三相交流电源-《电工基础》教学课件
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。
《电工技术基础与技能》第十章三相正弦交流电路_PPT课件
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《电工技术基础与技能》演示文稿
单相触电是人体在地面上，而触及一根相线，电流通过 人体流入大地造成触电。此外，某些电气设备由于导电绝缘 破损而漏电时，人体触及外壳也会发生触电事故。
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二、常用的安全措施
为防止发生触电事故，除应注意开关必须安装在相线上 以及合理选择导线与熔丝外，还必须采取以下防护措施。 (1)正确安装用电设备 电气设备要根据说明和要求正确 安装，不可马虎。带电部分必须有防护罩或放到不易接触到 的高处，以防触电。 (2)电气设备的保护接地 把电气设备的金属外壳用导线 和埋在地中的接地装置连接起来，称为保护接地，适用于中 性点不接地的低压系统中。电气设备采用保护接地以后，即 使外壳因绝缘不好而带电，这时工作人员碰到机壳就相当于 人体和接地电阻并联，而人体的电阻远比接地电阻大，因此， 流过人体的电流就很微小，保证了人身安全。
靠地运行，通常统一规定技术标准，一般在配电盘上用黄色 标出 U 相，用绿色标出 V 相，用红色标出 W 相。
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二、三相电源的连接
三相电源有星形(亦称 Y形 )联结和三角形(亦称 形） 联结两种。
《电工技术基础与技能》演示文稿
从三相电源三个相头 U1、V1、W1 引出的三根导线称 为端线或相线，俗称火线，任意两个火线之间的电压称为 线电压。Y 形联结的公共连接点 N 称为中性点，从中点引
电工基础完整ppt课件
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电工基础
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1
电工基础
目录 第一章 电路基础知识 第二章 直流电路 第三章 电容器 第四章 磁场与电磁感应 第五章 单相交流电路 第六章 三相交流电路
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2
电工基础
第一章 电路基础知识 1.1 电流和电压
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2. 独立回路的选择：
EU
#1 #2 #3
一般按网孔选择
4 解联立方程组
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32
根据未知数的正负决定电流的实际方向。
电工基支础 路电流法的优缺点
优点：支路电流法是电路分析中最基本的 方法之一。只要根据基尔霍夫定律 欧姆定律列方程，就能得出结果。
缺点：电路中支路数多时，所需方程的个 数较多，求解不方便。
1. 叠加定理只适用于线性电路。
2. 叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令U=0；
暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。
=
+
3. 解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电
路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电
流的代数和。
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电工基础
(3)、通电线圈产生的磁场 【右手螺旋定则】
磁通
电感 L N
i
B H
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H N
l
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电工基础
4.3 磁场对电流的作用
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电工基础
1．电磁力的大小
磁场
电流
有效
强弱
大小
长度
《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
电工基础知识ppt课件
四、掌握重点
第一节 电磁学槪论
25
(1) 线电压、线电流、相电压、相电流概念
(2) Y连接时，线电流与相电流相等，线电压
是相电压的 3 倍。 (3) 形连接时，线电流是相电流的 3 倍， 线
电压与相电压相等。
四、掌握重点
第一节 电磁学槪论
对称三相电源及其联接形式 三相负载及其联接形式 三相交流电路的功率计算 半导体的特性 半导体二极管、三极管
二、了解内容
第一节 电磁学槪论
4
（一）介质极化现象 在外电场作用下，电介质显示电性的现象。
（二）物质磁化现象 在外磁场作用下，物质对外显现磁性的现象。
（三）磁路定律 无分支闭合磁路的欧姆定律， Rm= Em 。
3（9 一）电力负荷的基本概念 1.设备安装容量 设备安装容量PN（亦称设备功率）是指连续
