a三相交流电路基本概念及三相电源的联接
三相交流电路和安全用电
三相交流电路的工作原理
三个相位差为120度的正弦波 产生旋转磁场 产生交流电
03 三相交流电路的特点
电压和电流的特点
电压特点：三个相电压具有相同幅值、频率和相位 电流特点：三相电流具有相同幅值、频率和相位
功率的特点
功率因数：三相交流电路的功率因数比单相交流电路高 功率平衡：三相交流电路中各相的功率基本平衡 功率消耗：三相交流电路的功率消耗比单相交流电路低 节能效果：三相交流电路的节能效果比单相交流电路好
三相交流电是由三 相发电机产生的， 三相发电机有三个 绕组，每个绕组产 生一个交流电势。
三相交流电路的组成
三相电源：由三个单相交流电源组成，频率相同，相位互差120度 三相负载：电动机、发电机、变压器等 三相导线：三根相线（L1、L2、L3）和一根中性线（N） 三相电源与负载之间的连接方式：星形连接和三角形连接
05 安全用电的基本知识
安全用电的意义
保障人身安 全
延长设备使 用寿命
防止电气火 灾
保证正常用 电秩序
触电的原因和危害
触电原因：人 体直接或间接 接触到带电体
触电危害：电 流通过人体， 造成伤害甚至
危及生命
Байду номын сангаас
安全用电措施： 使用绝缘材料、 避免接触裸露 电线、遵守安 全用电规范等
触电急救方法： 切断电源、进 行人工呼吸、 拨打急救电话
源消耗。
合理使用空调 和采暖设备： 在冬季和夏季， 合理使用空调 和采暖设备， 避免过度使用 导致能源浪费。
推广绿色建筑： 采用绿色建筑 材料和设计， 提高建筑物的 保温、隔热性 能，减少能源
消耗。
推广可再生能 源：利用太阳 能、风能等可 再生能源，减 少对传统能源 的依赖，降低
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：图1-48 三相交流电势相量图对称三相交流电动势的相量图，如图2-48所示。
二、三相三相电电源的接法源的接法 在生产中，三相交流发电机的三个绕组都是按一定规律连接起来向负载供电的。
通常有两种接法；一种是星形（Y）连接；另一种是三角形（△）连接。
（一） ） 星形星形星形连连接图1-49 三相交流电源的连接将电源三相绕组的末端U 2、V 2、W 2连接在一起，成为一个公共点（中性点），而由三个首端U 1、V 1、W 1分别引出三条导线向外供电的连接形式，称为星形（Y）连接。
三相正弦交流电路基础知识讲解
. UVW
－IW. U
. IU
(a)
(b)
图 5.10 负载的三角形连接及电压、 电流相量图
第5章 三相正弦交流电路
5.2.2 负载的三角形（△）连接（二）
1、负载的相电压等于电源的线电压
•
•
•
2、相电流为
•
I UV
UUV
,
•
I VW
U VW
,
•
I WU
U WU
ZUV
ZVW
ZWU
3、线电流为
•
•
•
U N'N
ZU 1
ZV 1
ZW 1
ZU ZV ZW
若负载对称, 即 ZU ZV ZW Z Z ，则
第5章 三相正弦交流电路
5.2.1 负载的星形（Y）连接（六）
•
•
•
•
U N'N
UU ZU
1
UV UW ZV ZW
11
1
•
(U U
•
UV
•
UW
)
Z 3
0
ZU ZV ZW
Z
•
•
•
UU UV UW
•
•
IV 2 I U 2 120
•
•
I W1 I U1 120 ,
•
•
I W 2 I U 2 120
第5章 三相正弦交流电路
5.3.2 对称三相电路的一般解法（五）
•
•
I UV2
IU2 3
30
•
•
I VW2
IV2 3
30
•
•
I WU2
IW2 3
三级配电基本知识及线路接法
因此 ︐ 三相五线制地线在供电变压器侧和中性线接到一起 ︐ 但进入用户侧后不能当作零线使用 ︐ 否则发生混乱后就与三相四线制无异了︒必须注意︐通常的漏电保护开关或漏电保护器只适用于工频电源 ︐ 对其它电源︐ 如直流电源︑高频电源是不适用的 ︐ 千万不能乱用︒导线面积应通过计算确定（一般铜导线的安全载流量为 5 ~ 8 A / m m 2，铝导线的安全载流量为 3 ~ 5 A / m m2）1、线路由外电变压器低压输出及中性点接地引入到总配电房。
2、线路的黄、绿、红三相线接入到总配电箱的总隔离开关上。
隔离开关必须选用分断时有明显可见分断点的开关。
3、淡蓝色中性接地线接入到第一级漏电保护器上的接线端。
4、将中性接地线用导线引出到 P E 端子作为保护零线。
5、从第一级漏电保护器 “ N ” 出线端接引到工作零接线端。
6、从第一级总漏电保护器引出相线到多路分路隔离开关。
１、从总配电箱的分配电开关分别引出黄、绿、红（ Ａ、Ｂ、Ｃ ）三相线，淡蓝色工作零线从工作零接线端引出，黄绿双色 Ｐ Ｅ 保护零线从 Ｐ Ｅ 端子引出。
