汽車電工電子技術(shù)課件 任務(wù)4三相交流電路

2.4三相交流電路演講人2.4.1三相交流電源1.三相交流電的產(chǎn)生三相交流電源是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的，三相交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)上主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組通電后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，三相定子繞組相對轉(zhuǎn)子作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生了3個(gè)幅值相等、頻率相同、相位互差120°的對稱三相交流電動(dòng)勢，將這樣的三個(gè)電源稱為對稱三相電源。由于三相電路在發(fā)電、輸電和電能轉(zhuǎn)換方面都比單相電路經(jīng)濟(jì)，三相交流電機(jī)的運(yùn)行性能和效率也遠(yuǎn)比單相交流電機(jī)好，因此目前電力系統(tǒng)都主要采用三相制供電方式，前面所講的單相交流電可看成三相交流電路中的一相。2.4.1三相交流電源2.三相四線制供電線路三相電源的連接方式通常有兩種：一種是星形連接（Y形），另一種是三角形連接（△形），三相電源一般采用星形連接的方式，其接法如圖2.11所示。在該圖中，從3個(gè)電源的始端引出的3條導(dǎo)線稱為端線或相線，又俗稱火線，可以用A、B、C（或L1、L2、L3或U、V、W）表示；從3個(gè)電源的末端的共同連接點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中線，又俗稱零線，用N表示。任意兩根端線之間的電壓稱為電源的線電壓，用

表示；任意一根端線與中線之間的電壓稱為電源的相電壓，用表示，，即線電壓等于相電壓的倍。，這種供電方式稱為三相四線制方式，我們通常講的電壓是380伏、220伏，就是三相四線制供電時(shí)的線電壓和相電壓。2.4.1三相交流電源圖2.11三相四線制供電線路工程上，討論三相電源電壓大小時(shí)，若無特別說明，通常指的是電源的線電壓。在三相四線制供電的線路中，中線起到保證負(fù)載相電壓對稱的作用，中線要使用機(jī)械強(qiáng)度好的鋼線，且不能安裝保險(xiǎn)絲或開關(guān)，對于不對稱的三相負(fù)載，中線不能去掉。3.三相交流電的相序相序是指三相交流電源通過最大值和零值的先后順序。在實(shí)際應(yīng)用中，若U相比V相超前120°，V相比W相超前120°，W相比U相超前120°，將這種相序用U-V-W來標(biāo)記，稱為順相序或正相序。若三相交流電按U-W-V的次序循環(huán)變化，則將該相序稱為逆相序或負(fù)相序。在配電裝置的三相母線上，U、V、W三相電分別采用黃、綠、紅三種顏色的導(dǎo)線。2.4.2對稱三相負(fù)載的星形連接若三相阻抗完全相同，就稱為對稱三相負(fù)載，計(jì)算時(shí)可只計(jì)算其中的一相，如三相電動(dòng)機(jī)、三相電爐等都是典型的對稱三相負(fù)載。三相負(fù)載的連接方法與三相電源一樣也有星形連接和三角形連接兩種。三相對稱負(fù)載的星形接法如圖2.12所示。在三相電路中，將各相負(fù)載上的電壓稱為負(fù)載的相電壓。每相負(fù)載上流過的電流稱為相電流，用表示，每根相線中的電流稱為線電流，用表示。由上圖可知，當(dāng)對稱三相負(fù)載作星形連接時(shí)，每相負(fù)載兩端的電壓恰好等于電源的相電壓，即圖2.12對稱三相負(fù)載的星形連接2.4.2對稱三相負(fù)載的星形連接對稱三相負(fù)載一般為感性負(fù)載，其阻抗則相電流線電流當(dāng)三相電源和三相負(fù)載都對稱時(shí)，三個(gè)負(fù)載上的相電流也是對稱的，此時(shí)，可算得中性線電流為零，那么中性線就可省去，從三相四線制變成了三相三線制電路，這種接法廣泛用于三相電動(dòng)機(jī)中。但是一般情況下不能保證三相負(fù)載對稱，這時(shí)必須要有中線。因?yàn)樨?fù)載不對稱而又沒有中線時(shí)，負(fù)載的相電壓將不對稱，造成有的相電壓高于負(fù)載的額定電壓，會(huì)使電器設(shè)備損壞或燒毀。有的相電壓低于負(fù)載的額定電壓，會(huì)使電器設(shè)備不能正常工作，也可能引起電器設(shè)備損壞。當(dāng)作星形連接的負(fù)載是三相不對稱負(fù)載時(shí)，只能采用復(fù)雜交流電路的分析方法借助相量法進(jìn)行計(jì)算，其分析過程非常復(fù)雜，此處略掉。2.4.3對稱三相負(fù)載的三角形連接三相對稱負(fù)載的三角形接法如圖2.13所示。由下圖可知，負(fù)載的相電壓恰好等于電源的線電壓，即感性負(fù)載的阻抗則相電流線電流

圖2.13對稱三相負(fù)載的三角形連接2.4.3對稱三相負(fù)載的三角形連接當(dāng)作三角形連接的負(fù)載是三相不對稱負(fù)載時(shí)，只能采用復(fù)雜交流電路的分析方法借助相量法進(jìn)行計(jì)算，其分析過程非常復(fù)雜，此處略掉。綜上所述，同一個(gè)對稱三相負(fù)載既可以采用星形接法，也可以采用三角形接法，但到底采用何種接法應(yīng)取決于其每相繞組的額定電壓和三相電路電源的線電壓，要保證每相繞組兩端得到的實(shí)際電壓恰好等于其額定電壓。例如有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，接在線電壓為380V的電源上，若其每相定子繞組的額定電壓為380V，則它的三相定子繞組應(yīng)作三角形連接；若其每相定子繞組的額定電壓為220V，則它的三相定子繞組應(yīng)作星形連接。若電動(dòng)機(jī)的銘牌上本來是星形接法，卻誤接成三角形，則會(huì)因電壓過大使保護(hù)電路動(dòng)作或電機(jī)因過流發(fā)熱很快燒毀；若銘牌是三角形接法，卻誤接成星形，則會(huì)因電壓過小使電機(jī)啟動(dòng)力矩不足導(dǎo)致啟動(dòng)轉(zhuǎn)速慢或不能啟動(dòng)。2.4.4三相交流電路的功率三相交流電路跟單相交流電路一樣，也有有功功率、無功功率和視在功率之分，其含義也是一樣的，三相電路的功率等于各相功率之和。對于對稱三相電路來說，無論負(fù)載作星形連接還是三角形連接，三相功率的計(jì)算公式都是統(tǒng)一的。1.有功功率

，單位為瓦特（W）；2.無功功率

，單位為乏（var）；3.視在功率