工作的用电设备铭牌上的标称功率PE。 2.负荷与负荷曲线 电力负荷是指单台用电设备或一组用电设备
从电源取用的电功率，包括有功功率、无功功率 和视在功率。
所谓负荷曲线就是指在某一段时间内用电设 备有功、无功负荷随时间变化的图形。
第二节 电力基础知识
42
5.年最大负荷利用小时数
年最大负荷利用小时数Tmax是这样一个假想
时间：电力负荷按照最大负荷Pmax持续运行
Tmax时间所消耗的电能恰好等于该电力负荷全
年实际消耗的电能Wa，因此年最大负荷利用小
时数为：
T max
Wa Pmax
四、掌握重点
第二节 电力基础知识
43
（二）供电质量的具体指标 供电质量包括电能质量和供电可靠性两部分。
四、掌握重点
电工技术基础课件PPT优质课件
电工电子技术
2、电路的组成与功能
电路 ——由实际元器件构成的电流的通路。 （1）电路的组成
电源： 电路中提供电能的装置。如发电机、蓄电池等。
负载： 在电路中接收电能的设备。如电动机、电灯等。
中间环节：电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护 部件，如连接导线、开关设备、测量设备以及 各种继电保护设备等。
从工程应用的角度来讲，电路中电压是产生电流的根本原 因。数值上，电压等于电路中两点电位的差值。即：
Uab Va Vb
电压的国际单位制是伏特[V]，常用的单位还有毫伏[mV] 和千伏【KV】等，换算关系为： 1V=103mV=10－3KV
电工技术基础问题分析中，通常规定电压的参考正方向 由高电位指向低电位，因此电压又称作电压降。
+
I
US
I
–
R
R0
设参考方向下US=100V，I=－5A，则说 明电源电压的实际方向与参考方向一致； 电流为负值说明其实际方向与图中所标示的参考方向相反。
参考方向一经设定，在分析和计算过程中不得随意改动。 方程式各量前面的正、负号均应依据参考方向写出，而电量 的真实方向是以计算结果和参考方向二者共同确定的。
电工电子技术
1.1 电路分析基础知识 1.2 电气设备的额定值及电路的工作状态 1.3 基本电路元件和电源元件 1.4 电路定律及电路基本分析方法 1.5 电路中的电位及其计算方法 1.6 叠加定理 1.7 戴维南定理
电工电子技术
1.1 电路分析基础知识
1、导体、绝缘体和半导体
自然界物质的电结构：
电工电子技术
实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，采取 模型化处理可获得有意义的分析效果。
白炽灯电路
中职教育-《电工基础》课件：第六章第一节 三相交流电路(电子工业出版社).ppt
称的，数量是是相电压的，即
Ul 3UP
• 2、三相五线制供电
目前，许多新建的民用建筑在配电布线时，已 采用三相五线制，设有专门的保护零线。
二、电源的三角形（Δ ）连接
• 三相电源绕组的六个引出端依次首尾相接连 成一个闭环，由三个连接点分别向外引出三根火 线的供电方式，称为三相电源的三角形连接（常 用“Δ”标记）。
•
•
•
•
•
U UV U U U V U U (U V )
•
•
•
•
•
U VW U V U W U V (U W )
•
••••源自U WU U W U U U W (U U )
•
根据上述关系，应用平形四边形法则相量求
和的方法作出相量图。可知，线电压总是超前于
对应的相电压30°。
•
根据相量图的几何关系可知，线电压也是对
a）电路原理图
b）电流相量图
• 电压为380/220V，取任意相线与中线构成 220V供电线路供一般家庭用，三根相线间电压为 380V，供三相交流电机使用。这种星形连接方式 （常用“Y”标记）向外供电的体制，称为三相四 线制 。
• 在中线接地的情况下，各相相电压即等于三 根相线端的电位值，则三个线电压为
靠、维护方便等优点。
一、三相交流电动势的产生
• 三相交流电动势由三相交流发电机产生。
• 三相绕组始端分别用U1，V1，W1表示， 末端用U2，V2，W2表示，分别称为U相， V相，W相。
• 三个绕组在空间位置上彼此相隔120°。
• 当转子在原动机带动下以角速度ω作逆 时针匀速转动时，三相定子绕组依次切割磁 感线，产生三个对称的正弦交流电动势。
电工基础——三相交流电路
第五章三相交流电路引言：三相交流电和单相交流电相比具有以下主要优点：1 ．三相电机比单相电机设备利用率高，工作性能优良；2 ．三相电比单相电用途更加广泛；3 ．三相电在传输分配方面更加优越且节省材料。
由于上述原因，所以三相电得到了广泛的应用。
生活中的单相电常常是三相电中的一相。
第一节对称三相交流电源学习目标： 1. 熟悉三相交流电源、三相四线制、三相三线制电路的基本概念2 ．掌握三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点重点：三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点难点：三相交流电源的三角形联结的特点一、三相电动势图 5-1 图 5-21 ．单相电动势的产生：如图 5-1 所示，在两磁极中间，放一个线圈（绕组）。
让线圈以w 的速度顺时针旋转。
根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由U 1 ® U 2 。
