三相交流电路 实验课件(转)
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三相交流电路PPT课件
芜湖职业技术学院
电工技术
第 2章
3. 三相电源的三角形（Δ）连接方式
三相电源首尾 相接构成闭环
AZ
uA
X B
uC
C Y
uB
A
uCA
C
uAB uBC
B
在电源的三个连接点处 分别外引三根火线。
显然，电源绕组作Δ接 时，线电压等于发电机绕 组的三相感应电压。
U线U相
显然发电机绕组作Δ接时只能向负载提供一种电压！
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电工技术
第 2章
2.3.1 三相电源的连接方式
三相交流电是由三相发电机产生的。发电机主要由定
子和转子两大部分构成。
首端： A B C
定子铁心
A
N
Y+
定子绕组
↓↓↓
尾端： X Y Z
Z
三相定子绕组对称嵌放
在定子铁心槽中。
转轴
－
B
S
转子绕组通电后产生磁场。 原动机带动转子绕轴旋
转子铁心 C
uAB uCA
uBC
尾端公共点向外引出的导线 称为中线，中线俗称零线。
N
显然火线与零线之间的
B 电压等于发电机绕组的
三相感应电压—相电压
C
三相电源Y接时的三个相电压显然是对称的！
火线与火线之间的电压称为线电压。
结论：三相电源绕组作Y形连接时，可以向负载提供两种
电压。此种供电系统称为三相四线制。
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uB Um sin(t 120)
uC Um sin(t 120)
1. 对称三相交流电的特点
u uA
0
uB uC
ωt
UC
120°
电工技术
第 2章
3. 三相电源的三角形（Δ）连接方式
三相电源首尾 相接构成闭环
AZ
uA
X B
uC
C Y
uB
A
uCA
C
uAB uBC
B
在电源的三个连接点处 分别外引三根火线。
显然，电源绕组作Δ接 时，线电压等于发电机绕 组的三相感应电压。
U线U相
显然发电机绕组作Δ接时只能向负载提供一种电压！
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电工技术
第 2章
2.3.1 三相电源的连接方式
三相交流电是由三相发电机产生的。发电机主要由定
子和转子两大部分构成。
首端： A B C
定子铁心
A
N
Y+
定子绕组
↓↓↓
尾端： X Y Z
Z
三相定子绕组对称嵌放
在定子铁心槽中。
转轴
－
B
S
转子绕组通电后产生磁场。 原动机带动转子绕轴旋
转子铁心 C
uAB uCA
uBC
尾端公共点向外引出的导线 称为中线，中线俗称零线。
N
显然火线与零线之间的
B 电压等于发电机绕组的
三相感应电压—相电压
C
三相电源Y接时的三个相电压显然是对称的！
火线与火线之间的电压称为线电压。
结论：三相电源绕组作Y形连接时，可以向负载提供两种
电压。此种供电系统称为三相四线制。
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uB Um sin(t 120)
uC Um sin(t 120)
1. 对称三相交流电的特点
u uA
0
uB uC
ωt
UC
120°
三相电路培训课件.ppt
U CA
IN
IBN
ICN
U BN
U CN IAN
U AB U AN
U BC
§7.6 三相电路的功率及其测量
一、三相电路的功率
三相总有功功率： P PA PB PC
负载对称时： P 3 ULp I p cos
星形接法时： Ul 3ULp
三角形接法时：Ul ULp
Il Ip
Il 3I p
A 一层楼
二层楼 B C
...
