电工技术第二版课件教学课件 作者 董力 郑怡 主编第3章三相交流电路.ppt

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1、第三章三相正弦交流电路§3.1三相交流电源§3.2三相负载的联接§3.3三相电路的功率第三章三相正弦交流电路上一页下一页返回本章三相交流供电系统在发电、输电和用电方面与单相相比有造价低、节省金属材料、性能好等许多优点，发电厂均以三相交流方式向用户供电。本章介绍三相交流电的供电方式、三相负载用电的联接方式及三相电功率。上一页下一页返回本章1.概念由三个幅值相等、频率相同、相位互差120o的单相交流电动势按一定方式连接起来所构成的电源称为三相交流电源。由三相电源构成的电路称为三相交流电路。三相交流电源一

2、般来自三相交流发电机或变压器副边的三相绕组。三相交流发电机的基本原理如图3-1所示§3.1三相交流电源上一页下一页返回本章W1V2NSV1W2图3-1三相交流发电机原理图U2U1上一页下一页返回本章返回本节发电机的固定部分称为定子,其铁芯的内圆周表面冲有沟槽,放置结构完全相同的三相绕组U1U2、V1V2、W1W2。它们的空间位置互差120o，分别称为U相、V相、W相,工程上以黄、绿、红三种颜色标志。引出线的始端用U1、V1、W1表示，末端用U2、V2、W2表示。2.三相发电机的结构及工作原理转动的磁

3、极称为转子。转子铁芯上绕有直流励磁绕组。当转子被原动机拖动作匀速转动时，三相定子绕组切割转子磁场而产生三相交流电动势。上一页下一页返回本章返回本节将三个绕组的末端U2、V2、W2连在一起引出一根连线称为中性线（若接地又称为零线），三个绕组的始端U1、V1、W1分别引出的三根线称为端线L1、L2、L3（中性线接地时又称为火线）,这种联接称为电源的星形联接。如图3-2所示3.三相电源的联接3.1三相电源的星形联接上一页下一页返回本章返回本节V2V1W1W2U2U1L1NL2L3uUuVuW图3-2电源的

4、星形联接上一页下一页返回本章返回本节相电压:电源每相绕组两端的电压称为电源相电压。参考方向规定从绕组始端指向末端，用uU、uV、uW表示，有效值用UP表示。三相四线制:由三根端线和一根中线所组成的供电方式称为三相四线制。三相三线制:只用三根端线组成的供电方式称为三相三线制。上一页下一页返回本章返回本节三相电源瞬时值表达式为：波形图和相量图如图3-3所示。相电压对称。（3-1）上一页下一页返回本章返回本节0wt2πuWuVuUuπ(a)相电压的波形图(b)相量图120012001200图3-3三相电源

5、相电压的波形图和相量图上一页下一页返回本章返回本节电源任意两根端线之间的电压称为线电压，用uUV、uVW、uWU表示，如图3-4所示。V2V1W1W2U2U1L1NL2L3uUuVuWuUVuVWuWU图3-4上一页下一页返回本章返回本节线电压和相电压之间的关系为：（3-2）上一页下一页返回本章返回本节三个线电压对称。如图3-5所示UUV．－UＵ．30°30o30oUWU．UVW．UＶ．UＵ．－UＶ．－UＷ．Uｗ．图3-5相电压与线电压的相量图上一页下一页返回本章返回本节用UL表示线电压的有效值（3

6、-3）线电压为相电压的倍。（3-4）上一页下一页返回本章返回本节线电压的相位导前对应的相电压相位30o。线电压、相电压均为对称电压。通常情况下三相四线制低压供电系统线电压为380V，相电压为220V。3.2三相电源的三角形联接如果将三相发电机的三个绕组依次首（始端）尾（末端）相连，接成一个闭合回路，则可构成三角形联接。从三个连接点引出的三根线即为三根端线。如图3-6所示。上一页下一页返回本章返回本节图3-6三相电源的三角形联接WU1(W2)V1(U2)W1(V2)UVuWUuUVuVW上一页下一页返

7、回本章返回本节.UW＝UWU.UU.＝UUV..UV＝UVW.图3-7线电压等于相电压当三相电源作三角形联接时，只能是三相三线制，而且线电压等于相电压。UP=UL上一页下一页返回本章返回本节§3.2三相负载的联接负载有单相负载与三相负载之分．对于单相负载，应根据其额定电压接入电路。若负载所需的电压是电源的相电压，应将负载接到端线与中线之间。如图3-8(a)

8、ZU

9、

10、ZV

11、

12、ZW

13、图3-8(a)UVWN上一页下一页返回本章若负载所需的电压是电源的线电压，应将负载接到端线与端线之间。如图3-8(b)

14、Z

15、UV

16、

17、ZVW

18、

19、ZWU

20、UVWN图3-8（b)上一页下一页返回本章返回本节三相负载有两种情况：一种是将三个（或三组）单相负载分别接到三相电源的每一相上，组成三相负载。另一种是负载本身就是要求三相电源供电的三相负载。例如三相交流电动机、三相电炉等．按照电源与负载联接方式不同，三相电源与负载有四种接法，即：Y-Y、Y-△、△-Y、△-△。但对用户来讲，电源绕组如何连接并不太关心。只讨论三相负载本身的联接：星形（Y）联接和三角形（△）联接。若三相电源上接入的负载完全相同（