三相正弦交流电路市公开课一等奖省赛课获奖课件

第四章三相交流电路三相正弦交流电路第1页第4章三相正弦交流电路

4.1对称三相正弦交流电源4.3对称三相正弦交流电路功率

4.2对称三相正弦交流电路计算4.4不对称三相正弦交流电路分析课堂讨论下一章上一章返回主页三相正弦交流电路第2页4.1对称三相正弦交流电源

4.1.1对称三相正弦交流电源特征及数学表示式第4章三相正弦交流电路对称三相正弦交流电源，由三个频率相同、幅值相等、初相位依次相差120°正弦交流电压源组成。一相：其中每一个电源称为一相三相，分别称为A相、B相、C相三相正弦交流电路第3页以A相为参考，电压瞬时值表示式：4.1对称三相正弦交流电源uA=UmsinωtuB=Umsin(ωt-120°)uC=Umsin(ωt+120°)三相电压相量表示式：UA=U0°=U

=(-+j)U

1232UC=U120°UB=U-120°=(--j)U

1232O

teuA

uB

uCuA+uB+uC=0120°UA

UB

UC

120°120°UA+UB+UC=0三相正弦交流电路第4页4.1.2对称三相正弦交流电源产生及联结方式1.三相交流发电机工作原理

对称三相绕组：NS定子横截面U1U2V2V1W2W1转子原动机驱动始端末端e4.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第5页

t

Oe1

U1V2V1W2W1U2NS

t

Oe3

t

O

e2

三相交流发电机原动机驱动4.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第6页2.对称三相电动势O

te相序e1→e2→e3→e1——正序。e1=Emsin

te2=Emsin(

t－120o)e3=Emsin(

t＋120o)e1

e2

e34.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第7页

热电厂1煤传送带2加煤机3粉碎机4锅炉5煤渣6空气预热器7静电除尘8烟囱9汽轮机10冷凝器11变压器12冷却塔13发电机14输电线火力发电4.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第8页燃烧室燃料锅炉炉膛循环水汽轮机发电机3000r/min升压变压器超热高压蒸汽电能输出电能产生火力发电4.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第9页励磁机发电机水轮机水力发电4.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第10页小浪底电站水轮机组安装4.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第11页三峡电站首台机组安装4.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第12页U1、U2、U3二、三相供电方式1.三相电源星形联结E1E2E3L1L3L2相线相线相线U12U23U31

线电压：U12、U23、U31三相三线制N中性线U1U2U3

相电压：三相四线制U1U3－U2U12U31U2U23U12=3U130o

30o

30o

30o

U23=3U230o

U31=3U330o

UL

=3UP

4.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第13页2.三相电源三角形联结U12=E1U23=E2U31=E3三相三线制E1E2E3L1L3L2U12U23U31

E1＋E2＋E3=04.1对称三相正弦交流电源三相正弦交流电路第14页4.2对称三相电路计算负载分为三相负载和单相负载两类。单相负载平均分为三组，组成三相负载，尽可能使三相电源供电均衡。L1L2L3NM3~第4章三相正弦交流电路三相正弦交流电路第15页4.2.1三相负载联结方式ZABZBCZCAACBZBZCZAN'ACB每一个负载——一相每相负载电压——相电压每相负载电流——相电流经过端线电流——线电流三相正弦交流电路第16页4.2.2对称三相电路计算

一、对称负载星形联结1.负载上电压忽略中性线阻抗，则有U1=U2=U3=UP2.相电流4.2对称三相电路计算L2L3L1NZ1Z2Z3＋U１－＋U3－＋U2－I1I2I3I1=U1Z1I2=U2Z2I3=U3Z3三相正弦交流电路第17页3.线电流即

IP=IL4.中性线电流

IN=I1＋I2＋I3IL1=I1L2L3L1NZ1Z2Z3＋U１－＋U3－＋U2－I1I2I3INIL1IL2IL3IL2=I2IL3=I34.2对称三相电路计算三相正弦交流电路第18页Z1=Z2=Z3

