三相交流电的电动势及U-V-W相序介绍

在实际生产中，普遍使用的是三相交流电，它由三相发电机发出，并且由三相输电系统输送给用户。用输电线把三相交流电源和负载正确地连接起来就构成了三相交流电路。

三相交流电具有电能输送方便、经济，三项功率比单相功率的波动性小灯优点。因而得到广泛的应用。三相交流电路一般是指电路中同时存在着三个最大值相等，频率相同，相位彼此相差120°的正弦交流电动势。每个电动势组成的那部分电路叫做一“相”。

三相交流电动势的解析式表示如下：

eu=Emsinωt

ev=Emsin（ωt-120°）

ew=Emsin（ωt+120°）

其波形图和相量图如上右图所示。

我们把幅值相等，频率相同，相位彼此互差120°的三相正弦交流电动势称为对称电动势。下面所说的三相电动势如无特殊说明，均指对称电动势。

对称电动势的特点是三相电动势瞬时值之和恒为零。

在实际应用中，常用U-V-W的次序表示三相电动势的相序，所谓相序是指三相电动势通过最大值和零值的先后顺序，即U相比V相电动势超前120°；V相比W相电动势超前120°；W相比U相电动势超前120°。

在三项绕组中，将哪一项定位U相是无关紧要的，但U相一旦设定，则V、W便按顺序一同被设定。即比U相滞后120°的是V，相比V滞后120°的是W相，这个次序不能混淆。因此把U-V-W的相序称为顺相序。

三相星形电源的连接、零线/地线/相线/火线的区别及相电压/线电压

如果将三相交流电源的每一相用两根导线和负载连接起来，组成了三个互不相关的电路，如下图所示。这种连接需要用六根导线来输电，是很不经济的。

三相交流电基础知识

第四节三相交流电路工业上应用最多的交流电是三相交流电。单相交流电实际上也是三相交流电的一部分。三相交流电有很多优点：例如三相电机比同尺寸的单相电机输出功率大，性能好；三相交流电的输送比较经济；既节约了有色金属又降低电能损耗等。一、、三相交流三相交流三相交流电电的产生三相交流电一般由三相发电机产生。其原理可由图1-46说明。发电机定子上有U1-U2、V1-V2、W1-W2三组绕组，每组绕组称为一相，各相绕组匝数相等、结构一样，对称地排放在定子铁芯内侧的线槽里。在转子上有一对磁极的情况下，三相绕组在排放位置上互差120o 。转子转动时U1-U2、V1-V2、W1-W2绕组中分别都产生同样的正弦感应电动势。但当N极正对哪一相绕组时，该相感应电动势取得最大值。显然，V相比U相滞后120o ，W相比V相滞后120o ，U相比W滞后120o 。三相电动势随时间变化的曲线如图1-47所示。这种大小相等、频率相同、但在相位上互差120o 的电动势称为对称三相电动势。同样，最大值相等、频率相同、相位相差120o 的三相电压和电流分别称为对称三相电压和对称三相电流。图1-46 三相交流电发电机示意图图1-47 三相交流电波形三相交流电动势在时间上出现最大值的先后次序称为相序。相序一般分为正相序、负相序、零相序。最大值按U—V—W—U顺序循环出现的为正相序。最大值按U—W—V—U顺序循环出现的为负相序。如令三个相电压的参考极性都是起始端U1、V1、W1为正，尾端U2、V2、W2为负，又令U1—U2绕组中的电动势e u ，为参考正弦量，那么，三个相电压的函数表达式为：

交流电的基本概念

交流电的基本概念本节概述：一、静电、直流电、交流电二、交流电的基本知识 1）交流电的概念 2）交流电的分类 3）交流电的经济意义 4）交流电的优点三、正弦交流电的基本知识 1）正弦交流电的概念 2）正弦交流电的表示方法 3）正弦交流电的三要素

一、静电、直流电、交流电静电：是一种静止不动的电，就好像把水放在一根平放的管子里，水在管中静止不动一样，也就是当电荷积聚不动时，这种电荷称为静电。直流电：是指方向一定而大小不变的电流，我们使用的手电筒和拖拉机、汽车上的电池都是直流电。交流电：是指方向和大小都在不断改变的电流。我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用中，直流电用符号"="表示，交流电用符号"~"表示。二、交流电的基本知识 ?1、交流电的基本概念交流电，简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。交流电随时间变化的形式可以是多种多样的。不同变化形式的交流电其应用范围和产生的效果也不同的。以正弦交流电应用最为广泛，且其他非正弦交流电一般都可以经过数学处理后，化成为正弦交流电的迭加。 ?2、交流电的分类 ?交流电按其性质分分以下三种：１、正弦交流电：电流和电压的大小和方向随时间呈正弦规律变化，是最

基本的交流电。２、模拟交变信号：用大小和方向都随时间变化的交流表示声音、图像信息内容的交流电称为模拟交变信号。例如模拟声音的交流称为音频信号，模拟图像的交流称为视频信号。３、脉冲：顾名思义，脉冲含有脉动和短促的意思。将这一意义推广到电工学上泛指按一定规律（不按正弦规律）出现的电流和电压。常见的脉冲信号有以下几种：（１）方形波（矩形波）；（２）三角波（斜波、锯齿波）；（３）梯形波（４）阶梯波；（５）钟形波。若交流电随时间按周期性规律变化，则称为周期性交流电，如下图所示： ?3、交流电的使用意义在现代共农业生产和日常生活中，广泛地使用着交流电。主要原因是与直流电相比，交流电在产生、输送和使用方面具有明显的优点和重大的经济意义。例如在远距离输电时，采用较高的电压可以减少线路上的损失。对于用户来说，采用较低的电压既安全又可降低电器设备的绝缘要求。这

