[电工技术]-第4章 三相交流电路-PPT文档资料
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《电工电子技术》课件第4章 三相电路

让线圈以 的速度顺时针旋转。A
e
根据右手定则可知,线圈中产 X S
生感应电动势,其方向由AX
合理设计磁极形状,使磁通按正弦规律分布, 线圈两端便可得到单相交流电动势。
eAX 2Esi nt
青岛大学电工电子实验教学中心
3
电工电子技术III
2、三相交流电动势的产生
定子
定子中放三个线圈:
A•
S
Z
首端 A B C Y •
(3)根据以上分析,照明电路能否采用三相三线制供电 方式?
A B C
... N
一
层 青岛大学电工电子实验教学中心
... ...
二三
层
层 25
电工电子技术III
解:(1)若一楼全部断开,二、三楼仍然接通。
若中线尚未断开,则二、三楼工 A
作状态不变。照明不受影响。
一层楼 ...
若中线断开,A相断开后,B、C
计算时,只需计算一相,推出另外两相即可。
(2)负载不对称时,各相单独计算。
青岛大学电工电子实验教学中心
19
电工电子技术III
例1 已知: 三相负载 R、L、C以及 三相线电压:
A
IA
U U 0°
AB
l
U U - 120 °
BC
l
U U 120 °
CA
l
N IN
B IB
C
IC
R IA L IB C IC
X XX
(5)A相断开,中线断开
N
解:(1)IA
UA RA
22044A 5
IA4 40A
IB
UB RB
22022A 10
I B2 2-12 A 0
电工技术-4章-三相交流电路

E 0 E 1 E 120 E 2
三个正弦交流电动势满足以下特征: 最大值相等 频率相同 相位互差120°
称为“对称三相电动势”
武汉理工大学 电工电子教研室
《电工技术》
第4章 三相交流电路
对称三相电动势的瞬时值之和为 0
e1 e2 e3 0
E E 0 E 1 2 3
武汉理工大学 电工电子教研室
《电工技术》
第4章 三相交流电路
三相负载连接原则 (1) 电源提供的电压=负载的额定电压; (2) 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。
武汉理工大学 电工电子教研室
《电工技术》
第4章 三相交流电路
武汉理工大学 电工电子教研室
《电工技术》
第4章 三相交流电路
2. 负载星形连接的三相电路
(1)各线电流及中线电流; (2)若中线N-N’断开,求此时各负载电压。 解:由于电源对称,根据 2200V U 1 可直接写出另两相电压 220 120V U
2
220120V U 3
武汉理工大学 电工电子教研室
《电工技术》
第4章 三相交流电路
例4-2:图示三相四线制供电线路,已知电压
武汉理工大学 电工电子教研室
《电工技术》
第4章 三相交流电路
三相电源
风力发电站
水力发电站
火力发电站
武汉理工大学 电工电子教研室
《电工技术》
第4章 三相交流电路
武汉理工大学 电工电子教研室
《电工技术》
第4章 三相交流电路
三相交流输电线 (徐东)
黄色表示A相,绿色表示B相,红色表示C相。
武汉理工大学 电工电子教研室
U 220 120 解: 2 I2 100 R2 2.2 120 A U 3 I 3 R3
《电子电工技术》课件——第四章 三相电路

2
I 3I 30
L3
3
U 31
I
3
I 3
I
U 12
1
I 2 U
I
2 I 3
I L1
23
负载对称时三角形接法的特点
L1
U 31 L2 L3
I L1
U 12
I 1
I
L2
U I
23
L3
I 3
ZZ Z
I 2
每相负载电压=电源线电压
I 3I
l
p
