技能培訓(xùn)專題 電工課件 第四章 三相交流電路

中性點(diǎn)接地后稱零點(diǎn)NV1W1U1eU+–eW+eV+–相電壓線電壓幅值相等、頻率相同、相位互差1200。瞬時(shí)值之和恒為零三相對(duì)稱電源.復(fù)習(xí)與回顧三相負(fù)載的連接復(fù)習(xí)與回顧1、Y形：對(duì)稱時(shí)線電流等于相電流線電壓等于相電壓線電壓超前相應(yīng)相電壓3002、△形：對(duì)稱時(shí)線電壓等于相電壓線電流等于相電流線電流滯后相電流300..

三相對(duì)稱電路的功率電路電壓和電流的大小關(guān)系相位關(guān)系阻抗功率阻抗Z

UL與UC方向相反XL>XCU超前i感性電路XL<XCU滯后i容性電路XL=XCU與i同相位電阻性電路總結(jié)電路電壓和電流的大小關(guān)系相位關(guān)系阻抗阻抗Z

iL與iC方向相反總結(jié)第四章三相交流電路4-1三相交流電動(dòng)勢(shì)4-2三相電源的聯(lián)接4-3三相負(fù)載的連接4-4三相交流電路的功率三相交流電的優(yōu)點(diǎn)：1、三相發(fā)電機(jī)比體積相同的單相發(fā)電機(jī)輸出的功率大2、三相異步電動(dòng)機(jī)比單相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，使用和維護(hù)都比較方便，且運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)比單相電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)小;

3、在相同的條件下輸送同樣大的功率時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，三相輸電比單相輸電節(jié)約材料。返回為此，目前電能的生產(chǎn)、輸送、分配幾乎都采用三相交流電。當(dāng)有單相負(fù)載時(shí)，可使用三相交流電中的一相。.

第一節(jié)、三相交流電動(dòng)勢(shì)

NS定子鐵心定子繞組U1U2V2V1W2W1轉(zhuǎn)子

原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)尾端U2U1V1V2W1W2首端

三個(gè)完全一樣的繞組三相繞組在空間互差1200排列

t

Oe1

U1V2V1W2W1U2NS

t

Oe3

t

O

e2

三相交流發(fā)電機(jī)

原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)燃燒室燃料鍋爐的爐膛循環(huán)水汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)3000r/min升壓變壓器超熱高壓蒸汽電能輸出電能的產(chǎn)生火力發(fā)電大型汽輪發(fā)電機(jī)定子大型汽輪發(fā)電機(jī)組裝三相交流電動(dòng)勢(shì)的表示方法工作原理：動(dòng)磁生電定子轉(zhuǎn)子SNV2U1U2W2V1W1三相繞組在空間互差1200排列1、解析法（瞬時(shí)值表達(dá)式）因定子鐵心中嵌放三個(gè)尺寸、匝數(shù)、繞法上完全相同的線圈繞組，三個(gè)繞組在空間位置上彼此相隔1200。當(dāng)轉(zhuǎn)子在原動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以角速度ω作逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，三相定子繞組依次切割磁力線，產(chǎn)生三個(gè)對(duì)稱的電動(dòng)勢(shì)，解析式為:返回幅值相等、頻率相同、相位互差1200。.注意三個(gè)交流電動(dòng)勢(shì)的三要素..eUeVeW12002400返回0et2、波形圖36001200-EmEm在波形圖上看三相對(duì)稱交流電動(dòng)勢(shì)..3、相量圖120012001200返回YXeUeVeW12002400返回0et3600-EmEm相序三個(gè)交流電依次到達(dá)最大值（零值）的先后次序稱為相序。如按U→V→W→U的次序循環(huán)稱為正相序，如按U→W→V→U的次序循環(huán)稱為反相序。三個(gè)相量之和=？作平行四邊形連接對(duì)角線自己動(dòng)手做一做對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)的相量之和為0對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值之和為0對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)..例1：已知一三相電動(dòng)勢(shì)，其V相電動(dòng)勢(shì)為

