电工学 少学时 唐介主编-第4章供电与用电课件.ppt

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1、第4章供电与用电4.1三相电源4.2三相负载4.3三相功率*4.4电力系统4.5触电事故4.6触电防护4.7静电防护4.8电器防火和防爆下一章上一章返回主页1三相交流电的优点三相交流发电机体积小、重量轻、成本低。节省输电线金属的消耗量，输电成本较低。应用广泛的三相异步电动机结构简单、价格低廉、性能良好和使用维护方便。三相交流电路由三相交流电源供电的电路。电力系统目前普遍采用三相交流电源供电。2大连理工大学电气工程系4.1三相电源一、三相交流电的产生+－e1L1L1′+－e2L2L2′+－e3L3L3′

2、L1L1′L2L2′L3L3′L1L1′三相交流发电机由三个对称的绕组组成，在空间上彼此相差120，它们的始端记为L1、L2、L3，末端记为L1、L2、L3。′′′（a）结构（b）绕组（c）三相电动势3大连理工大学电气工程系分类磁极放在转子上，转子由原动机拖动作匀速转动。定子三相绕组切割转子磁场而感应出三相交流电动势。•••L1L2'L3L2L3'L1'1.三相交流电动势产生原理2.三相交流电动势的特点幅值相等频率相同相位差=120SN4大连理工大学电气工程系3.三相交流电动势的表达式e2e3e

3、1ωteO(a)波形图U1U3U2(b)相量图120o120o120oe1=Emsinte2=Emsin(t-120º)=Emsin(t+120º)e3=Emsin(t-240º)E1=E0oE2=E-120oE2=E120o5大连理工大学电气工程系二、三相电源的星形联结发电机三相绕组通常将三个末端接在一起。三个绕组末端的连接点称为中性点(N)。三个首端L1、L2、L3称为端点。由中性点N引出的供电线称为中性线或零线。由三个首端引出的供电线称为相线或火线。L1L3－′L2L1′′L3+－e1+

4、－e2L2+e3星形联结L1L2L3L1L2L3′′′6大连理工大学电气工程系I1I3I2中性线(零线)线电流相电压相线(火线)线电压相电流三相四线制I1IL1=I2IL2=I3IL3=U12≠U1U23≠U2U31≠U3L1L2L3NIL2IL3IL1IN1.线电流与相电流的有效值关系2.线电压与相电压的有效值关系IL=IPU12+U23+U31+U1+U2+U3+7大连理工大学电气工程系30U23U2U31U3U2U12U1=√3U12U130o=√3U23U230o=√3U31U3

5、30o8大连理工大学电气工程系三、三相电源的三角形联结将三相电源中每相绕组的首端依次与另一相绕组的末端连接在一起，形成闭合回路。三角形联结L1L1′L2L3L2′L3′L1L3－′L2L1′′L3+－e1+－e2L2+e39大连理工大学电气工程系三相三线制I1I2I3线电流相电压相线（火线）线电压相电流U12U1=U23U2=U31U3=1.线电压与相电压的有效值关系UL=UPI1IL1=-I3I2IL2=-I1I3IL3=-I22.线电流与相电流的有效值关系L1L2L3IL1IL3IL2(U1)U1

6、2+U23(U2)+U31(U3)+10大连理工大学电气工程系－I1I130IL1I2I3IL2IL2－I3－I2=√3IL1I1－30o=√3IL2I2－30o=√3IL3I3－30o11大连理工大学电气工程系4.2三相负载三相对称负载:三相阻抗相等的三相负载。三相不对称负载:使用时平均分配到三个相上。L1L2L3NM3～三相负载:由三相电源供电的负载。Z2Z1Z312大连理工大学电气工程系星形联结三角形联结三相负载也有两种接法:具体采用何种接法，应根据电源电压和负载额定电压的大小来决定。原

7、则上应使负载的实际电压等于其额定相电压。ZZZL1L2L3ZZZL1L2L3N13大连理工大学电气工程系一、三相负载的星形联结三相负载的三个末端连接在一起，接到电源的中性线上。三相负载的三个首端分别接到电源的三根相线上。INIL3I2I1IL1I3L2L3L1NZ1Z2Z3+++U3IL2U1U2Z1Z2Z3L1L2L3NIL3IL1++U3U1U2IL1IL2+14大连理工大学电气工程系I1=U1Z1U2U31U3U12U1U2U1U3I1I2I3U23I1=U1Z1I1=U

8、1Z1INIL3I2I1IL1I3L2L3L1NZ1Z2Z3+++U3IL2U1U2如果负载对称，阻抗Z1=Z2=Z3。则为对称三相电路。IN=I1+I2+I3=IL1+IL2+IL315大连理工大学电气工程系I1=U1Z1I1=U1Z1I1=U1Z1如果负载对称，阻抗Z1=Z2=Z3。则为对称三相电路。IN=I1+I2+I3=IL1+IL2+IL3U2U31U3U12U1U2U1U3I1I2I3U23INIL3I2I1IL1I3L2L