三相交流电的基本概念和三相负载的连接方式

课题：4-1三相交流电的基本概念 4-2三相负载的连接方式班级：1323级时间：3-4周课时：2节课型：新授教具:挂图及三角板教法：灵活授课法教学重点：了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接方法. 教学难点：掌握三相负载的连接方法及计算. 教学目的: 了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接及特点授课过程: 组织教学：清点人数整顿教学秩序（1分钟）复习相关内容;(5分钟) 三相发电机的绕组主要是星形接法,三相负载有星形连接和三角形连接法, 进行提问： 1.纯电感电路电压与电流的相位关系 2.纯电感电路电压与电流的相位关系本节授课内容（170 分钟）：

3-4三相交流电的基本概念一、交流发电机简介发电机的基本组成部分是磁极和线圈(线圈匝数很多，嵌在硅钢片制成的铁心上，通常叫电枢)。电枢转动、而磁极不动的发电机，叫做旋转电枢式发电机。磁极转动、而电枢不动，线圈依然切割磁感线，电枢中同样会产生感应电动势，这种发电机叫做旋转磁极式发电机。不论哪种发电机，转动的部分都叫转子，不动的部分都叫定子。旋转电枢式发电机，转子产生的电流必须经过裸露着的滑环和电刷引到外电路，如果电压很高，就容易发生火花放电，有可能烧毁电机。这种发电机提供的电压一般不超过500 V。旋转磁极式发电机克服了上述缺点，能够提供几千伏到几十千伏的电压，输出功率可达几十万千瓦。所以，大型发电机都是旋转磁极式的。发电机的转子是由蒸汽机、水轮机或其它动力机带动的。动力机将机械能传递给发电机，发电机把机械能转化为电能传送给外电路。二.交流电的产生及正弦交流电的概念 1．对称三相电动势振幅相等、频率相同，在相位上彼此相差120的三个电动势称为对称三相电动势。对称三相电动势瞬时值的数学表达式为

正弦交流电的基本概念

1 .电流产生磁场。新课2.磁场对电流的作用力。 3. 电磁感应现象E B lv sin 第一节交流电的产生一、交流电的产生演示：由图引出交流电的概念。 1. 交流电：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。 2. 交流电的变化规律中性面：跟磁力线垂直的平面叫中性面。 (1)线圈平面跟中性面重合的时刻开始计时 ①某一瞬间整个线圈中的感应电动势： e 2 B l v sin co t 或者 e E m sin o t E m 2 Blv 式中：e 电动势的瞬时值教后记

E m 电动势的最大值由上式知在匀强磁场中匀速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。 ②当线圈平面转到与磁感线平行的位置时，由于31 2, sin? t 1,所以此时的感应电动势最大 e 2Blv;当线圈平面转到与磁感线垂直时，此时感应电动势最小，e 0。 ③若线圈和电阻组成闭合电路，则电路中就有感应电流。 e E I 』sin 3 t I m sin ? t R R 式中：R ——整个闭合电路的电阻 I m 电流的最大值 i ――电流强度的瞬时值 ④电压的瞬时值 u I R' I m R' sin 31 U m sin3 t 式中：R'――某段导线的电阻U m 电压的最大值由上可知：感应电动势、感应电流、外电路中一段导线上的电压都按正弦规律变化。 (2)线圈平面跟中性面有一夹角时开始计时 e E m sin ( 31 ) i I m sin ( 31 ) u U m sin (31 ) 正弦交流电：按正弦规律变化的交流电。二、交流电的波形图 1. 讲解如图 n 2. 用描点法画出I I m sin3 t和u U m sin ( 31 )的图形，其中 =一。 6 练习

交流电基本概念

正弦交流电 1.7.5实训任务一正弦交流电的基本概念实训任务一正弦交流电的基本概念观察与思考图6－1－1（a）所示是用示波器观察到的直流电压的波形，图6－1－1（b）所示是通过示波器观察到的正弦交流电压的波形，你能说说什么是正弦交流电？正弦交流电与直流电相比有什么特点？由图6－1－1可知，直流电的大小和方向都不随时间变化，用示波器观察它的波形是一条直线。而正弦交流电的大小和方向都在随时间作周期性变化，并且是按正弦规律变化的。图6－1－1用示波器观察到的直流电与交流电波形一、正弦交流电在交流电路中，电压、电流的大小和方向随时间作周期性变化，这样的电压、电流分别称为交变电压、交变电流，统称交流电。大小和方向都随时间按正弦规律作周期性变化的交流电称为正弦交流电，如图6－1－2（c）所示。大小和方向随时间不按正弦规律变化的，称为非正弦交流电，常见的有矩形波、三角波等，如图6－1－2（a）、（b）所示。图6－1－2几种常见的交流电波形图（a）矩形波；（b）三角波；（c）正弦交流电二、瞬时值与波形图交流电的电压或电流在变化过程的任一瞬间，都有确定的大小和方向，称为交流电的瞬时值，分别用小写字母u、i来表示。在直角坐标系中，用横坐标表示时间t，纵坐标表示交流电的瞬时值，把某一时刻t和与之对应的u或i作为平面直角坐标系中的点，用光滑的曲线把这些点连接起来，就得到交流电u或i随时间变化的曲化，即波形图。通过波形图可以直观地了解电压或电流随时间变化的规律。另外，在交流电路中，随时间变化的量用小写字母表示，如随时间变化的电压、电流、电动势和功率的瞬时值，分别用u、i、e、p表示；不随时间变化的量用大写字母表示，如电压、电流、电动势的有效值和有功功率，分别用大写字母U、I、E、P表示。