三层楼
结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。
问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼
灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的
1/4 ）结果如何？
分析
A
U
R3
1 5
380
76
V
R3 R2
4
B
U R2 5 380 304 V C
结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，
灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。
二、 负载做三角形联结
A
uCA
uAB iA iAB
iCA
ZAB
B
iB
ZBC ZCA
C uBC iC
iBC
（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。
（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有
效值相等，相位互差120 。有效值为：
I AB
I BC
I CA
IP
Ul Z
负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系
假设电容C接的是A相， 则 L1、L2 较亮者为B 相，另一相为C相。
灯泡
C 灯泡
L1 L2
相序指示器
§7.2 三相电源的联结
三相交流电路讲义课件
关于零线的结论
负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小 不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达 不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中 各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相 三相制供电，而且必须保证零线可靠。
中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相 等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不 允许接保险丝也不允许接刀闸。
各差120o
X
转子装有磁极并以
的速度旋转。三个
线圈中便产生三个单相电动势。
定子 Z
•
B 转子
三相电动势
eXA Em sin t
eYB Em sint 120 eZC Em sint 240
Em sin( t 120)
三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120º
三相电动势的相量关系：
照明电路的一般画法
A B C
N
零线上不能加 刀闸和保险
...
一 层
...
...
二
三
层
层
讨论 照明电路能否采用三相三线制
供电方式？
讨论
不加零线 会不会出 现问题?
A 一层楼
N
二层楼 B C
...
三层楼
问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通,
情况如何?
分析：
设线电压为380V。 A相断开后，B、C 两相 串连，电压UBC （380V） 加在B、C负载上。如果 两相负载对称，则每相负 载上的电压为190V。
u AN A
Z iAN
N
uCN C
uBN B
Z
iC
iB
iCN Z
iBN
相电流(负载上的电流)：
11.13三相交流电PPT课件
+
I-ca
+
Zca Zbc
Zab
.
Ua-bI.ab
.
IB
.
Ibc
-
.
Ubc
+
负载三角形联结时：负载的 相电压等于电源的线电压。
相电流：
.
.
Iab=
Uab
Z. ab
.
Ibc=
Ubc
Z. bc
.
Ica=
Uca
Zca
线电流：
...
IA , IB , IC
.
A
IA .
C B
.
IC
.
Uca
I-c
a
+
+.
ZZcabcZabUa-bI.a
2. AB断开不影响另两相负载，A、B两线的安 培计读数等于负载的相电流，C线的安培计读数 不变。即
I A IB 10A , IC 17.3A
AC和BC间负载功率不变，AB间功率为0，则总 功率为 P 2 P 30kW
3
小结 星形联结
三角形联结
电源
Ul 3Up
Ul Up
对称 Ul 3Up ，I p I l Ul Up ，I l 3 I p
上式为一般关系式，不论负载情况如何都成立。
（1）负载对称
.
IA
+
.
IN
. U_a
Za
_.
. I.B
Zc
+
._ Uc
Ub
Zb +
IC
.
UC
IB
感性
负载
IC
.
UA
IA
.
UB
I-ca
+
Zca Zbc
Zab
.
Ua-bI.ab
.
IB
.
Ibc
-
.
Ubc
+
负载三角形联结时：负载的 相电压等于电源的线电压。
相电流：
.
.
Iab=
Uab
Z. ab
.
Ibc=
Ubc
Z. bc
.
Ica=
Uca
Zca
线电流：
...
IA , IB , IC
.
A
IA .
C B
.
IC
.
Uca
I-c
a
+
+.
ZZcabcZabUa-bI.a
2. AB断开不影响另两相负载，A、B两线的安 培计读数等于负载的相电流，C线的安培计读数 不变。即
I A IB 10A , IC 17.3A
AC和BC间负载功率不变，AB间功率为0，则总 功率为 P 2 P 30kW
3
小结 星形联结
三角形联结
电源
Ul 3Up
Ul Up
对称 Ul 3Up ，I p I l Ul Up ，I l 3 I p
上式为一般关系式，不论负载情况如何都成立。
（1）负载对称
.
IA
+
.
IN
. U_a
Za
_.
. I.B
Zc
+
._ Uc
Ub
Zb +
IC
.
UC
IB
感性
负载
IC
.
UA
IA
.