Z1Z2Z3L2L3L1N＋U１－＋U3－＋U2－I1I2I3INIL1IL2IL3=|Z|

Z

Z

Z

U1U2U3I1I2I3

IN=I1＋I2＋I3=0对称电感性负载中性线能够去掉?4.2对称三相电路计算三相正弦交流电路第19页二、对称负载三角形联结L2L3L1Z1Z3Z2＋U1－＋U2－－U3＋当负载额定电压UN等于电源线电压UL时，要采取三角形联结方式。U1=UL1U2=UL2U3=UL3不论负载是否对称，负载上承受电压是对称线电压。1.负载上电压4.2对称三相电路计算三相正弦交流电路第20页I1=U1Z1I2=U2Z2I3=U3Z3L2L3L1Z1Z3Z2IL3＋U1－＋U2－－U3＋I1IL2IL1I2I3

IL1=I1－I3

IL2=I2－I1

IL3=I3－I2

IL1＋IL2＋IL3=0广义结点2.相电流3.线电流4.2对称三相电路计算三相正弦交流电路第21页I3－I3负载对称U1U2U3I1I2对称电感性负载Z1=Z2=Z3=|Z|

30oIL2IL3IL1

IL

=3

IP

IL1=3I1－30o

IL2=3I2－30o

IL3=3I3－30o

I1=I2=I3=IPIL1=IL2=IL3=IL30o30o4.2对称三相电路计算三相正弦交流电路第22页4.3对称三相正弦交流电路功率第4章三相正弦交流电路P1=

P2=

P3=

UP

IP

cos

Q1=

Q2=

Q3=

UP

IP

sin

P=3UP

IP

cosQ=3UP

IP

sin1.对称星形联结三相负载3UPIPcos

=3ILcos

UL3=3UL

ILcos

3UPIPsin

=3ILsin

UL3=3UL

ILsin

三相正弦交流电路第23页4.3对称三相正弦交流电路功率P=3ULILcosQ=3ULILsinS=3ULIL

P

=3UP

IP

cos

Q

=3UP

IP

sinS=3UP

IP

用相值计算公式用线值计算公式2.对称三角形联结三相负载3UPIPcos=3

ULcos

IL3=3UL

ILcos

3UPIPsin=3

ULsin

IL3=3UL

ILsin

三相正弦交流电路第24页ABZ2Z2Z2例4.2如图所表示，在380V三相电源上接有两组对称负载。已知负载A是星形联结三相电阻炉，UN=380V，P1=75kW，cos1=1。负载B是三角形联结电感性负载，UN=380V，P2=36kW，cos2=0.8。求电源提供电流。解法一：L2L3L1IL1R1R1R1IL11IL12IL11=P13UNcos1=113.95AIL21=P23UNcos2=68.37A4.3对称三相正弦交流电路功率三相正弦交流电路第25页＋U12－U12U1IL11I21IL12IL1IL1=IL11＋IL12230oABZ2Z2Z2＋U1－L2L3L1IL1I21R1R1R1IL11IL12IL1=IL11+IL12?1=arccos1=0o2=arccos0.8=36.87o

30oIL12=68.37

－66.87oAIL11=113.95－30oA

设U12=3800oV

IL1=IL11＋IL12=173.6

－43.67oA4.3对称三相正弦交流电路功率三相正弦交流电路第26页即电源提供电流为173.6A。解法二：用功率三角形求解。P

=P1＋P2=111kWQ

=Q1＋Q2

=P1tan1＋P2tan2

=0＋27=27kvar=114.24kV·A=173.6AS=

P2＋Q2IL=S3UN4.3对称三相正弦交流电路功率三相正弦交流电路第27页课堂讨论第4章三相正弦交流电路

4.1某三相对称负载采取三角形联结，接于线电压为220V三相电源上；或采取星形联结，接于线电压为380V三相电源上，试分析这两种情况电流和功率关系。(1)相电流比值为（

）(2)线电流比值为（

）(3)有功功率比值为（

）。a.1b.1/3c.3d.e.a31/3da三相正弦交流电路第28页课堂讨论

4.2某三相对称负载采取三角形联结，接于线电压为220V三相电源上；或采取星形联结，接于线电压为220V三相电源上，试分析这两种情况电流和功率关系。(1)相电流比值为（

）(2)线电流比值为（

）(3)有功功率比值为（

）。a.1b.1/3c.3d.e.d31/3cc三相正弦交流电路第29页课堂讨论

4.3三相交流发电机三个绕组接成星形时，若线电压则相电压u2为（

）。a.u2=2202sin(

t

＋30o

)

V

b.