三相电路相序控制

1.绪论 1.1 问题的提出三相用电设备在相电源发生故障造成缺相或使用时相序有误，一般都会影响其正常工作，严重时会造成设备故障甚至损坏。对三相电源控制的主要内容包括两个部分，一是开机时对将要进入负载的三相电源的相序进行测试，二是在负载工作过程中对三相电源的各相进行全程缺相监控。考虑到相电源不正常工作时对设备的不良影响，用电设备一般都有一些防范措施，但这些措施通常比较简单，在电源发生故障时响应迟缓，加之检测元件不够准确，调整精度较低，操作不够方便，其保护效果不够理想。而在故障发生后，由于一般设备无故障指示，检修也不很方便。此外，普通保护电路无法对相序是否正确作出指示或自动完成相序的改变。对于有固定相序的负荷，若相序有误，就不能正常工作或造成事故。为了确定相序，以三相交流电机为动力的负载，通常先将三相电源接人负载，然后观察电机的转向以确定相序的正负。另外也可考虑用多踪示波器确定相序，这种方法也适合于其它不允许电源相序接错的负载。但这些方法都较麻烦或不太安全，有的还需专用设备，对于一些频繁变换使用地点的仪器设备，若每次使用前都需确定相序，显然是一件极为麻烦的事。早期的相序检测电路由电容、电阻组成，虽然结构简单，但电容值较大，用指示灯指示，功耗较大，体积也大，还需人工判别灯的亮度，且不能实现自动检

测；现有的相序检测方法有的使用数字逻辑电路或单片机。为此，本文提出了一种低成本、低功耗、能监测缺相和检测相序、并能作出相应指示的智能化微机监测系统。由于直接从相电源采集信号，因而本系统的准确性和灵敏度都有很大的提高。而采用微机控制，则使系统存在良好的可扩展性，若某一负载系统需增加某些测控功能，一般只需增加很少的硬件，甚至改变软件即可方便地达到目的。 1.2 三相电源状态分析三相电源根据各相的相位差及工作状态，大致可分为正序、负序及故障三种状态。 (1)正序A，B，C三相电源前后两相相电压的相位差均为120。，其相序为A—B—C —A一?。大多数用电设备所需要的电源的正常相序为正序，即当为用电设备提供正序三相电源时，设备能正常工作。对相序有要求的负载，一般正常工作电源已设置为正序。 (2)负序A，B，C三相电源前后两相相电压的相位差为120。，但其相序为A—C—B —A一?。 (3)故障相电源的故障主要为缺相，如熔断器开路造成的缺相等。三相电源缺一相或几相时，均会引起负载故障，轻则使设备工作不稳定或无法工作，重则造成设备损坏等严重后果。虽然大部分设备对于缺相有一定的保护措施，但这些保护器件一般动作较慢，设定值准确调整困难，同时在检修时无法指明是哪些相出现故障。若三相全缺，则为停电状态。 2.整体方案的设计 2.1．应用知识简介

三相电源相序的判别及负载功率因数的测定(精)

实验十三三相电源相序的判别及负载功率因数的测定一、实验目的 (1 掌握三相交流电路相序的测量方法； (2 熟悉功率因数表的使用方法，了解负载性质对功率因数的影响。二、实验原理 1. 相序指示器相序指示器如图13-1所示，它是由一个电容器和两个瓦数相等的白炽灯联接成星型不对称电路，且无中线。它可用来指示三相电源的相序。在图13-1电路中，设为三相对称电源相电压，中性点电压为: 设:

可见B相的白炽灯比C相的亮。综上所述，用相序指示器指示三相电源相序的方法是：令连接电容器的一相为A相，那么，白炽灯较亮的一相是B相，较暗的一相是C相。 2. 负载的功率因数在图13-2电路中，负载的有功功率P=UIcosφ其中cosφ为功率因数，功率因数角φ=arctan(X L-X C/R。 (1 当 XL>XC，0 φ <1 （滞后），为感性负载； (2 当 X L C ， 0 φ <1 （超前），为容性负载； (3 当 X L =X C ， cos φ＝ 1 ，为电阻性负载。可见，功率因数的大小和性质由负载参数的大小和性质决定。三、实验设备 (1 交流电压表、电流表、功率表和功率因数表；

(2 40W 白炽灯 2 个，电容器 1 个，电感线圈 1 个； (3 三相调压器（输出可调三相交流电压）。四、实验内容 (1 测定三相电源的相序 1 按图 13-1 接线，图中， C ＝ 2.5 μ F ， R A 、 R B 为两个 220V 、40W 的白炽灯，输出为电压 220V 的三相交流电压，测量电容器、白炽灯电压和中性点电压 U N ' N ，,观察灯光明亮状态，作好记录。设电容器一相为 A 相，试判断 B 、 C 相。 2 将电源线任意调换两相后，再接入电路，重复步骤 (1 ，并指出三相电源的相序。 (2 负载功率因数的测定按图13-2接线，阻抗Z用电阻（220V、40W白炽灯）、电感线圈（220V、40W 镇流器）和4.7μF电容串联，将测量数据记入表13-1中。 (3 按图13-2接线，将上述电阻、电感、电容并联，将调压器电压调至它们所能承受的额定电压值。测量表13-1所需数据，并记录之。表13-1 测定负载功率因数数据负载情况 U (V I (A P (W cosφ 负载性质计算 φsinφ cosφR、L、C串联

三相交流电的基本概念和三相负载的连接方式

课题：4-1三相交流电的基本概念4-2三相负载的连接方式班级：08级时间：3-4周课时：2节课型：新授教具:挂图及三角板教法：灵活授课法教学重点：了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接方法. 教学难点：掌握三相负载的连接方法及计算. 教学目的: 了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接及特点授课过程: 组织教学：清点人数整顿教学秩序（1分钟）复习相关内容;(5分钟) 三相发电机的绕组主要是星形接法,三相负载有星形连接和三角形连接法, 进行提问： 1.纯电感电路电压与电流的相位关系 2.纯电感电路电压与电流的相位关系本节授课内容（170 分钟）： 3-4三相交流电的基本概念