各线电流滞后于相应各相电流30°
第三节 三相负载的功率 每相负载
定子 W2
•
V1 转子
三相电动势 分别称为U、V、W相或1、2、3相
e E sin t
1
m
e E sint 120
2
m
e E sint 240
3
m
Em sin( t 120)
E E0 1
E E 120 2
E3 E 120
三相电动势的特征: 大小相等,频率相同,相位互差120º
称为对称电动势。
e 2
3
L2
L3
L1
e 1
e
L2
2
L3
(2)三相负载
星形负载
Z
Z
Z
三角形负载
Z
Z
Z
(3)三相电路计算
负载不对称时:各相电压、电流单独计算。 负载对称时:电压对称、电流对称,只需计算一相。
电流其余按对称原则,相线电流的关系一一写出。
三相电路的计算要特别注意相位问题。
负载Y形接法
I I
l
P
负载Y形接法有中线时
《电工电子技术基础》第4章 三相交流电路

第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
[例题] 图中所示的对称三相电路中,端线阻抗 ZL 1 j1 ,负载
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
中性线电流
I&N I&A I&B I&C
(44 0 22 12011 120)A
[解] ⑴各相负载中流过的电流
IU
UU RU
220 0 5 0
A
44
0A
29 19 A
IV
UV RV
220 120 A 10 0
22
120 A
IW IU 120 IP 120
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
b.负载三相三线制联结
+
U NN
-
相电流 流过每相负载的电流
线电流 流过端线的电流
IU、IV、IW
特点 线电流=相电流
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
(1)负载三相三线制联结三相电路计算 等效电路图
(2)不对称负载三相四线制联接三相电路计算
三相电源对称,三相负载不对称, 各相负载中电流表达式:
IN IU IV IW 0
I
U
UU ZU
UP 0
ZU U
UP ZU
0 U
I
V
电工学-第四章(三相交流电)PPT课件

.
46
影响触电危险程度的因素
3. 电流作用时间 电流对人体伤害同作用时间密切相关。可
以用电流与时间乘积(又称电击强度)来 表示电流对人体的危害。触电保护器的一 个主要指表就是额定断开时间与电流乘积 〈30mAs。实际产品可以达到3mAs,故 可有效地防止触电事故。
.
47
影响触电危险程度的因素
.
13
§4-2 三相负载的连接方式
三相负载——接在三相电源上的负载。
对称三相负载——各相负载相同的三相负载,如三相电动机、
大功率三相电路等。
不对称三相负载——各相负载不同,如三相照明电路中的负载。 L1 L2 L3 N
Z3
Z2
Z1
M
3~
.
Байду номын сангаас
14
三相负载也有两种接法:
L1
L1
Z
N L2
Z
Z
L2
L3
L3
4. 电流途经
如果电流不经人体脑、心、肺等重要部位, 除了电击强度较大时可能造成内部烧伤外, 一般不会危及生命。但如果电流流经上述 部位,就会造成严重后果。这是由于电击 会使神经系统麻痹而造成心脏停跳,呼吸 停止。例如,电流从一只手到另一只手, 或由手流到脚,就是这种情况。
.
48
影响触电危险程度的因素
拖动作匀速转动。 定子三相绕组切割 转子磁场而感应出 三相交流电动势。
L1 • L2' •
S
• L3'
2. 三相交流电动势的特点 L3
幅值相等 频率相同 相位差 = 120
.
