三相交流電路教學(xué)課件ppt

汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)汽車電工電子技術(shù)基礎(chǔ)三相正弦交流電路生產(chǎn)用電三相交流電電梯機(jī)床起重機(jī)生活用電單向交流電燈泡計(jì)算機(jī)電冰箱常見的兩種電三相正弦交流電路主要內(nèi)容

一、三相交流電源的星形連接（重點(diǎn)）二、三相負(fù)載的連接（重點(diǎn)）三、三相交流電路的功率（了解）四、安全用電（了解）三相交流電路概述：

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（我們國家電網(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系統(tǒng)。前面講的交流電路，實(shí)際是三相電路的一相，因而稱單相交流電路。另一方面，三相電路也可看作按一定規(guī)律組成的復(fù)雜交流電路。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：如果以相同電壓將相同大小的功率輸送到相同距離，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(dòng)機(jī)比單相電動(dòng)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。三相電源的星形連接N中點(diǎn)或零點(diǎn)N火線中線或零線火線火線線電壓相電壓

三相四線制U1W1V1將發(fā)電機(jī)三個(gè)定子繞組的末端連在一起引出的一根導(dǎo)線稱為中性線N（中性線接地時(shí)稱為零線）；三個(gè)繞組的始端U1，V1，W1分別引出的三根導(dǎo)線稱為端線（相線或火線）。三相電源的星形連接

由三根端線和一根中線組成的供電方式稱為三相四線制，只有三根端線組成的供電方式稱為三相三線制。

電源每相繞組兩段的電壓，即端線與中線之間的電壓稱為電源相電壓。參考方向規(guī)定為從繞組始端指向末端，分別用UU,UV,UW表示，其有效值用UP表示。三相電源相電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為：

三相電源的星形連接電源任意兩根端線之間的電壓稱為線電壓，分別用uUV,uVW,uWU表示，其中的下標(biāo)字母UV，VW，WU即為各電壓的參考方向。線電壓和相電壓之間的關(guān)系如下：

目前，我國供電系統(tǒng)線電壓380V，相電壓220V線電壓與相電壓的向量關(guān)系線電壓有效值UL與相電壓有效值UP的關(guān)系：相電壓有效值和線電壓有效值的關(guān)系：三個(gè)線電壓的有效值相等，均為相電壓有效值的√3倍。線電壓的相位超前相應(yīng)的相電壓相位30°30o30o30o三相電源各電壓間的相量關(guān)系三相負(fù)載連接三相負(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（電動(dòng)機(jī)，機(jī)床）；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（照明燈，家用電器）。三角形聯(lián)接星形連接Z3Z2Z1電機(jī)NABC三相四線制照明照明照明三相負(fù)載的星形連接每項(xiàng)負(fù)載兩端的電壓是電源的相電壓。每項(xiàng)負(fù)載中的電流為相電流IP（IUN，IVN，IWN）。每根端線上的電流為線電流IL。（IU，IV，IW）中性線上的電流為中線電流IN。N+–NR1R2R3UVW三相負(fù)載星形連接時(shí)的電流情況各項(xiàng)負(fù)載電流的有效值：N+–NR1R2R3UVW星形連接時(shí)線電流，相電流，中性線電流的關(guān)系各線電流等于對應(yīng)的各相電流：然后再根據(jù)基爾霍夫定律得中性線電流為：N+–NR1R2R3UVW三相負(fù)載的星形連接因?yàn)樗孕切芜B接的三相負(fù)載中線可以省去，采用三相三線制供電。N+–NR1R2R3UVW是不是所有的負(fù)載都能省去中性線呢？三相負(fù)載的星形連接負(fù)載的種類：容性負(fù)載：電流相位超前電壓（如，短路狀態(tài)的蓄電池、定時(shí)器、閃光器）感性負(fù)載：電流相位滯后電壓（如，電機(jī)、變壓器、鎮(zhèn)流器）阻性負(fù)載，電流與電壓相位相同（如，燈泡、電爐、空調(diào)、冰箱）三相負(fù)載的星形連接我們將負(fù)載性質(zhì)相同、數(shù)值也相同，各相電流等于線電流的負(fù)載稱為對稱性負(fù)載，否則便是不對稱性負(fù)載。結(jié)論：對稱性性負(fù)載各相電流瞬時(shí)值代數(shù)和為零即中性線電流為零，因此可以省去中性線，采用三相三線制供電方式。不對稱性負(fù)載因?yàn)楦飨嘭?fù)載兩端的電壓會(huì)根據(jù)各項(xiàng)負(fù)載阻抗值的大小重新分配，沒有中性線進(jìn)行傳輸便會(huì)是電壓高的用電器在高于額定電壓的情況下運(yùn)行縮短使用壽命，而電壓低的用電設(shè)備在低壓下運(yùn)行，發(fā)揮不了應(yīng)有的功率，影響使用效果。所以三相負(fù)載不對稱式時(shí)，必須采用三相四線制，中線不能省去且中線上不能安裝開關(guān)、保險(xiǎn)絲。三相負(fù)載的三角形連接將三相負(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)載的三角形接法。每相負(fù)載兩端的電壓都是電源的線電壓，每項(xiàng)負(fù)載中流過的電流為相電流，流過端線上的電流為線電流。各相電流的有效值為：由基爾霍夫定律可確定線電流和相電流的關(guān)系←←←↑←←三、三相交流電路的功率三相交流電路可以視作三個(gè)單向交流電路的組合。三相交流電路的有功功率、無功功率、視在功率為各項(xiàng)電路的有功功率、無功功率、視在功率之和。無論三相負(fù)載是星形連接還是三角形連接，當(dāng)三相負(fù)載對稱時(shí)，電路總的有功功率、無功功率、視在功率均是每相負(fù)載有功功率、無功功率、視在功率的3倍。三相交流電路的功率三相負(fù)載功率與線電壓、線電流的關(guān)系：安全用電一、電流對人體的作用人體因觸及高電壓的帶電體而承受過大的電流，以至引起死亡或局部受傷的現(xiàn)象成為觸電。觸電對人體的傷害程度，與流過人體電流的頻率、大小、通電時(shí)間的長短、電流流過人體的途徑、以及觸電者本人的情況有關(guān)。