一、交流发电机简介发电机的基本组成部分是磁极和线圈(线圈匝数很多，嵌在硅钢片制成的铁心上，通常叫电枢)。电枢转动、而磁极不动的发电机，叫做旋转电枢式发电机。磁极转动、而电枢不动，线圈依然切割磁感线，电枢中同样会产生感应电动势，这种发电机叫做旋转磁极式发电机。不论哪种发电机，转动的部分都叫转子，不动的部分都叫定子。旋转电枢式发电机，转子产生的电流必须经过裸露着的滑环和电刷引到外电路，如果电压很高，就容易发生火花放电，有可能烧毁电机。这种发电机提供的电压一般不超过500 V。旋转磁极式发电机克服了上述缺点，能够提供几千伏到几十千伏的电压，输出功率可达几十万千瓦。所以，大型发电机都是旋转磁极式的。发电机的转子是由蒸汽机、水轮机或其它动力机带动的。动力机将机械能传递给发电机，发电机把机械能转化为电能传送给外电路。二.交流电的产生及正弦交流电的概念 1．对称三相电动势振幅相等、频率相同，在相位上彼此相差120?的三个电动势称为对称三相电动势。对称三相电动势瞬时值的数学表达式为第一相(U相)电动势：e1=E m sin(ωt)

三相电路的相序、电压、电流及功率测量(精)演示教学

专业：电气工程及自动化姓名：实验报告学号：日期：11月3日地点：东三 -202 课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ指导老师：李玉玲成绩： __________________ 实验名称：实验13 三相电路的相序、电压、电流及功率测量实验类型：_______ 同组学生姓名：__ 一、实验目的和要求 1、学会三相电源相序的判定方法。

2、学会三相负载Y形和△形联结的连接方法，掌握这两种接法下，线电压和相电压、线电流和相电流的测量方法。 3、熟悉一瓦表法、二瓦表法测量三相电路的有功和无功功率的原理与接线方法。 4、掌握功率表的接线和使用方法。二、实验内容和原理原理： 1、确定三相电源相序的仪器称为相序指示器，它实际上是一个星形连接的不对称负载，一项中接有电容C，另两相分别接入大小相等的电阻R。所以把图示负载电路接到对称三相电源上，且认定接电容的一相为U相，那么，其余两相中相电压较高的一相必是V相，相电压较低的一相是W相。V、W两项电压的相差程度取决于电容的数值。一般为便于观测，V、W两相用相同的白炽灯代替R。 2、将三相负载各项的一端连接成中线点N，A、B、C分别接至三相电源，即为Y形联结。这是相电流等于线电流。如果电源为对称三相电源，在负载对称时，线电压有效值是相电压有效值的倍，相位超前角30度，即。这时各相电流也对称，电源中性点与负载中性点之间的电压为零。即使用中性线将两中性点连接起来，中性线电流也等于零。如果负载不对称，即中性线就有电流流过，这时如将中性线断开，三相负载的各相相电压将不再对称。各相灯泡会出现亮暗不一致的现象，这就是中性点位移引起各相电压不等的结果。 3、△接法时，线电压等于相电压，但线电流为两相电流的矢量和，若负载对称，则。 4、三相电路功率测量（1）一瓦表法测有功功率

电网相序

目前，世界各国的电力系统绝大多数均采用三相制供电方式，所谓三相制就是由三个频率相同、有效值相等、初相位互差120度的电压源组成的供电系统。三相制的供电方式有许多显著优点，例如三相发配电设备在同样功率、电压的条件下比直流或单相交流简单、体积小、效率高、节省材料，三相电动机结构简单、运行可靠、使用和维护方便等等。本章介绍对称三相电路的基本概念、分析计算方法，不对称三相电路的概念及中点位移，并介绍三相电路的功率及其测量等内容。 7.1 三相交流电路三相电路的基本结构包括电压源、负载、变压器以及传输线，在这里可以简化为电压源与负载通过导线相连的电路，有关传输线的学习可以作为电力系统专业的深入。忽略变压器可以简化分析，同时也不会影响对三相电路的分析计算问题的理解。 7.1.1 对称三相电源三相电源来源于三相交流发电机，其中发电机定子AX、BY、CZ为三个完全相同，彼此相差120度的绕组。当磁极（转子）以w角速度匀速旋转时就分别产生三个同频率、等幅值、相位初值互差120度的正弦交流电压。如图7.1.1所示

在三相制中，负载一般也是由三个部分电路组成的，每一部分称为负载的一个相，这样的负载称为三相负载，常见的三相感应电动机便是一例。有了三相负载的概念以后，我们就把以前用二段网络表示的负载称为单相负载。在三相制中常常把若干单相负载分为三组，组合而成三相负载，然后和三相电源相接。在三相制中还会存在一些未经组合的单相负载。

由三相电源、三相负载（包括个别单相负载）和联接导线所组成的电路称为三相电路。三相电路实际上是一种复杂交流电路。顺便指出，三相制的概念可以推广。在理论上可以制造出任意相数的发电机，产生二相、三相、四相……电压，统称为多相电源。由多相电源供电的体系称为多相制。对称相正弦电压中包含个振幅相等，频率相同的正弦电压，在相位上相邻的两个电压间具有的相位差。例如对称六相电压中，相邻两电压的相位差为。二相制是一种例外，二相电压中两个相电压的振幅相等，但其相角差不是而是，其实可以把它看成是对称四相制的一半，可称之为“半四相制”。除三相制以外的多相制只在某些特殊场合才会遇到。例如自动控制系统和电气测量仪表中有时用到二相制；在某些整流设备中要应用六相或十二相正弦电源。 7.1.2 三相电源的连接法在三相电路中，一般有两种接法：形（星形）和形（三角形）。 1.星形连接（形）将三相绕组的末端XYZ联在一起，用N表示，成为中点，再将始端ABC引出与负载相连，成为端线（俗称火线），这样的连接称为星型连接，如图7.1.3所示。此时若将负载也接成星型，中点用N′表示。电源和负载中点的连线称为中线（俗称地线），这种三相电路称为三相四线制，这种电路相当于三个单相电路，中线为三个单相电路的公共回线。端线与中线间的电压为相电压、、，简写为、、；端线与端线之间的电压称为线电压，如、、。

