8.1三相交流电的基本概念
三相交流电基本概述及相电压、线电压定义
三相交流电基本概述及相电压、线电压定义说到三相交流电可能有些人陌生，因为三相交流多都是工业人用得多。
但说到单相交流电应该基本都懂，因为我们日常生活中用的电就是单相交流电，一条火线一条零线组成的电网就是单相交流电。
正是只有一条火线，因此才称为单相交流电。
既然一条火线叫单相交流电，那三相交流电肯定是有三条火线，这样理解也是对的，因为它确实有三条火线，这也是比较好记及理解。
但作为一个合格的电工只是明白这样远远不够，那什么是三相交流电呢？三相交流电基本概述三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。
目前，我国生产、配送的都是三相交流电。
三相交流电比单相交流电有很多优越性，在用电方面，三相电动机比单相电动机结构简单，价格便宜，性能好；在送电方面，采用三相制，在相同条件下比单相输电节约输电线用铜量。
实际上单相电源就是取三相电源的一相，因此，三相交流电得到了广泛的应用。
使一个线圈在磁场里转动，电路里只产生一个交变电动势，这时发出的交流电叫做单相交流电。
如果在磁场里有三个互成角度的线圈同时转动，电路里就发生三个交变电动势，这时发出的交流电叫做三相交流电。
交流电机中，在铁芯上固定着三个相同的线圈AX、BY、CZ，始端是A、B、C，末端是X、Y、Z。
三个线圈的平面互成120度角。
匀速地转动铁芯，三个线圈就在磁场里匀速转动。
三个线圈是相同的，它们发出的三个电动势，最大值和频率都相同。
这三个电动势的最大值和频率虽然相同，但是它们的相位并不相同。
由于三个线圈平面互成120度角，所以三个电动势的相位互差120度。
什么是三相电及相电压、线电压的定义三相电是由角度差为120°三组绕组构成的转子，在机械力的作用下切割磁感线，而感应出来的三个频率相同，振幅相等的交流电动势，即A、B、C三相，末端连接到一起形成中性点（零线）；首端分别引出一相，长用的三相电机分别接A、B、C三相，无需接零线。
三相交流电简介
三相交流电简介三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。
目前，我国生产、配送的都是三相交流电。
三相交流电有很多优越性，比如使用三相交流电的电动机、发电机节能节材、维护方便。
发电机的转子为一磁铁，当它以匀角速度旋转时，每一个定子线圈都会产生交变电动势。
三个线圈产生的交变电动势的幅值和频率都相同，位相彼此差120°。
三相四线制式供电工业上用的三相交流电，有的直接来自三相交流发电机，但大多数还是来自三相变压器，对于负载来说，它们都是三相交流电源，在低电压供电时，多采用三相四线制。
在三相四线制供电时，三相交流电源的三个线圈采用星形（Y形）接法，即把三个线圈的末端X、Y、Z连接在一起，成为三个线圈的公用点，通常称它为中点或零点，并用字母O表示。
供电时，引出四根线：从中点O引出的导线称为中线或零线；从三个线圈的首端引出的三根导线称为A线、B线、C线，统称为相线或火线。
在星形接线中，如果中点与大地相连，中线也称为地线。
我们常见的三相四线制供电设备中引出的四根线，就是三根火线一根地线。
三相四线制中的电压每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用UA、UB、UC表示；火线间的电压叫线电压，其有效值用UAB、UBC，UCA表示，如图7－2。
因为三相交流电源的三个线圈产生的交流电压位相相差120°，三个线圈作星形连接时，线电压等于相电压的根号3倍。
我们通常讲的电压是220伏，380伏，就是三相四线制供电时的相电压和线电压。