eV=311sin（314t+300），則u、w相的電動(dòng)勢(shì)為

（），作出相量圖。A、eU=311sin（314t+1500）B、eU=311sin（314t+900）C、eW=311sin（314t-900）D、eW=311sin（314t+900）E、eU=311sin（314t-1500）AC30012001200X討論：1、對(duì)稱的三相交流電動(dòng)勢(shì)的相位差互差（）。A、600B、900C、1200D、1500C2、對(duì)稱的三相交流電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)是（）。A、頻率相同B、相位相同C、幅值相等D、初相相同E、相位互差1200ACE3、三相對(duì)稱交流電動(dòng)勢(shì)在任一時(shí)刻的瞬時(shí)值之和恒等于0。（）√討論第二節(jié)三相電源的聯(lián)接每相電源可單獨(dú)接一個(gè)負(fù)載，如圖所示，三相六線供電圖。U2U1eU+–ZUiUiViW三相六線制接線W2W1eW+–ZW此種連接方法不經(jīng)濟(jì)V2V1eV+–ZVV1eV+–ZV名詞解釋：中性點(diǎn)：三相繞組末端的公共連接點(diǎn)；中性線：從中性點(diǎn)引出的輸電線，用符號(hào)“N”表示零點(diǎn)：中性點(diǎn)若接地就稱為零點(diǎn)；零線:從零點(diǎn)引出的輸電線稱為零線；相線：從三個(gè)線圈的始端引出的輸電線稱為相線（火線）線電壓：相線與相線之間的電壓；相電壓：相線與中線之間的電壓。中性點(diǎn)接地后稱零點(diǎn)NV1W1U1eU+–eW+eV+–相電壓線電壓Uu、Uv、UweueVeW

U

WV

相線相線相線Uuv

Uvw

Uwu

線電壓：Uuv、Uvw、Uwu

N中性線Uu

UvUw

相電壓：L1L2L3N簡(jiǎn)化畫(huà)法顏色標(biāo)示法，U-V-W相分別用黃-綠-紅表示。一、三相電源的星形連接因電源對(duì)稱，所以三個(gè)相電壓和三個(gè)線電壓為對(duì)稱電壓。以中性點(diǎn)為參考點(diǎn)NV1W1U1eU+–eW+eV+–UVWV線電壓與相電壓的關(guān)系？？？由相量圖知：線電壓uUV超前U相電壓uU300作相量圖30°作平行四邊形所以有：線電壓與相電壓的關(guān)系分析Uu

·Uv

·Uw

·Uwu

·300Uuv

·

·-UvUvw

·同理得：數(shù)量關(guān)系：線電壓總是超前對(duì)應(yīng)的相電壓300相位關(guān)系：三相電源作星形聯(lián)接，可同時(shí)輸出兩種電壓。.算一下，380/220=？我們使用的220V電壓是取自三相電源的相電壓我們使用的380V電壓是取自三相電源的線電壓返回等于220V380V二、三角形聯(lián)接U1UU2V2WVW2V1W1+++---UL=Uφ，只輸出一種電壓。.1、對(duì)一般三相交流發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈中的電動(dòng)勢(shì)，正確的說(shuō)法是（）。

A、它們的最大值不同

B、它們同時(shí)達(dá)到最大值

C、它們的周期不同

D、它們達(dá)到最大值的時(shí)間依次落后1/3周期。課堂練習(xí)D4．目前我國(guó)低壓三相四線制供電線路供給用戶的相電壓是伏，線電壓是伏。討論220V380V5．在三相四線制供電電路中，可獲得兩種電壓，它們分別是電壓和電壓。相線6．我國(guó)低壓供電系統(tǒng)可提供相、線兩種電壓。日常生活中民用交流電壓220V，是指三相交流電源的

，工廠企業(yè)用交流電壓380V是指

。

相電壓線電壓返回課堂練習(xí)接在三相電源上的負(fù)載統(tǒng)稱為三相負(fù)載，通常把各項(xiàng)負(fù)載相同的三相負(fù)載稱為對(duì)稱三相負(fù)載，如三相電動(dòng)機(jī)、三相電阻爐等。如果各項(xiàng)負(fù)載不同，就稱為不對(duì)稱三相負(fù)載，如三相照明電路。

第三節(jié)

三相負(fù)載的連接方式返回220V380V使用任何電氣設(shè)備，均要求負(fù)載承受的電壓等于它的額定電壓，所以負(fù)載要采用一定的連接方式，以滿足負(fù)載對(duì)工作電壓的要求。若兩個(gè)燈泡接反了會(huì)怎樣？L1L2L3N220V380V可見(jiàn)正確連接非常重要

一、三相負(fù)載的星形連接線電流：流過(guò)火線的電流相電流：流過(guò)每相負(fù)載的電流，+ZVZWZUN'++––N電源中性點(diǎn)N′負(fù)載中性點(diǎn)中線電流：流過(guò)中性線的電流返回相電壓：每相負(fù)載兩端電壓NUVWNZUZWZV三個(gè)相電流：先相電流：后線電流：相電流和線電流的計(jì)算步驟：歐姆定律若三相負(fù)載均相等，則稱為三相對(duì)稱負(fù)載。三相對(duì)稱負(fù)載的條件：1、三個(gè)負(fù)載的大小相等；