a三相交流电路基本概念及三相电源的联接

西安工程技术（技师）学院陕西省明德职业中等专业学校理论课教案 2009至2010学年第二学期第4周授课班级：09机电1-4班课程名称电工电子技术课次内容名称审批签字 11 三相交流电路的基本概念三相电源和负载的联接年月日授课方法讲授授课时数2节教学目的和要求1、使学生掌握三相交流电的产生及三相电源的联接特点； 2、使学生了解三相四线制中线的作用； 3、使学生掌握三相负载星形联接和三角形的电路特点与分析方法；教学重点三相电源的联接、三相负载的联接特点教学难点三相负载的星形联接和三角形联接的特点复习提问正弦交流电的表示方法课外作业题号 P92 3.3 3.5 3.6 教学过程任课教师：景永新

三相交流电路一、三相交流电路的基本概念： 1、教学引入： ① 三相交流发电机比单相发电机体积小、成本低； ② 同样条件输送同样功率，尤其远距离送电，三相输电比单相输电节省约25%线材； ③ 三相交流电动机的结构更简单、使用和维修方便，性能好、运行平稳； 2、特点： ① 三相交流电路由三个独立的单相交流电路以一定的联接方式组成； ② 三相发电机感生的三个对称交流电动势同时作用于电路； ③ 每个电动势的大小相等(Em 相同)，频率(ω、T 、f)相同，初相不同，相位差120° ④ 每个电动势的正方向：由绕组的末端指向始端，即如果i 从始端流出则i 为正；二、三相交流电动势的表示方法： 1、解析式：以e A 为参考量：（相序：到达最大值的先后顺序。正序——ABC —黄绿红） e A = Em sin ωt e B = Em sin(ωt – 120°) e C = Em sin(ωt + 120°) 2、波形图：P77 图3.2 3、相量图： 0∠=E E A 120-∠=E E B 120∠=E E C 三、三相电源的联接： 1、三相电源的星形连接：三相四线制，一般用于低压供电系统。 ① 联接图：P78 图3.3 N — 中性点或零点（三个线圈末端连接点）中线 — 由中性点N 引出的导线，也称零线；相线 — 由三相绕组首端引出的三根导线，俗称火线； ② 相电压：相线与中线间的电压。正方向：相线指向中线（绕组始端指向末端）有效值：U P = U A = U B = U C 相互对称： ∠=P A U U ， 120-∠=P B U U ， 120∠=P C U U ③ 线电压：任两根相线间的电压。双下标表示方向。有效值：U L = U AB = U BC = U CA 相互对称 ④ 相电压与线电压的关系：根据相量图：B A AB U U U -= ? U AB = 2U P cos30°= 3Up, AB U 超前A U 30° 2、三相电源的三角形连接：很少采用

三相电路电压、电流及相序的测量

4.9 三相交流电路电压、电流和相序的测量 4.9.1 实验目的 1. 识别三相负载星形连接、三角形连接的方法以及线电压、相电压、线电流、相电流、中线电压、中线电流的表示关系。 2. 验证上述两种连接方式线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。 3. 用实验的方法研究三相四线制电路中的中线作用。 4. 掌握三相交流电路相序判定的测量方法。 4.9.2 实验预习要求 1. 预习三相交流电路的基本原理。 2. 熟悉实验步骤。 3. 掌握相序测量的计算方法。 4.9.3 基本原理 1. 三相交流电的输出：如图4.9-1所示，三相交流发电机发出按正幅值（或相应零值）A →B →C 顺序输出电压，其幅值相等、频率相同、彼此相位差也相等。电动势及端电压表示如下： 2. 电压相量图：线电压与相电压之间的关系如图4.9-2所示。 3. 负载连接方式（1）星形连接（Y 连接—三相三线制及Y 0—三相四线制）（如图4.9-3所示）（2）三角形接法（?接法—三相三线制），（如图4.9-4所示）。（3）线电压、相电压、线电流、相电流等表示法。(如表4.9-1所示)。 sin sin(120)sin(240) sin(120) A B C U t U t U t t ωωωω???==-=-= +303030AB A B A BC B C B CA C A C U U U U U U U U U ???? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? =-=∠=-=∠=-=∠图4.9-2 图4.9-1 sin sin(120)sin(240) sin(120) A B C m m m m E t E t E t E t e e e ωωωω???==-=-= +

4实验十一三相交流电路的研究(精)

