三相交流电教程文件.ppt

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1、三相交流电三相制供电比单相制供电优越在发电方面:三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。在输电方面:如果以相同电压将相同大小的功率输送到相同距离,三相输电线比单相输电线节省材料。在用电设备方面:三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。1.三相交流发电机主要组成部分:电枢(是固定的,亦称定子):定子铁心内圆周表面有槽,放入三相电枢绕组。磁极三相绕组n单相绕组(是转动的,亦称转子)三相绕组的三相电动势幅值相等,频率相同,彼此之间相位相差120°。++

2、+–+SN铁心绕组AX任务1三相电源与三相负载–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN活动1:三相交流电动势的产生t0三相对称电动势的产生eAeBeCXAYCBZSN+•++••XAYCBZSN+••+•+XAYCBZSN+•++••XAYCBZSN+••+•+XAYCBZSN+•++••XAYCBZSN+••+•+XAYCBZSN+•++••XAYCBZSN+••+•+XAYCBZSN+•++••XAYCBZSN+•++••XAYCBZSN+•++••XAYCBZSN+

3、••+•+U相V相W相+-AXuA+-BYuB+-CZuCXAYCBZSN+•++••由于电机结构的原因,这三相绕组所发出的三相电动势幅值相等,频率相同,彼此之间相位相差120°。可将其表示为:2.相量形式3.对称正弦量幅值相等,频率相同,相位互相差120°的正弦量。对称正弦量特点为:120°UA•UC•UB•120°120°三相电压相量图4.正弦量的相序三相交流电在相位上的先后次序称为相序。上述的三相电源的相序为A→B→C。在电力系统中一般用黄、绿、红区别A、B、C三相。Um–Umt02uAuCuB顺序

4、:相序为A→B→C。逆序:相序为A→C→B。三相发电机中各绕组电动势到达幅值(或零值)的先后次序。活动2三相电源的联接1.星形联接N中点或零点N把发电机三相绕组的末端接成一点。而把始端作为与外电路相联接的端点。这种联接方式称为电源的星形联结。火线中线或零线火线火线线电压相电压目前,我国供电系统线电压380V,相电压220V。三相四线制N中点或零点N火线中线或零线火线火线线电压相电压根据KVL:各线电压与相电压之间的关系为:三相电源各电压间的相量关系UA•UC•UB•30o30o30o线电压的有效值用表示,相电压

5、的有效值用Up表示。由相量图可知它们的关系为:2.Δ形联结发电机三相绕组依次首尾相联,引出三条线,称为三角形联结。如果三相电源电动势对称,则三相电压的相量和为零,即:如果将某一相绕组接反,三角形回路中的总电压为:对称交流电路中的用电设备,大体可分为两类:一类是需要接在三相电源上才能正常工作的叫做三相负载,如果每相负载的阻抗值和阻抗角完全相等,则为对称负载,如三相电动机。另一类是只需接单相电源的负载,它们可以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载,但各相的复阻抗一般不相等,所

6、以不是三相对称负载。如照明灯。活动3三相负载的联接1.Y形联结iBiCiNiAN负载中电流:(略线路阻抗)中性线中的电流为:若负载对称,即UA•UC•UB•IC•IA•IB•对称负载相量图对称负载可以去掉中线。三相交流电动机N如果三相负载对称,中线中无电流,故可将中线除去,而成为三相三线制系统。但是如果三相负载不对称,中线上就会有电流IN通过,此时中线是不能被除去的,否则会造成负载上三相电压严重不对称,使用电设备不能正常工作。三相电动势和负载对称,各相电压和电流也都对称。只要某一相电压、电流求得,其他两相

7、就可以根据对称关系直接写出;各相电流仅由各相电压和各相阻抗决定。各相计算具有独立性。三相对称电路计算可归结为一相来计算。【例1-1】星形联接的三相负载,每相电阻R=6Ω,感抗XL=8Ω。电源电压对称,设,试求电流。解:因为负载对称,计算一相即可,现以U相为例。在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为

8、电抗。阻抗的单位是欧。负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物,复合后统称“阻抗”,写成数学公式即是:阻抗Z=R+j(XL–XC)。其中R为电阻,XL为感抗,XC为容抗。如果(XL–XC)>0,称为“感性负载”;反之,如果(XL–XC)<0称为“容性负载”。所谓谐振,按电路理论,它是正弦电压加在理想的(无寄生电阻)电感或电容串联电路上。当正弦频率为某一值时,容抗与

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