总配电箱门与箱体间必须采用编织软铜线可靠连接作保护接零。
五线之间架设的安全距离２、线路的黄、绿、红三相线接入到二级分配电箱的总隔离开关上，淡蓝色的 Ｎ 线接入到漏电保护器的Ｎ端上，通过漏保后接到工作零线端子板。
３、黄绿双色的 Ｐ Ｅ 线接入到保护零端子板 Ｐ Ｅ 板上 ４、从二级分配电箱的总隔离开关引出三相线到漏电保护器。
５、从漏电保护器接线端引出相线到分路隔离开关。
Ｐ Ｅ 线不能进入漏电保护器，因为线路末端漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。
6、黄、绿、红三相线分别从分配电箱的分路隔离开关引出,从 N 板接线端子引出淡蓝色的工作零线,从 P E 板接线端子引出黄绿双色保护零线。
分配电箱门与箱体间必须采用编织软铜线可靠连接作保护接零 按规定要求单相开关箱与三相开关箱应分开设置固定式末级开关箱的中心点与地面的垂直距离应为1 . 4 ~ 1 . 6 m移动式末级开关箱其中心与地面的垂直距离宜为 0 . 8 ~ 1 . 6 m。
三相电动机接线原理
三相电动机接线原理
三相电动机的接线原理是将电动机的三个电源相分别连接到三个电位相位不同的导线上，实现三相电流的流动。
具体的接线方式有如下几种：
1. 星形接线：将三个线圈的一个端子相连，形成一个星点，即"Y"型连接。
另外的三个端子分别连接到电源的三个相线上。
这种接线方式适用于较小功率的电动机。
2. 三角形接线：将三个线圈的一个端子相连，形成一个闭合的三角形。
另外的三个端子分别连接到电源的三个相线上。
这种接线方式适用于较大功率的电动机。
3. 变压器连接：在电动机的三个线圈之间增加变压器，使得电压在不同的相之间不同，从而实现相位不同的三相电流流动。
这种接线方式适用于需要调整电压以及控制电动机转速的情况。
通过不同的接线方式，三相电动机可以实现不同的运行效果和功率输出。
在实际应用中，根据电动机的具体需求和功率要求，选择合适的接线方式非常重要。
电路分析基础第6章 三相交流电路
据基尔霍夫定律可得，中线电流等于零，即
I NI UI VI W0
(6-13)
如果此时把中线去掉，只用三根线连接电源和负载，则
为三相三线制电路(Y-Y)。工业生产上所用的三相负载(如三
相电动机、三相电炉等)通常情况下都是对称的，可用三相
三线制电路供电。但是，如果三相负载不对称，中线中就会
有电流通过，此时中线不能除去，否则会造成负载上三相电
第6章三相交流电路
第6章 三相交流电路
6.1 三相电源 6.2 三相负载的连接 6.3 三相电路的功率 本章小结 阅读材料：安全用电常识 实验10 三相交流电路电压、电流的测量
1
第6章三相交流电路
6.1 三相电源
所谓三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相 位依次互差120°的正弦交流电源按一定方式连接而成的电
20
第6章三相交流电路
6.2.1 若把对称三相负载ZU、ZV、ZW一端连在一起，成为一
个公共点N′(称为负载的中点)，并接到三相电源的中线上， 而各负载的另一端分别接到三相电源的端线上，就构成星形 连接，如图6-7所示。用四根导线把电源和负载连接起来的 三相电路，称为三相四线制电路(Y0-Y0供电系统)。
三相四线制供电系统可输送两种电压：一种是相线与中 线之间的电压UU、UV、UW，称为相电压；另一种是相线与 相线之间的电压UUV、UVW、UWU
9
第6章三相交流电路
如图6-3(b)所示，通常规定相电压的参考方向从始端指 向末端(从相线指向中线)，线电压的参考方向规定为由下标 中的前一字母指向后一字母，例如UUV，则是由U端指向V 端。由图6-3(b)可知，各线电压与相电压之间的关系为
(2)流过每相负载的电流称为相电流，有效值IP。各相电
《电路分析基础》三相电源
退出 开始
Hale Waihona Puke 内容提要三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
UAB UA
A
UC
－ ＋
UA
UBC UB UCA UC
－ ＋
UB
－
＋
B
C
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
A
UA
N
U
C
UB
B
C
U CA
U C
相量图
U B
UAB
UB
30
U A
UAB UA UB UBC UB UC UCA UC UA
3UA30
3UB30
U
L
3UC30 UL
U BC
3UP30
3UP
线电压也对称。
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uA uB uC 0 或 UA UB UC 0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