实验十一三相交流电路的研究一、实验目的 1. 掌握三相负载作Y接、△接的方法，验证这两种接法下线、相电量之间的关系。 2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。二、原理说明在三相电源对称的情况下，三相负载可以接成星形（Ｙ接)或三角形(△接)。三相四线制电源的电压值一般是指线电压的有效值。如“三相380V电源”是指线电压380V，其相电压为220V；而“三相220V电源”则是指线电压220V，其相电压为127V。 1. 负载作Y形联接当负载采用三相四线制(Yo)联接时，即在有中线的情况下，不论负载是否对称，线电压Ul 是相电压UP的倍，线电流Il 等于相电流Ip，即 U1=Up，I1=Ip 当负载对称时，各相电流相等，流过中线的电流Io＝0，所以可以省去中线。若三相负载不对称而又无中线(即三相三线制Y接)时，UP≠1/3Ul ，负载的三个相电压不再平衡，各相电流也不相等，致使负载轻的那一相因相电压过高而遭受损坏，负载重的一相也会因相电压过低不能正常工作。所以，不对称三相负载作Y联接时，必须采用三相四线制接法，即Yo接法，而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。 2. 负载作△形联接当三相负载作△形联接时，不论负载是否对称，其相电压均等于线电压，即Ul＝Up；若负载对称时，其相电流也对称，相电流与线电流之间的关系为：Il ＝ 3Ip；若负载不对称时，相电流与线电流之间不再是关系即：Il≠Ip 当三相负载作△形联接时，不论负载是否对称，只要电源的线电压Ul对称，加在三相负载上的电压Up仍是对称的，对各相负载工作没有影响。 3. 三相电源及相序的判断为防止三相负载不对称而又无中线时相电压过高而损坏灯泡，本实验采用“三相220V电源”，即线电压为220V，可以通过三相自耦调压器来实现。三相电源的相序是相对的，表明了三相正弦交流电压到达最大值的先后次序。判断三相电源的相序可以采用图12-1所示的相序指示器电路，它是由一个电容器和两个瓦数相同的白炽灯联接成的Y接不对称三相电路。假定电容器所接的是Ａ相，则灯光较亮的一相接的是电源的B相，灯光较暗的一相即为电源的C相(可以证明此时B相电压大于C相电压)。

正弦交流电的基本概念

正弦交流电的基本概念一、周期、频率与角频率正弦交流电每重复变化一次所经历的时间称为周期，用T 表示，周期的单位为秒（s ）。正弦交流电在单位时间内变化所完成的循环次数称为频率，用f 表示，频率的单位为赫兹（Hz ）。例如，在一秒钟内完成三次循环，它的频率就是 3 Hz ，一次循环等于13秒。由定义可知，频率等于周期的倒数，即1f T =或1 T f = T 的单位为秒（S ）； f 的单位为赫兹（Hz ）；比较频率和周期的定义可知，二者互为倒数，显然1 Hz S =。工业用电标准频率在不同的国家有不同的规定。我国和世界大多数国家规定，工业用电标准频率为50Hz 。美国、日本和部分欧洲国家采用的工业用电标准频率为60Hz 。周期和频率表示正弦交流电变化的快慢，周期愈长，正弦交流电变化愈慢；频率愈高，正弦交流电变化愈快。正弦交流电变化的快慢除可用周期和频率来表示外，还可用角频率ω来表示。所谓角频率是指正弦交流电在单位时间内变化的角度，即每秒变化的弧度数。如每秒角度变化360°也就是一周，即为2π弧度。如果在一秒内，旋转了四周，即转过了4×2π=8π弧度。因为正弦量完成一个循环的变化，经历了2π弧度，所以角频率和频率之间的关系为2f ω π=。角频率的单位为弧度/秒（rad/s ）。角频率愈高，正弦交流电变化愈快。二、幅值与有效值正弦交流电在变化过程中出现的最大瞬时值称为正弦交流电的幅值或最大值。用大写字母加下标m 来表示，如I m 和U m ，分别表示电流和电压的幅值。然而，工程上一般所说的正弦交流电的大小不是指最大值，而是指有效值。因为有效值能更确切地反映正弦交流电在电功率、电能和机械力等方面的效果。电气设备铭牌上所标明的额定电压和额定电流都是有效值。有效值是如何定义的呢？我们以电流为例，如果一个周期性电流i 通过某一电阻R ，在一个周期内产生的热量与另一个直流电流I 通过电阻R 在相等时间内产生的热量相等，则将此直流电流的量值I 称为该周期性电流i 的有效值。有效值用大写字母表示，如I 、U 、E 分别表示周期性电流、电压、电动势的有效值。根据12Q Q =可得出下式 220T i Rdt I RT =? 由此公式可得交流电流的有效值为下式 I =同理也可得出以下2式：

三相交流电相序指示器

三相交流电相序指示器(二) https://www.360docs.net/doc/876515806.html,文章出处：发布时间：2007/09/29 | 959 次阅读| 0次推荐| 0条留言本例介绍的三相交流电相序指示器，采用数字集成电路集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母"IC"(也有用文字符号"N"等)表示。[全文] 制作而成，它采用LED发光二极管来指示三相交流电的相序是否正确。当发光二极管发光时，说明相序排列正确;若发光二极管不亮，则说明相序错误。电路工作原理该三相交流电相序指示器电路由稳压电路、计数分配器和LED驱动电路组成，如图5-187所示。稳压电路由二极管VDl-VD3、电阻电阻，物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体，简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。[全文] 器Rl-R6和稳压二极管 VSl-VS6组成。计数分配器电路由十进制计数/脉冲分配器集成电路lCl和电阻器R7、电位器RP、电容器Cl、C2、二极管VD4-VD6组成。 LED驱动电路由发光二极管VL、二极管VD7、VD8和与门集成电路IC2(Dl、D2)组成。三相交流电压先经VDl-VD3、VSl一VS3和Rl一R3限流降压后，将三相正弦波电压变成近似锯齿波，再通过VS4-VS6稳压为5V左右的直流电压。VD4正端的方波信号经VD4、RP和R7、CI处理后，作为ICl第15脚的周期脉冲清零信号;VD5和VD6正端的方波一路分别加至Dl和D2的输入端上，另一路经VD5、VD6取样后作为ICl的触发脉冲信号。当相线Ll电压处于有效状态、lCl的15脚(R端)有方波信号输人时，lCl内电路清零复位，其3脚(Y0端)输出高电平，而2脚(Y1端)和4脚(Y2端)输出低电平，此时若相线L2和L3相序正确，则相线L2电压处于有效状态。VD5正端由方波信号时，ICl计入一个计数脉冲，其2脚输出高电平，使Dl输出高电平，D2输出低电平，VD7导通，VL点亮。同理，在相线L3电压处于有效状态、VD6正端由方波信号时，ICl又计入一个计数脉冲，使4脚输出高电平，使D2输出高电平，Dl输出低电平，VD8导通、VD7截止，VL点亮。由此可见，在三相交流电压相序正确(按Ll、L2、L3顺序排列)时，Dl和D2交替输出高电平，使VL闪亮(其闪烁频率约为1OOHz)。若三相交流电压相序不正确，则Dl和D2均输出低电平，VD7和VD8不导通，VL不发光。元器件选择 Rl-R3均选用1-2W金属膜电阻器 ;R4-R8选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。 RP选用有机实心可变电阻器。 Cl选用涤纶电容器或独石电容