2、三個(gè)負(fù)載的阻抗角相等則有:即：中線電流等于零在三相對(duì)稱電路中，中線電流等于零，取消中線也不會(huì)影響三相負(fù)載的正常工作，三相四線制實(shí)際變成了三相三線制。+ZVZWZUN'++––N若各項(xiàng)負(fù)載不相同即：三相負(fù)載不對(duì)稱負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，各相電流需單獨(dú)計(jì)算。中線電流≠0IN

=IU

+IV

+IW····在低壓供電系統(tǒng)中因照明電路中的燈具經(jīng)常開(kāi)和關(guān)，使得各項(xiàng)負(fù)載不相等，則各項(xiàng)電流也不一樣大，相位差也不一定為1200，中線電流也不為零。中線不能取消，必需三相四線制供電。.中性線的作用討論1

（1）中線的作用：中線的作用可保證三相電路成為 三個(gè)獨(dú)立回路，使三相不對(duì)稱負(fù)載能獲得三相對(duì) 稱電壓；+ZVZWZUN'++––UVWNZUZWZV若Zu>Zv，則Uu>Uv當(dāng)U相分壓超過(guò)負(fù)載額定電壓時(shí)，則U相上的電氣設(shè)備會(huì)因電壓升高而被擊穿。.不對(duì)稱負(fù)載Y連接又未接中性線時(shí)，負(fù)載相電壓不再對(duì)稱，且負(fù)載電阻越大，負(fù)載承受的電壓越高，接在此相上的設(shè)備可能燒壞；討論2此時(shí)Zu與Zv為串聯(lián)關(guān)系若中線斷開(kāi)，W相負(fù)載不用電.討論3、（3）在三相不對(duì)稱低壓供電系統(tǒng)中，中性線上不允 許安裝熔斷器或開(kāi)關(guān)，以免斷開(kāi)引起事故。

L1L2L3N二、三相負(fù)載的三角形連接線電流:

流過(guò)火線的電流相電流:

流過(guò)每相負(fù)載的電流

、、UWVZUZVZW返回相電壓:

每相負(fù)載兩端的電壓（負(fù)載都接在兩根火線之間）UWVZUZVZWZUZVZW設(shè)三相負(fù)載對(duì)稱，在電路的U點(diǎn)有：返回線電流與相電流的關(guān)系？UWV負(fù)載對(duì)稱：ZU=ZV=ZW由于電源對(duì)稱，負(fù)載對(duì)稱，所以三個(gè)相電流也為一組對(duì)稱相量，即大小相等，頻率相同，相位互差1200。.作相電流的相量圖，以為例：線電流滯后于相對(duì)應(yīng)的相電流300。根據(jù)上述關(guān)系式作出線電流的相量圖120012001200300得出：數(shù)量關(guān)系：相位關(guān)系：注意：此關(guān)系式，是在三相負(fù)載對(duì)稱的條件下得出的，若三相負(fù)載不對(duì)稱，此關(guān)系式不成立。.1、三相對(duì)稱負(fù)載采用三角形接法接到三相電源上，已知：負(fù)載電流為10A，則火線中電流為（）A。A、30B、10C、17.32D、15AC2、當(dāng)動(dòng)力負(fù)載作星形連接時(shí)，必須有中線。（）×3、凡負(fù)載作三角形連接時(shí)，線電流等于倍的相電流。（）×4、負(fù)載作星形連接時(shí)，線電流必等于相電流。（）√討論返回課堂練習(xí)５．三相負(fù)載接在三相電源中，若各相負(fù)載的額定電壓等于線電壓的倍，應(yīng)作

連接。Ｙ６．在三相對(duì)稱系統(tǒng)中，線電壓超前相電壓300的是

形連接，相電流超前線電流300的是

形連接。Ｙ△７．在工廠供電的三相負(fù)載中，按其每相所接負(fù)載不同，可分為

三相負(fù)載和

三相負(fù)載兩種情況。對(duì)稱不對(duì)稱８．對(duì)稱三相電源向?qū)ΨQ三相負(fù)載供電，可采用

制供電線路。三相三線９．三相照明線路必須采用

制連接的電路。三相四線返回討論10．三相對(duì)稱電源星接，繞組相電壓為220V，若一個(gè)三相對(duì)稱負(fù)載額定相電壓為380V，三相負(fù)載應(yīng)按（）連接。