但三相四级制供电时，也有下表所示的几种电压，用电时应予注意。
在日常生活中，我们接触的负载，如电灯、电视机、电冰箱、电风扇等家用电器及单相电动机，它们工作时都是用两根导线接到电路中，都属于单相负载。
在三相四线制供电时，多个单相负载应尽量均衡地分别接到三相电路中去，而不应把它们集中在三根电路中的一相电路里。
如果三相电路中的每一根所接的负载的阻抗和性质都相同，就说三根电路中负载是对称的。
《三相交流电概述》课件
04
三相交流电的负载
线性负载
定义
线性负载是指其阻抗在交流电的整个周期内保持 恒定的负载。
特性
线性负载的电流和电压波形具有相同的形状，相 位差保持不变。
应用
白炽灯、电阻器等。
非线性负载
01
02
03
定义
非线性负载是指其阻抗随 时间变化的负载，导致电 流和电压波形不具有相同 形状或相位差发生变化。
特性
高压输电
01
02
03
04
高压输电是通过高压线路将电 能从发电厂传输到负荷中心， 以减少线路损耗和降低传输成
本。
高压输电线路通常采用分裂导 线，以增加线路的输电容量。
高压输电电压等级通常在 200kV以上，常见的有330kV
、500kV和765kV等。
高压输电线路通常采用架空线 路或电缆线路，其中架空线路
发电机的基本构造
发电机通常由转子、定子和三相 绕组组成。转子在磁场中旋转，
从而产生旋转磁场。
旋转磁场的产生
当发电机转子绕组中通入直流电 流时，电流在磁场中受到安培力 作用，使转子旋转起来。随着转 子旋转，定子中的感应电动势也
随之产生。
交流电的产生
由于发电机转子连续旋转，定子 中的感应电动势也连续变化，从
旋转磁场的优点
与直流电机相比，旋转磁场具有更大的输出功率和更高的效率。此外， 旋转磁场还具有结构简单、维护方便等优点。
03
三相交流电的特性
电压波形
总结词：正弦波形
详细描述：三相交流电的电压波形是正弦波，这是因为交流电的大小和方向随时 间变化，而正弦波是最能模拟这种变化的波形之一。
电流波形
总结词
绕组材料的选择
三相交流电 名词解释
三相交流电名词解释
三相交流电是指由三个相位相位相差120度的交流电信号组成的电力系统。
在电力传输和供电方面具有重要的应用。
基本概念
三相交流电的基本概念包括：
•相位：每个相位的电压和电流波形相互偏移120度。
•相电压：每个相位的电压的大小和方向。
•相电流：每个相位的电流的大小和方向。
优点
三相交流电具有以下优点：
1.功率传输平衡：三相电系统可以提供平衡的功率传输，减少功率损耗。
2.设备效率高：三相电系统可以使用较小的导线和设备尺寸传输相同的功
率。
3.启动力矩大：三相电机可以提供较大的启动力矩，适用于各种工业应用。
正弦三相交流电
I N I A I B I C 0
.
.
.
.
(４—70)
不对称三相负载的相电压对称， 是因为中线的作 用。 否则， 相电压就不对称。
iA A uA N uC uB a
ZL
i0 Za N’
ZN
iC c
Zc
Zb b
C B
ZL ZL
iB
图 8.8
对称三相四线制Y—Y电路
图中ZL为端线抗，ZN为中线阻抗，Z为负载阻抗，三 . . . U 相均相等， A U B 、 C 和对称。以电源中性点N为参考 U 结点，负载中性点为独立结点，运用弥尔曼定理得：
用iab 、 ibc 、 ica表示， 它们的相量
. . . . . . . .
I AB
U AB U AB YA , ZA
I BC
U BC U BC YB , ZB
I CA
U CA . U CA YC , ZC
各线电流的相量为
I A I AB I CA ,
.
.
.
I B I BC I AB ,
.
.
.
I C I CA I BC ,
.
.
.