三相电路相序电流电压以及功率的测量

课程名称：电网络分析_______指导老师：_孙盾_____ 成绩：__________________ 实验名称：_三相电路相序电流电压以及功率的测量实验类型：_____同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求 1、学习三相电源相序的判定方法； 2、学习三相负载Y型联结和△型联结的连接方法，掌握两种接法下，线电压和相电压、线电流和相电流的测量方法； 3、熟悉一瓦表法测量有功和无功功率的原理与接线方法； 4、熟悉二瓦表法测量三相电路有功和无功功率的原理与接线方法； 5、掌握功率表的接线和使用方法。二、实验内容和原理（1）实验内容 1、三相相序的测定(三相电机转动方向,一表法二表法连接)； 2.三相四线制Y0-Y0接法:对称负载 (单相负载为两只25W/220V灯泡、两个1μ F/630V电容并联组成)测量各相（线）电流及中线电流，各相电压及线电压，各相有功功率； 3.三相四线制Y0-Y0接法:不对称负载（将W相负载中的电容去掉）测量各相（线）流及中线电流，各相电压及线电压，各相有功功率； 4. 断开中线，形成Y-Y接法；在不对称负载情况下，测量各相（线）电流，各相电压及线电压，各相有功功率； 5. 断开中线，形成Y-Y接法；在不对称负载情况下，两表法测量总有功功率，并比较； 6. 断开中线，形成Y-Y接法；在对称负载情况下，两表法测量总有功功率和总无功功率； 7. 将负载改接为△型对称负载,形成 Y- △接法；各(相)线电压、线电流、相电流及各相有功功率； 8. 二瓦表法测量三相△接对称负载总有功功率和总无功功率；一瓦表法测量三相△ 接对称负载总无功功率；（2）实验原理 1.对称三相三线制——一表法测量有功功率

第七章正弦交流电路基本概念试题

第七章正弦交流电路的基本概念测试题一、填空题 1．交流电流是指电流的大小和____ 都随时间作周期变化，且在一个周期内其平均值为零的电流。 2．正弦交流电路是指电路中的电压、电流均随时间按____ 规律变化的电路。 3．正弦交流电的瞬时表达式为e =____________、i =____________。 4．角频率是指交流电在________时间内变化的电角度。 5．正弦交流电的三个基本要素是_____、_____和_____。 6．我国工业及生活中使用的交流电频率____，周期为____。 7．已知V t t u )270100sin(4)(?+-=，m U = V ，ω= rad/s ， Ф = rad ，T= s ，f= Hz ，T t= 12 时，u(t)= 。 . 8．已知两个正弦交流电流A )90314sin(310A,)30314sin(100 20 1+=-=t i t i ，则21i i 和的相位差为_____，___超前___。 9．有一正弦交流电流，有效值为20A ，其最大值为______。 10．已知正弦交流电压V )30314sin(100 +=t u ，该电压有效值U=_____。 11．已知正弦交流电流A )60314sin(250 -=t i ，该电流有效值I=_____。 12．已知正弦交流电压() V 60314sin 22200 +=t u ，它的最大值为___，有效值为____，角频率为____，相位为____，初相位为____。二、选择题 1、两个同频率正弦交流电的相位差等于1800时，则它们相位关系是____。 a)同相 b)反相 c)相等 2、图4-1所示波形图，电流的瞬时表达式为___________A 。 a))302sin(0+=t I i m ω b) )180sin(0 +=t I i m ω c) t I i m ωsin = ) 3、图4-2所示波形图中，电压的瞬时表达式为__________V 。 a) )45sin(0-=t U u m ω b) )45sin(0+=t U u m ω c) )135sin(0 +=t U u m ω 4、图4-3所示波形图中，e 的瞬时表达式为_______。 a) )30sin(0-=t E e m ω b) )60sin(0-=t E e m ω c) )60sin(0 +=t E e m ω 5、图4-1与图4-2两条曲线的相位差ui ?=_____。 a) 900 b) -450 c)－1350 6、图4-2与图4-3两条曲线的相位差ue ?=_____。 a) 450 b) 600 c)1050 7、图4-1与图4-3两条曲线的相位差ie ?=_____。 ~ a) 300 b) 600 c)－ 1200

交流电的基本概念

课题：正弦交流电的基本概念新课导入：提问：什么是直流电? 答：把大小方向不随时间变化的电流、电压和电动势统称为直流电。如图3-1-1所示导入：什么是交流电? 答：大小和方向随时间做周期性变化的电流、电压和电动势统称为交流电。如图3-1-2----3-1- 4所示课题：交流电的基本概念【教学目的】一．知道什么是正弦交流电；二．知道正弦交流电是怎样产生的；三．熟悉正弦交流电的【教学重点】【教学难点】相位、初相位正弦交流电的三要素