A．△B．YＡ11．已知三相交流電源的線電壓為380V，若三相電動(dòng)機(jī)每相繞組的額定電壓為380V，則應(yīng)接成（）。

A：△形或Y形B：只能接成△形C：只能接成Y形Ｂ12．交流電路中三相負(fù)載對(duì)稱，是指每一相負(fù)載阻抗的大小相同。（

）×返回

對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算對(duì)稱三相電路：指電源對(duì)稱、負(fù)載也對(duì)稱。三相對(duì)稱電路三相電動(dòng)機(jī)三相電爐三相電焊機(jī)如無(wú)特別聲明，電源為均為對(duì)稱。返回分析對(duì)稱電路，只需求其中一相即可。.復(fù)習(xí)與回顧三相負(fù)載的連接復(fù)習(xí)與回顧1、Y形：對(duì)稱時(shí)線電流等于相電流線電壓等于相電壓線電壓超前相應(yīng)相電壓3002、△形：對(duì)稱時(shí)線電壓等于相電壓線電流等于相電流線電流滯后相電流300..三相負(fù)載的連接原則負(fù)載的額定電壓=電源的線電壓應(yīng)作連接負(fù)載的額定電壓=

電源線電壓應(yīng)作Y連接應(yīng)使加于每相負(fù)載上的電壓等于其額定電壓。復(fù)習(xí)與回顧NZVZWZUN'正誤判斷對(duì)稱負(fù)載Ｙ形連接，下列計(jì)算公式正確嗎？ZU=ZV=ZW=Z×IN≠0××√×討論三相四線制第四節(jié)三相交流電路的功率1、三相有功功率即：P=PU+PV+PW式中：UU、UV、UW為各相的相電壓有效值，IU、IV、IW為各相的相電流有效值；為各相的功率因數(shù)。.等于各相電路的有功功率之和即：P=PU+PV+PW對(duì)于三相對(duì)稱電路：由于各相的相電壓、相電流有效值相等，功率因數(shù)相同，所以有：

或：P=3P相表明：三相對(duì)稱電路的有功功率為單相功率的3倍。上式中：用相電壓與相電流來(lái)表示，在工程中，線電壓與線電流測(cè)量方便，所以三相電路的功率常用線電流、線電壓來(lái)表示。對(duì)于Y形連接：I相=I線對(duì)于△形連接：U相=U線無(wú)論什么接法：即：Q=QU+QV+QW對(duì)于三相對(duì)稱電路：2、三相無(wú)功功率等于各相電路的無(wú)功功率之和不具有可加性。即：S=SU+SV+SW×對(duì)稱三相電路時(shí)有3、三相視在功率對(duì)于三相對(duì)稱電路：

三相對(duì)稱電路的功率例4-1有一三相異步電動(dòng)機(jī)，每相繞組的等效電阻R=29歐，等效感抗XL=21.8歐，求在下列情況下電動(dòng)機(jī)的相電流、線電流及電源的輸入功率，并比較所得結(jié)果。①繞組接成星形，接到UL=380V的電源上；②繞組接成三角形，接到UL=220V的電源上。比較結(jié)果：只要電動(dòng)機(jī)每相繞組承受的電壓不變，電動(dòng)機(jī)的輸入功率就不變，電動(dòng)機(jī)就能安全運(yùn)行。.例4-2

已知三相對(duì)稱負(fù)載，接在線電壓為380V的三相電源中，其中R相=6Ω,X相=8Ω。試分別計(jì)算該負(fù)載作Y形接法和△接法時(shí)，相電流、線電流及有功功率，并作比較。分析：解：負(fù)載作星形連接時(shí)解：負(fù)載作三角形連接時(shí)Y與△聯(lián)接的比較相電流:線電流:功率:計(jì)算結(jié)果表明：兩種不同的聯(lián)接,接在相同的線電壓下,△接法的線電流為Y接法的3倍,△接法的功率為Y接法的3倍。星形電動(dòng)機(jī)誤接成三角形，電動(dòng)機(jī)會(huì)因電流過(guò)大而燒壞。三角形電動(dòng)機(jī)誤接成星形，也會(huì)因電動(dòng)機(jī)出力不足發(fā)生事故。在生產(chǎn)實(shí)際中，常對(duì)三角形接法的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)采用星形接法，以減小啟動(dòng)時(shí)過(guò)大電流，啟動(dòng)后再切換成三角形接法，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。.如圖所示，線電壓UL=380V，3只220V/40W的白熾燈作星形連接，若將開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)，對(duì)燈泡2和燈泡3的亮度有無(wú)影響？如果取消中性線N，將開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)，各燈泡的亮度將如何變化？HL1HL3HL2SNWVU答：有中線S斷開(kāi)和閉合時(shí)，燈2和燈3的工作沒(méi)有任何影響。取消中線，當(dāng)S閉合時(shí)各燈都是正常工作狀態(tài)，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，燈2和燈3為串聯(lián)關(guān)系，亮度會(huì)變暗。課堂練習(xí)指出圖中各負(fù)載的連接方式和供電方式星形接法三相三線制三角形接法星形接法三相三四線制規(guī)律：若負(fù)載兩端接在兩根火線之間，就是三角形接法。否則為星形接法。2、三相對(duì)稱交流負(fù)載，采用Y形接到相電壓為220V的電源上，已知負(fù)載電流為10A，功率因數(shù)為0.8,則電路總的功率為()W。