பைடு நூலகம்
根据KCL， 有
中线：从中点引出的输电线称为中线，又称地线或零线。 端线：从始端引出的输电线称为端线，俗称火线。
线电压：端线之间的电压，参考方向习惯上规定为由先行相
到后续相，且习惯上用下标字母的次序表示，分别记为uAB， uBC，uCA其有效值用Ul表示。 相电压：端线与中线之间的电压，也常用下标字母次序表示 其参考方向，分别记为uAN，uBN、uCN，简记为uA、uB， uC，其有效值用UP表示。有中线的三相交流电路称为三相四 线制电路，无中线的则称为三相三线制电路。
三相电是什么意思是什么
三相电是什么意思是什么三相电是电力系统中常见的一种电源形式，也是工业生产、家庭用电等领域中广泛应用的电能供应方式。
相比于单相电，三相电在稳定性、传输效率等方面具有明显的优势。
本文将从三相电的基本原理、特点以及应用领域等方面进行介绍。
首先，我们来了解三相电的基本原理。
三相电是由三个电源发出的电流，每个电流之间相位差120°，并且它们共享相同的频率。
这三个电源可以是三个单独的发电机，或者是由一个发电机通过变压器等设备产生的。
在三相电中，电流和电压之间存在一种特殊的关系，即电压和电流的波形是正弦曲线，且三个电源之间的相位差相等。
接下来，我们来看看三相电相比其他电源形式的特点。
与单相电相比，三相电具有以下几个显著的优势。
首先，三相电传输效率高。
由于三个电流之间相位差120°，可以实现电流的连续传输，从而减小了功率的波动。
这意味着在相同功率下，三相电相比单相电能够提供更大的电能输出。
其次，三相电稳定性好。
由于三个电流之间相位差相等，可以相互补充，从而减小了电流和电压的波动。
这样可以保证电力系统的稳定运行，降低电力设备发生故障的概率。
另外，三相电具有功率因数高的特点。
功率因数表示电流和电压的相位关系，它的值越接近1，说明功率的利用效率越高。
三相电由于电流之间存在相位差，可以提高功率因数，使得能源的利用更加高效。
三相电的应用范围非常广泛。
首先，工业生产领域是三相电的主要应用领域之一。
在工厂、矿山、化工厂等环境中，各种设备需要大量的电力供应，三相电能够满足这些设备的需求。
其次，三相电也广泛应用于商业建筑和办公场所。
例如，商场、写字楼等场所需要大量的照明、制冷、通风设备，三相电能够为这些设备提供稳定、高效的电力供应。
此外，三相电还广泛应用于家庭用电。
随着生活水平的提高，家庭中使用的电器设备越来越多，对电力的需求也日益增长。
三相电不仅可以满足家庭用电的基本需求，还能够提供足够的电力储备，以应对可能出现的峰值负荷。
三相电路的基本概念
三相电路的基本概念一、什么是三相电路？三相电路是指由三个相位的交流电组成的电路。
在三相电路中，三个电源相间相差120度，它们的电压和频率相同，且在任何时刻都存在至少两个电源在供电，因此三相电路具有高效、稳定的特点，广泛应用于工业、建筑、交通等领域。
二、三相电路的基本组成1.三个电源三相电路中，三个电源通常指三个交流电源，它们的相位差为120度，电压和频率相同。
三个电源可以是三个独立的发电机，也可以是由一个变压器接入三相电网得到的三相电源。
2.三个负载三相电路中，三个负载通常指三个电动机或三个灯泡等电器设备。
三个负载的电流和功率可以不同，但是它们之间的相位差同样为120度。
3.三个导线三相电路中，三个导线通常指三根电缆或电线，分别连接三个电源和三个负载。
在三相电路中，通常使用三根相同的导线，其中一根被称为“相线”，另外两根被称为“零线”。
三、三相电路的工作原理在三相电路中，三个电源的相位差为120度，因此它们的电压和电流的变化情况也不同。
当三个电源同时供电时，三个负载也同时受到电力的驱动，它们之间的相位差同样为120度。
由于三个负载的电流和功率可以不同，因此三个电源的负载也可以不同，但是它们之间的相位差始终为120度。
三相电路的工作原理可以用图示来表示：图示中，三个电源分别为Ua、Ub、Uc，三个负载分别为Za、Zb、Zc，三个导线分别为La、Lb、Lc。
当三个电源同时供电时，三个负载也同时受到电力的驱动，它们之间的相位差同样为120度。
四、三相电路的应用三相电路具有高效、稳定的特点，广泛应用于工业、建筑、交通等领域。
下面介绍三相电路在工业领域中的应用：1.电动机控制三相电路可以用于电动机的控制。
在三相电路中，三个电源分别连接三个电动机，通过控制电源的开关，可以实现电动机的启动、停止、正反转等操作。
2.变频调速三相电路可以用于变频调速。
在三相电路中，通过改变电源的频率，可以实现电动机的调速，从而满足不同的生产需求。
三相电电路基础知识
三相电电路基础知识一、什么是三相电电路？三相电电路是指由三根交流电线组成的电路，其中每根电线的电压和频率相同，但相位差120度。
在三相电电路中，电流和电压会交替变化，使得电力传输更加稳定和高效。
二、三相电电路的优势相比于单相电电路，三相电电路具有以下优势：1. 高效能：由于三相电路中的电流和电压交替变化，相位差120度，电力传输更加稳定，能够提供更高的功率输出。