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为2 ．三单相电动势的产生：如图 5-2 所示，若定子中放三个线圈 ( 绕组 ) ：U 1 ® U 2 ，V 1 ® V 2 ，W 1 ® W 2 ，由首端（起始端、相头）指向末端（相尾），三线圈空间位置各差120 o ，转子装有磁极并以w 的速度旋转，则在三个线圈中便产生三个单相电动势。
二、三相对称电源图 5-3 1 ．供给三相电动势的电源称为三相电源，三个最大值相等，角频率相同而初相位互差时的三相电源则称为对称三相电源。
如图 5-3 所示，他们的参考方向是始端为正极性，末端为负极性。
2 ．三相电源的表示式3 ．相量表示式及相量图、波形图，如图 5-4 、 5-5 所示图 5-5图 5-44 ．三相电源的特征：大小相等，频率相同，相位互差120º 。
对称三相电源的三个相电压瞬时值之和为零，即5 ．相序：对称三相电压到达正（负）最大值的先后次序，U → V → W → U 为顺序，U → W → V → U 为逆序。
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★ 新课讲授
相量图
U3 －U2
U31
U12
30o
30o
U1
30o
U2
U23
U12 = 3 U1 30o U23 = 3 U2 30o U31 = 3 U3 30o
线电压超前相电压30° UL = 3 UP
12
★ 新课讲授
四、三相电源的三角形联接
13
相量图
★ 新课讲授
UUVU
UUV UVW
提示
星形连接
UL= UP UL在相位上比各对应的UP超 前30o
三角形连接
UL=UP 相等
17
感谢评委批评指正
三相发电机产生相位互差1200的三相电动势
瞬时值 表达式
波形图 表达
eu Em sin t
相量图
EW
表达
ev Em sin(t 120) ew Em sin(t 120)
EU EV
u vw
eU eV eW 0
9
★ 新课讲授
相序
三相电动势达到最 eAeBeC的相序 大值的先后次序。 称为正序。
3、三相电源的星形联接和三角形联接
连接方式 项目
线电压与相电压之间的数值关系
线电压与相电压之间的相位关系
星形连接
UL= UP UL在相位上比各对应的UP超 前30o
三角形连接
UL=UP 相等
16
★ 布置作业
已知发电机三相绕组产生的电动 势大小均为E=220V，试求： （1）三相电源为星形接法时的 相电压与线电压； （2）三相电源为三角形接法时 的相电压与线电压。
对称三相电源
由三个频率相同，最大值相等，相位 互差120°的对称正弦交流电动势所组 成的电源。
10
★ 新课讲授
三、三相电源的星形联接
三相三线制 三相四线制
E1 E3
E2
U12
U1
U31 U23
U2 U3
L1 相线
N 中性线 L2 相线 L3 相线
线电压：U12、U23、U31
相电压： U1、U2、U3
6
★ 新课讲授
三相交流电源
一、三相交流电源的定义
三相交流电源是三个单相交流电源 按一定方式进行的组合，这三个单 相交流电源的频率相同、最大值相 等、相位彼此相差120°。
7
★ 新课讲授
二、三相交流电动势的产生
U1 V2 W1
N S
e1
W2
O
e3
V1
O
U2 e2
O
三相交流发电机
原动机驱动
t
t
t
8
★ 新课讲授
UW UWU
UL UP
14
★ 课堂练习
例1 当三相交流发电机的三个绕组接
成星形时，若线电压UBC=380V，
则相电压UB = (
)。
例2 某三相发电机各相绕组的电压为 220V。若把该三相绕组连接成下 图所示的形式，并在U，V两端接 一交流电压表，则该表的读数为
（）
15
★ 课题小结
1、三相交流电源的定义 2、三相交流电动势的产生
4
★ 案例引入
案例一 电能可以由水能、热能、核能、化学能、
太阳能等转换而得。而各种电站、发电厂，其能量 的转换由三相发电机来完成。如：三峡电站，三相 水轮发电机将水能转换为电能；火电站，三相气轮 发电机将燃烧煤炭产生的热能转换为电能。三相交 流电是如何产生？有何特点？
5
ห้องสมุดไป่ตู้
★ 案例引入
案例二 发电站由三相交流发电机发出的三相
3
★ 复习引入
复习单相交流电的产生
依据模型简述交流电的产生 及交流电的特点
1、在交流电产生 的过程中，矩形线 圈转到什么位置时 线圈中的电动势最 大？什么位置电动 势为零?
2、两个完全相同的 3、如果把三个相同的 交流发电机，其矩形 矩形线圈固定在同一轴 线圈也以相同的转速 上，并使之在匀强磁场 匀速转动，那么这两 中转动，这三个线圈是 个发电机所产生的交 否都产生电动势？为什 变电动势有何异同? 么？
交流电，通过三相输电线传输、分配给不同的用 户。一般发电站与用户之间有一定的距离，因此 采用高压传输，而不同用户用电设备不同。如工 厂的用电设备一般为三相低压用电设备，且功率 较大；家庭用电设备一般为单相低压用电设备， 功率小。我们都听说过或看到过三相三线制供电 方式和三相四线制供电方式。它们有何不同？如 何连接？
三相交流电源
——《电工基础》
本次课的教学目的
1、使学生掌握什么是对称三相 交流电；
2、使学生理解三相交流电是如 何产生的；
3、使学生掌握三相电源的联接 方式，线电压和相电压的关 系。
2
教学重点 ＊ 三相电源的联接方式；
＊ 星形三相三线制和三相 四线制。
教学难点 ＊ 星形线电压和相电压的
概念； ＊ 线电压和相电压的关系