N
L1'
L2
4
三相对称电动势的表达式
第四节 三相交流电 PPT

3、三相负荷三角形连接
三相负荷采用三角形连接时,三个负载ZU、 ZV、ZW分别接在两个端线之间,如下图所示。
这就是负荷的三角形连接。
负荷三角形连接时,线电流不等于相电流, 线电流等于两个相邻相量差,如下图所示。
IU
U
U
•
IUV
IWU 通过电路可见,线电
V
IV IW
V•
ZVW
IVW
W
压等于相电压,即
11当对称负载作星形连接时的三相功率??cos3cos3up线线相相iui3?????cos3cos3cos3uplliuiui???线线相相相线ii?相线uu3?22当对称负载作三角形连接时的三相功率相线ii3?相线uu???cos3cos3up线线相相iui3?????cos3cos3cos3uplliuiui???线线相相无论负载接成星形还是三角形它们所消耗功率的计算方法是一样的
cos R 5 0.5
Z 10
绕组接成Y形:
U线
I相Y
U相 Z相
3 Z相
22022A 10
或:
I线YI相Y22A
P Y 3相 U I相 c o 3 s 2 2 2 0 0 2 .5 7 .26kW
P Y3U 线 I线 co s338 20 2 0.57.26kW
绕组接成Δ形:
I相UZ相 相
的接线图,图中三个负载ZU、ZV、ZW分别接在 端线与中线之间,这就是负载的星形连接。
U
V
W
N
UW
UV
UU
ZW
ZV
ZU
在负荷星形连接的电路中,每条端线中的电
流称为线电流,中线中的电流称中线电流,电流
的方向如图中iU、iV、iW和iN所示。
电工技术课件第四章 三相交流电路
U CA
U AB
U BN
U AB U AN U BN U BC U BN U CN U CA U CN U AN
U BC
U BC
U AN
U AB
30 U AB 3U AN30 U BC 3U BN30 UCA 3UCN30
10
例1:发电机绕组星形联接,已知线电压
• UCA
=380
线电压:端线A、B、C之间(端线之间)的电压。 相电压:每相电源(或负载)的电压。
线电流:流过端线(或火线)的电流。
6
<二> 三相电源的三角形连接方式
A(Z)
A
uA B(X)
uC
uB C(Y)
Z Z B
Z C
四、三相负载的连接方式 <一> 三相负载的星形连接方式(或Y形) 对称三相负载:3个阻抗相等, ZA ZB ZC
N
U C
IC
C
Z 1
C
Z
N
取N为参考点:
IN Z
N
( Z
3 Z1
1 ZN
)U NN
Z
3 Z1
(U A
U B
U C )
U NN 0
IA
U A U NN Z Z1
U A Z Z1
IB
U B Z Z1
2IA
IC
U C Z Z1
IA
IN IA IB IC 0
15
U A
IA
A
*
IA
* W1
B
* IB
* W2
IC
C
P1 P2 Re[U ACIA* U BCIB* ] Re[U A IA* U C IA* U B IB* U C IB* ]
电工电子技术基础教学资料-第4章 三相交流电路.ppt
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
4.2.1 三相负载的星形联结
三相负载的星形联结是指每相负载的一端分别接三相交流电源的相线,另一端接 在一起或接在中线上的连接方法。
三相负载的星形联结的接线原则与电源的星形联结相似,即将每相负载末端连成 一点N(中性点N),首端U、V、W分别接到电源线上,如图4-8所示为三相负载 的星形联结。
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
如图4-8所示是只有三根相线而 没有中性线的电路,即三相三 线制;而接线方式除了三根相 线外,在中性点还接有中性线, 这样的接法即为三相四线制, 如图4-9所示,三相四线制除可 供电给三相负载外,还可供电 给单相负载,故凡有照明、单 相电动机、电扇、各种家用电 器的场合,也就是说一般低压 用电场所,大多采用三相四线 制。
如图4-1所示是三相交流发电机的最简示意图。三相 交流电是由三相交流发电机产生的。在三相交流发电 机中,有三个相同的绕组(即线圈),三个绕组的始 端分别用U1、V1、W 1表示,末端分别用U2、V2、W2 来表示。U1U2、V1V2、W 1W2三个绕组分别称为U相、 V相、W相绕组。
第4章 三相交流电路
4.1.2 三相交流电源的联结
1.三相电源的星形(Y形)联结
把电源的三相绕组的末端U2、V2、W2连接到一点N, 而把始端U1、V1、W1作为与外电路相连接的端点。这 种连接方式称为电源的星形联结,如图4-4所示。N点 称为中点或零点,从中点引出的导线称为中线或零线, 有时中线接地又称为地线。从始端(U1、V1、W1)引 出的三根导线称为相线,俗称火线,常用U、V、W表 示。
电工电子技术基础
第4章 三相交流电路
某工厂的三相电路发生故障,工 厂的电工学徒想了解三相电路基本的 联结方式,并查出故障的来源。本章 就来讲解学习关于三相交流电路的电 源联结的方法,负载联结方法,以及 三相功率的计算。最后再普及一下安 全用电的基本知识。
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U U u U
U U v V
U U w W
17
第二节、负载的星形联结
(二)相电流等于相应的线电流。
I U
U
N
+
U U
–
I u
U V
+
U u
u
ZU N' – U V ZV
– –
U W
W
V
+
I V
I W
– U W
–
ZW w +w I Iv
+ v
– –
U W
W
V
+
I V
I W
– U W
–
ZW w +w I Iv
+ v
+
U U 即 I U ZU
V U V I ZV
W U W I ZW
19
第二节、负载的星形联结
若三相负载对称
相量表示
e E sin ( t 120 ) E E 120 W m W
(四)相量图
EW
120° .