三相交流电路
1.1.1 三相交流电源
（1）在同一尺寸下，三相发电机发出的功率大; 在同一尺寸下，三相发电机发出的功率大; （2）在输出距离和功率一定时，采用三相制可以节约 有色金属； （3）三相交流电动机等用电设备结构简单，性能良好， 价格便宜。 组成三相交流电路的每一相电路都是单相交流电 路。整个三相交流电路则是由三个单相交流电路所 组成的复杂电路，它的分析方法是以单相交流电路 的分析方法为基础的。
三相发电机的每一相绕组产生的电动势都 是独立的电源。将此独立电源的三个绕组 以一定的方式联接起来就构成三相电源。 三相电源通常有两种联接方式。一种方式 是星形（也称Y形）联接，另一种方式是三 角形（也称△形）联接。对三相发电机来 说，通常采用星形联接，但三相变压器也 有接成三角形的。
星形联接时，三相电 源的每一相线与中线 构成一相，其电压称 为相电压，即每相绕 组的电压，常用 UA,UB,UC 表示 ；而端 线之间的电压称为线 电压，用UAB,UBC,UCA 表示。
2.4.2三相负载的组成与连接
由于三相电流对称，而中线电流 IN=IA+IB+IC=0即中线中无电流。若对称 Y—Y联接电路中无中线，即 ZN= ∞时，由 节点法分析可知UNN’=0 即负载中点与电 源中点仍然等电位，注意前提是对称Y—Y 联接，此时每相电路仍然是独立的。因此， 电路计算仍可用三相四线制的计算方法， 即采用计算一相，推知其它两相的方法。
负载三角形联接时，设三相负载相同， 每相负载阻抗为Z=|Z|/ϕ ，其负载线电流 IA,IB,IC; 相电流 Iab,Ibc,Ica 其方向如图2-45所示。 设UAB=Ul/0°V，当忽略输电线阻抗时，负载 线电压等于电源线电压。负载的相电流为: Iab=Uab/Z=UAB/Z=Ul/|Z |/-ϕ Ibc=Ubc/Z=UBC/Z=Ul/|Z |/-ϕ-120° ( 2-72） Ica=Uca/Z=UCA/Z=Ul/|Z |/-ϕ+120°
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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
四、三相负载的联接：采用的联接方式取决于三相电源的电压值和每相负载的额定电压：
1、三相负载的类型：
① 三相对称负载：每相负载的总阻抗相同，如三相电动机、三相变压器； ② 三相不对称负载：如照明线路的三相负载；
2、三相负载的星形联接：将三相负载分别接在三相电源的一根相线和中线间的联接方法； 联接图见P81 图3.8， 适用于单相负载的额定电压 = 三相电源相电压U P 时 ；
① 忽略输电线电阻，各相负载电压U = U P =
3
L
U
② 相电流：流过负载的电流。
I P =
Z
U
P
(三相对称负载各相i 的I P 都相等，相位互差1200)
线电流：流过相线的电流。
i L = i P ,I L = I P
③ 各相电流：三相交流电路由三个独立电路组成，各电路的I P 、U P 都符合欧姆定律：
A
A A Z U I = ，B
B B Z U I = ，C
C C Z U I = (三相对称负载各相i 的I P 都相等，ф =1200
)
④ 中线电流：C B A N I I I I ++= （KCL 方程） 三相对称负载： C B A N I I I I ++==0，中线可不接，变成三相三线制。
如三相电动机；
三相不对称负载： C B A N I I I I ++=≠0，中线必须接.
例：P83 例3.1
3、三相负载的三角形联接：将三相负载分别在接在三相电源的两根相线之间的联接方法。
联接图见P83 图3.11。
适用于单相负载的额定电压 = 三相电源线电压U L 时；
① 各相负载电压：U = U L ，不管负载对称与否，各相电压都是对称的；
② 各相负载电流：AB
AB
AB Z U I = ，BC
BC BC Z U I = ，CA
CA CA Z U I =
I P =
Z
U L
（对称三相负载各相I P 相等，ф =1200）
③ 相线上的线电流：根据KCL 方程 ⇒ CA AB A I I I -= ，AB BC B I I I -= ，BC CA C I I I -= 用相量图的三角形法则计算 ⇒
30
3-∠=AB A I I ， 303-∠=BC B I I ， 303-∠=CA C I I
即：I P = 3I L ，Фp – фL = -30°
例：P84 例3.2
五、课堂小结：
1. 掌握三相交流电的产生及三相电源的联接特点；
2. 了解三相四线制中线的作用；
3. 掌握三相负载星形联接和三角形的电路特点与分析方法；。