一、交流电与正弦交流电二、正弦交流电的产生 1.电的分类直流电交流电恒定直流：大小和方向都不随时间变化脉动直流：大小随时间变化而方向不变正弦交流电：大小和方向按正弦规律变化非正弦交流电：大小和方向不按正弦规律变化 2.直流电与交流电的根本区别直流电的方向不随时间的变化而变化交流电的方向随着时间的变化而变化

e ab =B m sin αl ab V e cd =B m sin αl cd V l ab =l cd =l e=e ab ＋e cd =2 B m l V sin α e=2 B m l V sin （ωt ＋φ0）令： 2 B m l V = E m 则：e= E m sin （ωt ＋φ0） 1．最大值：正弦交流电瞬时值中最大的值（max ）正弦交流电的瞬时值：正弦交流电在某一时刻的值就是这一时刻的瞬时值。由图3-1-8可写出正弦交流电流瞬时值的表达式为： i = I m sin ωt 式中I m 是瞬时值中最大的值称为交流电流的最大值。则：电动势e 的最大值记作E m 电压u 的最大值记作U m 2. 正弦交流电的周期、频率与角频率。 ①、周期：正弦交流电变化一周所需用的时间。用符号Ｔ来表示，单位：秒（Ｓ） ②、频率：正弦交流电在1秒内重复变化的周数（次数）用符号ｆ来表示，单位为赫兹（Ｈｚ）或周（ｃ）频率的换算单位：千赫（ＫＨｚ）、兆赫（ＭＨｚ）换算关系：1kHz = 103 Hz 1MHz = 103 kHz = 106 Hz ③角频率：正弦交流电每秒内变化的电角度。用ω表示，单位为弧度每秒（r a d / S ） ④角频率与周期、频率的关系: 正弦电流—— i （A ）正弦电压—— u （V ）正弦电动势 — e （V ）分别记作数学表达式 i = I m sin （ωt+φi ）（A ） u = U m sin （ωt+φu ）（V ） e = E m sin （ωt+φe ）（V ）

三相电源断相与相序保护器设计说明书

三相电源断相与相序保护器设计摘要三相电源在我们的生活中扮演着一个极其重要的角色，并且运用的地方多于大功率仪器设备上，在原来的传统工业控制中，是由外部电源相序接线的准确性来控制，这样对操作者有较高的要求。为了降低操作者的要求，因此一个缺相与相序保护继电器对于三相电源来说作用是相当大的，三相电源保护继电器的核心是通过单片机编程对三相电检测是否有缺相、错相问题来对电机进行及时的保护。首先要对三相电源的断相、错相问题故障进行分析，并结合PIC12F675单片机编程的功能，找出可靠性高、实施性强的保护方案，同时通过发光二级管来反馈给使用者所需要的信息。有了保护继电器就可以避免三相电源一些不必要的损失，不仅降低了操作者的要求，同时也减少了很多的物力人力，具有十分重要的意义！关键词：三相电源，断相检测，错相检测，继电器

目录摘要 ......................................................... I 第1章绪论 . (1) 1.1 三相电源简介 (1) 1.2 本课题的主要内容 (2) 1.3 工作原理图 (2) 第2章硬件电路设计与实现 (3) 2.1 方案的设计 (3) 2.2 电源模块设计 (6) 2.3电压采样及其电路设计 (7) 2.4 PIC12F675单片机的介绍 (8) 第3章软件设计 (10) 3.1 主程序设计 (10) 3.2 断相检测部分 (11) 3.3 相序检测部分 (12) 第4章系统制作与调试 (13) 4.1 元器件清单 (13) 4.2 硬件与软件调试 (14) 第5章总结与体会 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附录 (18) 附录A 原理图 (18) 附录B 程序 (18) 附录C PCB图 (33) 附录D 实物图 (34)

电力电子技术基本概念和基础知识练习带答案(大工复习)

电力电子技术基本概念和基础知识练习：（王兆安、黄俊第四版）第1章电力电子器件填空题： 1.电力电子器件一般工作在_开关_状态。 2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为_开关损耗__。 3.电力电子器件组成的系统，一般由_控制电路_、_驱动电路_、_电力电子器件_三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_保护电路_。 4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_单极型_ 、双极型、_复合型_三类。 5.电力二极管的工作特性可概括为_加正向压降导通、加反向压降关断_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_肖特基二极管_、_快恢复二极管_。 7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为_阳极和阴极_ 正向有触发则导通、反向截止_关断_ 。 9.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL_＞_IH 。 10.晶闸管断态不重复电压UDRM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDRM_＜_Ubo。 11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。 12.GTO的_多元集成_结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 13.功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为_开通_ 。 14.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的_截至区_、前者的饱和区对应后者的_放大区_ _饱和区_。 15.电力MOSFET的通态电阻具有_正_温度系数。 16.IGBT 的开启电压UGE（th）随温度升高而_略降_，开关速度_小于_电力MOSFET 17.功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是_智能功率集成电路_。 18.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为_电压型_和_电流型_两类。 19.GTR的驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_使GTR导通时处于临界饱和状态_。 20.抑制过电压的方法之一是用_电感_吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。在过电流保护中，快速熔断器的全保护适用于_中、小_功率装置的保护。 21.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用_快恢复_型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。 22.晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是_电阻均压_措施，给每只管子并联RC支路是_动态均压_措施，当需同时串联和并联晶闸管时，应采用_先串后并_的方法。 23.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有_负_温度系数，在1/2或1/3额定电流以上区段具有_正_温度系数。 24.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于不可控器件的是_P.Diode_，属于半控型器件的是_SCR_，属于全控型器件的是_GTO、GTR、IGBT、P.MOSFET_；属于单极型电力电子器件的有_P.Diode、P.MOSFET_，属于双极型器件的有_SCR、GTR、GTO_，属于复合型电力电子器件得有_IGBT_；在可控的器件中，容量最大的是_SCR_，工作频率最高的是_P.MOSFET_，属于电压驱动的是_P.MOSFET、IGBT_，属于电流驱动的是_SCR、GTR、GTO_。第2章整流电路填空题： 1.电阻负载的特点是_输出电流与输出电压波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0~180°_。 2.阻感负载的特点是_电流无法突变_，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是_0~180°_ ，其承受的最大正反向电压均为_√2U2_，续流二极管承受的最大反