安全用電觸電事故表明，頻率為50Hz~100Hz的電流最危險(xiǎn)，通過人體的電流超過50mA時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生呼吸困難、肌肉痙攣、中樞神經(jīng)遭受損害從而使心臟停止跳動(dòng)以至死亡；電流流過大腦或心臟，最容易造成死亡事故。安全用電

觸電傷人的主要因素是電流，但電流值又決定于作用到人體上的電壓和人體的阻值。通常人體的電阻為800Ω至幾萬歐不等。一般規(guī)定36V以下的電壓為安全電壓，對人體安全不構(gòu)成威脅。安全用電常見的觸電方式有單相觸電和兩相觸電。

人體同時(shí)接觸兩根相線，形成兩相觸電，這是人體受380V的線電壓作用，最為危險(xiǎn)。

單相觸電是人體在地面，而觸及一根相線，電流通過人體流入打的造成觸電。此外，某些電氣設(shè)備由于導(dǎo)線絕緣層破損而漏電時(shí)，人體觸及外殼也會(huì)發(fā)生觸電事故。安全用電常用的安全措施：為防止發(fā)生觸電事故，除應(yīng)注意開關(guān)必需安裝在火線上以及合理選擇導(dǎo)線與保險(xiǎn)絲外，還必須采取以下防護(hù)措施：（1）正確安裝用電設(shè)備，電氣設(shè)備要根據(jù)說明和要求正確安裝，以防觸電。（2）電氣設(shè)備的接零保護(hù)，接零保護(hù)就是在電源中性點(diǎn)接地的三相四線制中，把電氣設(shè)備的金屬外殼與中性線連接起來。這時(shí)，如果電氣設(shè)備的絕緣損壞而碰殼，由于中線的電阻很小，所以，短路電流很大，立即使電路中的保險(xiǎn)絲燒斷，切斷電源，從而消除觸電危險(xiǎn)。

安全用電

（3）電氣設(shè)備的保護(hù)接地，把電氣設(shè)備的金屬外殼用導(dǎo)線和埋在地中的接地裝置連接起來，叫做接