2. 节省材料和成本：相比于单相电电路，三相电电路只需要三根电线和一台三相电源就可以实现电力传输，减少了材料和成本的使用。
3. 平衡负载：三相电电路中，三根电线的电压和频率相同，相位差120度，可以实现负载的平衡，避免了负载不均衡造成的电力浪费和设备损坏。
三、三相电电路的构成三相电电路由三个主要部分组成：三相电源、电力负载和电缆或导线。
1. 三相电源：三相电源是提供电力的来源，通常是由发电厂或变电站提供的，它产生三相交流电，电压和频率相同，相位差120度。
2. 电力负载：电力负载是指电路中需要消耗电能的设备或用途，如电动机、照明设备、加热设备等。
根据负载的不同，可以选择合适的功率和电压等级。
3. 电缆或导线：电缆或导线用于连接三相电源和电力负载，传输电能。
在选择电缆或导线时，需要考虑电流和功率的要求，以及电缆的绝缘材料和截面积等参数。
四、三相电电路的连接方式在三相电电路中，常见的连接方式有星形连接和三角形连接。
1. 星形连接：星形连接是将每个负载分别与三相电源的相线相连，形成一个星形结构。
这种连接方式适用于需要单独控制每个负载的情况，如照明设备、小型电动机等。
2. 三角形连接：三角形连接是将负载依次连接，形成一个闭合的三角形电路。
这种连接方式适用于大型电动机等需要较高功率输出的负载。
五、三相电电路的应用三相电电路广泛应用于工业和商业领域，主要用于供电、照明、动力传输等方面。
1. 供电：三相电电路可以提供稳定的电力供应，满足工业和商业用电的需求。
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三相电源的连接:
A
uA
N中
UA
线
UAB
C
uC
uB
B UB
UCA
UC UBC
星形连接：三相四线制
相电压: Up
UA U0V UB U 120 V UC U120 V
线电压: Ul
UAB UA UB UBC UB UC
UCA UC UA
相电压:
UA U0V UB U 120 V UC U120 V
线电压:
UAB 330 UA UBC 330 UB UCA 330 UC
UCA
UC
3U 2
UAB
30
UA
U
UB
UBC
UAB UA UB 3U30V UBC UB UC 3U90V UCA UC UA 3U150V
例:
UA 220 30V UB 220 90V UC 220 150 V
UA 100 120 V UB 100 0V UC 100 120 V
UA 115 150 V UB 11590V UC 115 30V
UAB 380 60V UBC 380 60V
UCA 380 180 V
UAB 173150 V UBC 173 30V
UCA 173 90V
UA U0V UB U 120 V UC U120 V
由3个频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源所构 成的电源称为三相电源。由三相电源供电的电路称为三相电路。
三相电源图象：
u(t)V
uA
uB
UC
相量图:
UB
A
B
C
uC
uA
uB
uC
t
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
X
Y
Z
三相四线制
A
B
C
uA
uB
uC
UA
X
Y
Z
三相三线制
第8章 三相交流电路
8.1 三相交流电的基本概念√ 8.2 三相负载 8.3 三相电路的功率
第8章 三相交流电路
学习目标
1、了解三相电源的产生； 2、掌握三相电源的星形连接与三角形连接； 3、掌握三相平衡负载物理量的计算； 4、掌握平衡负载功率的计算；
火线 A 火线 B 火线 C 地线 N
8.1三相交流电的基本概念
UAB 200 120 V UBC 200 120 V
UCA 200 0V
三角形连接：三相三线制
A
uC
C
uB
uA
UA
UC
B UAB
UCA
UBC UB
相电压:
UA U0V UB U 120 V UC U120 V
线电压:
UAB UA UBC UB UCA UC
线电压等于相电压!
工 业 用 电 一般用电器的接法
1、三相电源
A• S
Y•
C
N
X
定子
Z
AX
•
B Y CZ
B 首端 末端
转子
N
C Y
12 0°
X
A
12 0°
B
Z
S
三相发电机原理图
三相电源由三相交流发电机产生的。在三相交流发电机中有3 个相同的绕组。3个绕阻的首端分别用A、B、C表示，末端分别用X、 Y、Z表示。这3个绕组分别称为A相、B相、C相。
三相对称电动势的表达式：
uB
uA Um sin t Um sin(t -120o)
uC Um sin(t 120o)
eA
eB
eC
0
S N
• •+ S •
+ N •+ +
A
•
Y +•
S
•Z
S N
C+
N
+• B
+
X
A相
t
B相
C相
A相、B相、C相三相电压分别为：
A
uA
B
uB
C
uC
X
Y
Z
相量表示法：