A、5280B、3048C、1760D、3800討論A1、三相對(duì)稱交流電路中，總的有功功率可用（）式計(jì)算。A、B、C、D、D課堂練習(xí)討論3、三相交流電路中，總的視在功率（）。A、等于各相視在功率之和B、可用S=3UI計(jì)算C、用計(jì)算D、用計(jì)算C4、對(duì)于三相交流電路的功率，下列說(shuō)法正確的有（）。A、電路總的有功功率為各相有功功率之和B、電路總的視在功率為各相視在功率之和C、電路總的無(wú)功功率為各相無(wú)功功率之和D、電路總的視在功功率為總的有功功率與總無(wú)功功率之和E、電路總的視在功功率為總的有功功率與總的無(wú)功功率的平方和開(kāi)方討論ACE討論5、對(duì)于三相對(duì)稱交流電路，不論Y形或三角形接法，下列結(jié)論正確的有（）。

A、S=3UI B、

C、S=3U相I相

D、BCD6、一三相對(duì)稱負(fù)載，分別采用Y和△形接到同一電源上，下列關(guān)系成立的有（）。A.負(fù)載相電壓：U△相=3UY相

B.線電流：I△線=3IY線C.功率：P△=3PYD.負(fù)載上線電壓相同E.相電流：討論BCDE7．在計(jì)算三相對(duì)稱負(fù)載的有功功率的公式中，角度φ是指（）。

A：相電壓與相電流的相位差

B：線電壓與線電流的相位差

C：相電壓與線電流的相位差

D：線電壓與相電流的相位差A(yù)討論9、三相功率的計(jì)算公式P=3UφIφcos

φ

，只要是三相負(fù)載都適用。（）10、計(jì)算任意三相負(fù)載的電功率都可以用公式P=３ULILCOSφ

。（）××11、某三相對(duì)稱負(fù)載作三角形連接，已知電源線電壓UL=380V，測(cè)得線電流IL=15A，三相電功率P=8.5KW，則該三相對(duì)稱負(fù)載的功率因數(shù)為

。0.86討論12、三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)應(yīng)采用的供電方式為（）

A、三角形連接B、星形連接

C、星形連接并加裝中性線

D、星形連接并在中性線上加裝保險(xiǎn)絲C13、對(duì)稱三相四線制供電線路中，每相負(fù)載連接相同的燈泡（正常發(fā)光）。當(dāng)中性線斷開(kāi)后，又有一相線短路，而未短路的其他兩相的燈泡將會(huì)出現(xiàn)（）。

A、都變暗B、因過(guò)亮而燒壞

C、仍然能正常發(fā)光D、立即熄滅B15、在三相交流電路中，對(duì)稱電源的線電壓為380V，下列接法正確的有（）。A、對(duì)于照明負(fù)載，應(yīng)采用三相四線供電B、對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載應(yīng)用三相四線連接C、對(duì)于相電壓為380V的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用△連接D、對(duì)于相電壓為220V的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用Y連接E、對(duì)于相電壓為380V的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用Y連接討論ACD16．負(fù)載作星形連接的三相四線制供電電路中，各相負(fù)載所承受的電壓為

，各相負(fù)載的電流等于

。討論相電壓線電流17．在對(duì)稱三相電源作用下，流過(guò)對(duì)稱三相負(fù)載的各相電流大小

，各相電流的相位互差

。

對(duì)稱三相負(fù)載作星形連接時(shí)，中性線的電流為

。相等1200018．在同一對(duì)稱三相電源作用下，對(duì)稱三相負(fù)載作三角形連接時(shí)的線電流大小是作星形連接的

倍。3（）2、三相交流電路的總功率等于單相功率的3倍。復(fù)習(xí)討論（）3、三相交流電路中，負(fù)載為三