E 0 E U E E E 120 V
(三)波形图
Em
eU eV eW
120° 240° 360° 2
0 O
t
EV
.
120°
EU
.
7
第一节、三相电源
第一节、三相电源
铁心(作为导磁路经) 匝数相同 三相绕组 空间排列互差120 ——直流励磁的电磁铁
U1
V2
电磁感应
W1
•
• N
+
定子 •
W2
绕组 转子
V1
S
U2
三相交流发 5 电机示意图
第一节、三相电源
(二)工作原理 转子磁极匀速旋转,在各绕组中产生正弦感 应电动势,这些感应电动势的幅值、频率相等, 相位相差1200,相当于3个独立的交流电压源。
(五)三个正弦交流电动势满足特征 幅值相等 频率相同 对称三相电动势 相位互差120° EW
120° 120° . .
EU
.
对称三相电动势的瞬时值之和为 0 EV 即 e : e e 0 U V W
或 E U E V E W0
相序——三相交流电到达正最大值的顺序。
供电系统三相交流电的相序为 U V W。
U1 (首端) U1 + eU – (尾端) U2 V2 V1 + eV – W2 W1 + eW – V2
•
• N
+
定子 •
W2
V1
W1
S
U2
绕组 转子
6
三相绕组示意图
三相交流发电机示意图
第一节、三相电源
三相电动势瞬时表示式
e E sin t U m e E sin ( t 120 ) V m
、 、 U U U 有效值Ul UV VW W U
第一节、三相电源 (二) 线电压与相电压的关系 相量图 U U U + + + – V W U UV eU U U U –N UV – 30° N – – –e – U U eW V UV U WU + ++ 1 – U UV V U W + COS 30 2 U V U VW UU + – + W 由相量图可得 根据KVL定律
UP ,且超前相应的相电压300
三相线电压也是对称的。 相电压 UP=220伏,
线电压 Ul=
3 UP=380伏
12
概述
1.负载分类
第二节、负载的星形联结
负载
三相负载:需三相电源同时供电 (三相电动机等)
单相负载:只需一相电源供电 (照明负载、家用电器) 对称三相负载:ZU=ZV= ZW 三相负载 (三相电动机) 不对称三相负载: 不满足 ZU =ZV = ZW (将单相负载接到三相电源的三个相上) 2.负载的联结 星形( Y )联结 14 星形( )联结
中性点
+
+ + – U 端线(相线、火线) U U U UV – N 中性线(零线、地线) – – U V U WU – + V + UW U + –VW + W
输出两种电压: 相电压:端线与中性线间(发电机每相绕组)的电压。 、 、 有效值Up U U U U V W 线电压:端线与端线间的电压。 1 10
8
第一节、三相电源
二、三相电源的星形联结
发电机三相绕组端线的联结方式 (一)联结方式
星形联结 三角形联结
三相四线制电源
380/220伏
U 端线(相线、火线)
+
+ eU – N –e – eW V
中性点
N 中性线(零线、地线)
+
V
W
在低压系统, 中性点通常接 地,也称地线
9
第一节、三相电源
+
+ eU – N –e – eW V
N'负载 中性点
ZV
W +U W
V
w
ZW