UB
三相交流电源ppt课件
三相交流电路
二、三相交流电动势的产生
三相交流发电机主要由定子和转子组成，转子是电磁铁，其磁极 表面的磁场按正弦规律分布。定子铁心中嵌放三个在尺寸、匝数和绕 法上完全相同的线圈绕组，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，发电机的三根引 出线及配电站的三根电源线分别以黄（U）、绿（V）、红（Ｗ）三种 颜色作为标志。三个绕组在空间位置上彼此相隔120°。
三相交流电路
一、三相交流电概念
三相交流电：三个单相交流电按一定方式进行的组合，这三个单 相交流电的频率相同、最 大值相等、相位彼此相差120°。
三相交流电具有以下优点: (1)三相发电机比体积相同的单相发电机输出的功率要大。 (2)三相发电机的结构不比单相发电机复杂多少，而使用、维护都 比较方便，运转时比单相发电机的振动要小。 (3)在同样条件下输送同样大的功率，特别是在远距离输电时，三 相输电比单相输电节约材料。 (4)从三相电力系统中可以很方便地获得三个独立的单相交流电。 当有单相负载时，可使用三相交流电中的任意一相。
五、三相三线制供电
三相三线制就是三相电源星形连接时，中性线不引出，由 三根相线对外供电。三相三线制供电只能向三相用电器供电， 提供线电压，不能向单相用电器供电，主要用于高压供电线路 和低压动力线路。
三相交流电路
结束
发电机（或变压器）的绕组接成星形，采用三相四线制供电，可以提供两种 对称三相电压，一种是对称的相电压，另一种是对称的线电压。目前电力电网的 低压供电系统中的线电压为380V，相电压为220V，常写作“380/220V”。
三相交流电路
例题：现有一个测电笔或者一个量程为500V的交流电压表，如何 确定三相四线制供电线路中的相线和中线？简述方法。（习题册P63）
第3章(三相交流电路)
IN
I zA
I zC
Z3
ZA N'
IB
IC
ZB
I zB
相电流：各相负载的电流，正方向与相电压的极性一致。 线电流：端线中的电流，正方向从电源流向负载。
中线电流：中线中的电流，正方向从负载流向电源。
三相对称负载：各相负载的大小、性质完全相同。
（2）负载Y接三相电路的计算
LA UA N UB UC N LB LC – + UA –
三个最大值相等、角 频率相同、相位上互差 120°的正弦交流电。
(2) 三角形连接（Δ）
LA
CA
+ – +
–
U AB U
结论：电源Δ 形联结时 线电压U l 相电压Up
LB
UBC U BC
–
+ LC
第三节 三相电路中负载的连接
1. 三相负载
分类
负载
三相负载：需三相电源同时供电
三相电动机等
u eA eB eC
ωt
eA Em sin t eB Em sin( t 120 ) eC Em sin( t 120)
相量表示
0
T
E A E 0 E
UC
E 120 E ( 1 j 3 ) EB 120° 2 2 E 120 E ( 1 j 3 ) EC 2 2
第3章 三相交流电路
三相交流电源 三相电路负载的连接 三相电路的功率
0
引 言
单相交流电路：它的电源是一个交流电动势； 三相交流电路：它是由三个频率相同、幅值相等、 相位互差120°的电动势作为电源。
三相交流电路优点：
三相交流电源PPT课件
与线电压 ；三相电源为△形接法时的相电压 与线电压 。
【解析】三相电源Y形接法：相电压 =E=220V，线电压 =3 =380V。
三相电源△形接法：相电压 =E=220V，线电压 = =220V。
知识点精讲
三相发电机绕组接成三相四线制，测得三个相电压 = = =220V，三个线电压
以 为参考正弦量，则三相电动势的瞬时表达式为
= sin
2
)
3
2
+ )
3
= sin( −
= sin(
知识清单
三相交变电流的波形
三相电动势的波形图和相量图如图6-1-2所示。三相电动势随时间按正弦规律变化，它们到达
最大值（或零值）的先后顺序，叫作相序。 超前达最大值， 又超前 到达最大值，这种U-V-
相电压与线电压参考方向的规定：相电压的正方向是由首端指向中点N，例如电压 是由首端
1 指向中点N；线电压的方向，如电压 是由首端1 指向首端1 。
相电压与线电压之间的关系
2
3
