有中線,其余兩相未受影響,電壓仍為220V。 但1相短路電流很大將熔斷器熔斷。,中線上不允許接開關(guān)或熔斷器,中線的作用是什么?,理論知識, 形聯(lián)接,每相負(fù)載中的電流為:,各線電流為:,若負(fù)載對稱,即,對稱負(fù)載 相量圖,理論知識,例 如圖 所示的三相三線制電路中, 各相負(fù)載的復(fù)阻抗Z=(6+j8) , 外加線電壓380V,試求正常工作時(shí)負(fù)載的相電流和線電流。 ,式中, 每相阻抗為:,則線電流為:,解:由于是對稱電路, 所以 每相相電流為:,理論知識,三相負(fù)載采用何種聯(lián)接方式由負(fù)載的額定電壓決定。,當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源線電壓時(shí)采用三角形聯(lián)接;,當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源相電壓時(shí)采用星形聯(lián)接。,注意,理論知識,三相電路的功率,1 有功功率,2 無功功率,3 視在功率,理論知識,有功功率,三相總的有功功率等于各相功率之和。,當(dāng)負(fù)載對稱時(shí),三相總功率為,當(dāng)對稱負(fù)載是星形聯(lián)接時(shí),,當(dāng)對稱負(fù)載是三角形聯(lián)接時(shí),,是相電壓與相電流的相位差角,對稱不論負(fù)載是何種聯(lián)接方式總功率為:,是相電壓與相電流的相位差角,理論知識,無功功率,三相總的無功功率等于各相功率之和。,當(dāng)負(fù)載對稱時(shí),三相總功率為:,視在功率,當(dāng)負(fù)載對稱時(shí),三相總功率為:,三相總的視在功率,理論知識,例 三相對稱負(fù)載() , 接在線電壓上, 試求負(fù)載為星形()接法和三角形()接法時(shí), 三相電路的總有功功率。 ,解:,則三相總功率為:,(1)接,(2) 接,理論知識,小 結(jié),1. 在電力系統(tǒng)中三相電源是頻率相同、幅值相等、相位互差120的三相對稱正弦電壓,一般用黃、綠、紅區(qū)別1、2、3三相。,2. 星形聯(lián)接的電源,3. 在低壓配電系統(tǒng)中,通常采用三相四線制(三根火線,
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