v 三相负载 的负阻抗
负载星形联结的三 相四线制电路
16
三、负载星形联结时的电路基本关系
(一)每相负载电压等于电源相电压。
U
N
+
U U
+
U u
U V
u
ZU N' – U V ZV
–
– –
U W
– U W
–
WVΒιβλιοθήκη ++w +
ZW
+ v
若不计中性线及各相线的阻抗
U U U UV U V U U U VW V W U U U WU W U
U 3 U 3 U 30 U V U U
线电压
3 U 30 U 30 P l
11
相电压
线电压
第一节、三相电源
线电压 Ul= 3 实际中:
第二节、负载的星形联结
星形(Y)联结即把大量单相负载分成3组,分 别接电源L1-N、L2-N和L3-N之间,称为U、V、 W三相负载,组成不对称的三相负载。 不接中 性线
有中性 线
15
第二节、负载的星形联结
负载星形联结的联结形式(三相不对称负载) N电源 中性点 U
N – + U U –
u
– U V + ZU N'
1
第一节 三相电源 第二节 负载的星形联结 第三节 负载的三角形联结 第四节 三相电路的功率
第一节、三相电源
现代电力系统中的供电方式几乎全部采用 三相正弦交流电。 原因: 三相输电比单相输电节省导线材料 三相交流电机比单相交流电机性能好、 经济效益高。
4
一、三相电压的产生
(一)三 相交流发 电机结构 定子 转子
+ 线电流Il:流过端线的电流
、 、 I I 相电流IP :流过每相负载的电流 I u v w
、 、 I U I V I W
Il IP
18
第二节、负载的星形联结
(三) 各相电流可分成三个单相电路分别计算
I U
U
N
+
U U
–
I u
U V
+
U u
u
ZU N' – U V ZV
U U v V
U U w W
17
第二节、负载的星形联结
(二)相电流等于相应的线电流。
I U
U
N
+
U U
–
I u
U V
+
U u
u
ZU N' – U V ZV
– –
U W
W
V
+
I V
I W
– U W
–
ZW w +w I Iv
+ v
– –
U W
W
V
+
I V
I W
– U W
–
ZW w +w I Iv
+ v
+
U U 即 I U ZU
V U V I ZV
W U W I ZW
19
第二节、负载的星形联结
若三相负载对称
相量表示
e E sin ( t 120 ) E E 120 W m W
(四)相量图
EW
120° .
E 0 E U E E E 120 V
(三)波形图
Em
eU eV eW
120° 240° 360° 2
0 O
t
EV
.
120°
EU
.
7
第一节、三相电源
第一节、三相电源
铁心(作为导磁路经) 匝数相同 三相绕组 空间排列互差120 ——直流励磁的电磁铁
U1
V2
电磁感应
W1
•
• N
+
定子 •
W2
绕组 转子
V1
S
U2
三相交流发 5 电机示意图
第一节、三相电源
(二)工作原理 转子磁极匀速旋转,在各绕组中产生正弦感 应电动势,这些感应电动势的幅值、频率相等, 相位相差1200,相当于3个独立的交流电压源。
(五)三个正弦交流电动势满足特征 幅值相等 频率相同 对称三相电动势 相位互差120° EW
120° 120° . .
EU
.