三个相电压大小相等，在相位上相差 ；三个相电压互相对称,如图6-1-4所示。
知识清单
故两端线U和V之间的线电压应该是两个相应的相电压之差，即
2
线电压也是对称。
3
我们平常讲的电源电压为220V，即是指相电压；将电源电压为380V，即是指线电压。
知识点精讲
Y形联接的对称三相电源相电压之间的相位差是120°，线电压之间的相位差是
(
C )。
A.60°
B.90°
C.120°
D.150°
【解析】三相四线制电源的相电压和线电压都是对称的。
已知发电机三相绕组产生的电动势大小均为E=220V，试求：三相电源为Y形接法时的相电压
【解析】三相电源Y形接法：相电压 =E=220V，线电压 =3 =380V。
三相电源△形接法：相电压 =E=220V，线电压 = =220V。
知识点精讲
三相发电机绕组接成三相四线制，测得三个相电压 = = =220V，三个线电压
以 为参考正弦量，则三相电动势的瞬时表达式为
= sin
2
)
3
2
+ )
3
= sin( −
= sin(
知识清单
三相交变电流的波形
三相电动势的波形图和相量图如图6-1-2所示。三相电动势随时间按正弦规律变化，它们到达
最大值（或零值）的先后顺序，叫作相序。 超前达最大值， 又超前 到达最大值，这种U-V-
相电压与线电压参考方向的规定：相电压的正方向是由首端指向中点N，例如电压 是由首端
1 指向中点N；线电压的方向，如电压 是由首端1 指向首端1 。
相电压与线电压之间的关系
2
3
三个相电压大小相等，在相位上相差 ；三个相电压互相对称,如图6-1-4所示。
知识清单
故两端线U和V之间的线电压应该是两个相应的相电压之差，即
2
线电压也是对称。
3
我们平常讲的电源电压为220V，即是指相电压；将电源电压为380V，即是指线电压。
知识点精讲
Y形联接的对称三相电源相电压之间的相位差是120°，线电压之间的相位差是
(
C )。
A.60°
B.90°
C.120°
D.150°
【解析】三相四线制电源的相电压和线电压都是对称的。
已知发电机三相绕组产生的电动势大小均为E=220V，试求：三相电源为Y形接法时的相电压
三相交流电路课件
三角形连接
详细描述：三角形连接具有 以下特点
总结词：三角形连接是将三 相负载的各相依次相连，形
成闭合三角形回路。
01
02
03
每一相负载与其他两相负载 相连，形成完整的回路；
三角形连接适用于不平衡负 载，如三相电炉等；
04
05
在平衡负载情况下，各相电 流相等，且相位差为120度。
两种连接方式的比较
线电流
线电流是指流过每相线的 电流。在三相四线制中， 线电流是相电流的√3倍， 且相位差为120°。
电流平衡
在理想的三相交流电路中， 三相电流的大小相等，相 位差为120°。
电压和电流的关系
相位差
在三相交流电路中，电压和电流 之间存在一定的相位差。相位差 的大小和方向取决于电路的参数
和负载的性质。
在三角形连接中，任意一相的电压有 效值是线电压，线电压是相电压的根 号3倍。
两种连接方式的比较
星形连接和三角形连接各有优缺 点，选择哪种方式要根据实际情
况而定。
在星形连接中，中性点电流较小， 对中性线的依赖较小；在三角形 连接中，线电压等于相电压，线
路损耗和电压降落较小。
在实际应用中，可以根据负载的 性质和要求选择合适的连接方式。
03
三相负载的连接方式
星形连接
总结词：星形连接是一种常见的三相负载连接方式，其 中三相电源的每一相都与负载的一端相连，而负载的另 一端则通过中性线连接在一起。 每一相负载独立于其他相，电流通过中性线形成回路；
星形连接适用于平衡负载，如三相电动机等；
详细描述：星形连接具有以下特点 中性线的电流等于三相电流的矢量和，通常为零； 在不平衡负载情况下，中性线可能会产生较大的电流。
模块三：三相交流电路ppt
⑷再进一步确定三相功率。
三相电路的负载有两种联接方法— —星形(Y)联接和三角形()联接
A B C N
右图即是“电灯、 电动机负载的星
形联接”。
三相负载的联结
• 三相电路的分析方法与单相基本一致。
⑴根据实际电路画出电路模型图； ⑵选择电压或电流的参考方向； ⑶根据基本定律和分析方法求解电路i～u的关系； ⑷再进一步确定三相功率。
• 由于负载对称，可根据线 电流与相电流的关系作出
.
.ULeabharlann AICA相量图。显然线电流也是
对称的，在相位上比相应 .
的相电流滞后30°
IB
根据相量图，线电流的大小为
.
IBC
.
UBC
I l = 2 I p cos30º= √¯¯3Ip
.
IC
.
UAB
.
I 30° AB
.
IA
作为常见负载的电动机，其三相绕组可以接成星 形，也可以接成三角形；而照明负载，一般都接 成有中线 的星形。
UAB = UBC = UCA = Ul = Up
各相负载相电流的有效值分别为
I AB
UAB ZAB
,
IBC
UBC ZBC
,
ICA
UCA ZCA
各相负载的电压与电流的相位差分别为
AB
arctg
XAB R AB
,
BC
arctg
XBC RBC
,
C A
arctg
XC A RCA
负载的线电流可由克希荷夫定律列式计算：
各相电流为
•
•
•
IA 28.8/10.9 A IB 24.9/139.1 A IC 14.4/130.9 A
三相电路的负载有两种联接方法— —星形(Y)联接和三角形()联接
A B C N
右图即是“电灯、 电动机负载的星
形联接”。
三相负载的联结
• 三相电路的分析方法与单相基本一致。
⑴根据实际电路画出电路模型图； ⑵选择电压或电流的参考方向； ⑶根据基本定律和分析方法求解电路i～u的关系； ⑷再进一步确定三相功率。
• 由于负载对称，可根据线 电流与相电流的关系作出
.
.ULeabharlann AICA相量图。显然线电流也是
对称的，在相位上比相应 .
的相电流滞后30°
IB
根据相量图，线电流的大小为
.
IBC
.
UBC
I l = 2 I p cos30º= √¯¯3Ip
.
IC
.
UAB
.
I 30° AB
.
IA
作为常见负载的电动机，其三相绕组可以接成星 形，也可以接成三角形；而照明负载，一般都接 成有中线 的星形。
UAB = UBC = UCA = Ul = Up
各相负载相电流的有效值分别为
I AB
UAB ZAB
,
IBC
UBC ZBC
,
ICA
UCA ZCA
各相负载的电压与电流的相位差分别为
AB
arctg
XAB R AB
,
BC
arctg
XBC RBC
,
C A
arctg
XC A RCA
负载的线电流可由克希荷夫定律列式计算：
各相电流为
•
•
•
IA 28.8/10.9 A IB 24.9/139.1 A IC 14.4/130.9 A
三相交流电ppt课件
具有中性线的称为三相四线制连接，没有 中性线的称为三相三线制连接。
A
相电流：负载中的电流
线电流：端线中的电流
星形连接电路的相电流和线电流是
相等的，这里用相同符号表示，记
为
•
•
•
I A,IB,IC
UC － +
C
+ U A －
－ UB +
I A N I B B IC
•
IN
ZB
流过中性线的电流称为中性线电流，用 表I示• N。
+ C
－ UB +
B
I B I C
•
IN
ZB
IA
U A Z
U p0
Z z
Up Z
z
IB
U B Z
U p 120
Z z
Up Z
(120 z )
IC
UC Z
U p120 U p
Z z
Z
(120 z )
I AI BI C0 中线中没有电流。
ZA
ZC
9
问题及讨论
负载对称时
INIAIBIC0
ui 0 ( 6 )0 60
21
（2）当负载为三角形连接时，相电压等于线电压，
设U AB 100 30 V 。相电流为：
IAB
U AB Z
100 30 1060
10
3 60 A
IBC
U BC Z
100 3 120 10 1060
3 180 A
ICA
U CA Z
100 3120 10 1060
U AB 3 U A 30
U BC
3 U p 30 3 U B 30