对称三相电动势的瞬时值之和为 0 EV 即 e : e e 0 U V W
或 E U E V E W0
相序——三相交流电到达正最大值的顺序。
供电系统三相交流电的相序为 U V W。
U1 (首端) U1 + eU – (尾端) U2 V2 V1 + eV – W2 W1 + eW – V2
•
• N
+
定子 •
W2
V1
W1
S
U2
绕组 转子
6
三相绕组示意图
三相交流发电机示意图
第一节、三相电源
三相电动势瞬时表示式
e E sin t U m e E sin ( t 120 ) V m
、 、 U U U 有效值Ul UV VW W U
第一节、三相电源 (二) 线电压与相电压的关系 相量图 U U U + + + – V W U UV eU U U U –N UV – 30° N – – –e – U U eW V UV U WU + ++ 1 – U UV V U W + COS 30 2 U V U VW UU + – + W 由相量图可得 根据KVL定律
UP ,且超前相应的相电压300
三相线电压也是对称的。 相电压 UP=220伏,
线电压 Ul=
3 UP=380伏
12
概述
1.负载分类
第二节、负载的星形联结
负载
三相负载:需三相电源同时供电 (三相电动机等)
单相负载:只需一相电源供电 (照明负载、家用电器) 对称三相负载:ZU=ZV= ZW 三相负载 (三相电动机) 不对称三相负载: 不满足 ZU =ZV = ZW (将单相负载接到三相电源的三个相上) 2.负载的联结 星形( Y )联结 14 星形( )联结
中性点
+
+ + – U 端线(相线、火线) U U U UV – N 中性线(零线、地线) – – U V U WU – + V + UW U + –VW + W
输出两种电压: 相电压:端线与中性线间(发电机每相绕组)的电压。 、 、 有效值Up U U U U V W 线电压:端线与端线间的电压。 1 10
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第一节、三相电源
二、三相电源的星形联结
发电机三相绕组端线的联结方式 (一)联结方式
星形联结 三角形联结
三相四线制电源
380/220伏
U 端线(相线、火线)
+
+ eU – N –e – eW V
中性点
N 中性线(零线、地线)
+
V
W
在低压系统, 中性点通常接 地,也称地线
9
第一节、三相电源
+
+ eU – N –e – eW V
N'负载 中性点
ZV
W +U W
V
w
ZW
v 三相负载 的负阻抗
负载星形联结的三 相四线制电路
16
三、负载星形联结时的电路基本关系
(一)每相负载电压等于电源相电压。
U
N
+
U U
+
U u
U V
u
ZU N' – U V ZV
–
– –
U W
– U W
–
WVΒιβλιοθήκη ++w +
ZW
+ v
若不计中性线及各相线的阻抗
U U U UV U V U U U VW V W U U U WU W U
U 3 U 3 U 30 U V U U
线电压
3 U 30 U 30 P l
11
相电压
线电压
第一节、三相电源
线电压 Ul= 3 实际中:
第二节、负载的星形联结
星形(Y)联结即把大量单相负载分成3组,分 别接电源L1-N、L2-N和L3-N之间,称为U、V、 W三相负载,组成不对称的三相负载。 不接中 性线
有中性 线
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第二节、负载的星形联结
负载星形联结的联结形式(三相不对称负载) N电源 中性点 U
N – + U U –
u
– U V + ZU N'
1
第一节 三相电源 第二节 负载的星形联结 第三节 负载的三角形联结 第四节 三相电路的功率
第一节、三相电源
现代电力系统中的供电方式几乎全部采用 三相正弦交流电。 原因: 三相输电比单相输电节省导线材料 三相交流电机比单相交流电机性能好、 经济效益高。
4
一、三相电压的产生
(一)三 相交流发 电机结构 定子 转子
+ 线电流Il:流过端线的电流
、 、 I I 相电流IP :流过每相负载的电流 I u v w
、 、 I U I V I W
Il IP
18
第二节、负载的星形联结
(三) 各相电流可分成三个单相电路分别计算
I U
U
N
+
U U
–
I u
U V
+
U u
u
ZU N' – U V ZV