电路与电工基础项目51-三相电源课件

1模块5三相正弦交流电路项目5.2三相负载的连接及其电压电流关系项目5.3对称三相电路的计算项目5.4不对称三相电路的分析项目5.5三相电路的功率项目5.1三相电源

【知识目标】牢固掌握对称三相正弦量的瞬时表达式、波形、相量表达式及相量图。牢固掌握三相电路的星形、三角形连接方式及其线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。牢固掌握对称三相电路的分析计算。掌握不对称星形连接负载的分析方法。模块五三相正弦交流电路【技能目标】掌握负载两种连接的线电压与相电压、线电流与相电流间的关系。掌握三相电路功率的测量。【课时安排】12课时。3目前动力电所采用的供电方式绝大多数是三相制。作为生产用电中最主要的负载，交流电动机大多数是三相交流电动机。

1891年世界上第一台三相交流发电机在德国劳芬发电厂投运，并建成了第一条从劳芬到法兰克福的三相交流输电线路。由于三相电路输送电力比单相电路经济，三相交流电机的运行效率也比单相交流电机高，因此目前世界上电力系统负荷用电几乎无例外地采用三相制。

4项目5.1三相电源5.1.1三相对称电源5.1.2三相电源的连接55.1.1三相对称电源图5-1三相交流发电机的原理图6当转子在原动机的带动下，以均匀速度按顺时针方向转动时，每相定子绕组依次切割磁力线。定子绕组中产生频率相同，幅值相等的正弦交流电源、及。三个电源电压的参考方向规定由定子绕组的始端指向末端。

这种最大值相等，角频率相同，相位互差的三个正弦交流电源称为对称三相电源。7假定三相发电机的初始位置如上图所示，产生的电源最大值为，频率为，是有效值。如果选择A相为参考正弦量，则可得出8其对应的正弦波形和相量图如图5-2所示。

图5-2

三相交流电u(t)t0uA

uB

uC

(a)

波形图

(b)

相量图

120º120º9从波形图和相量图很显然可得到这样的结论：三相对称电源在任一时刻的和为零。即三相交流电出现正幅值(或零值)的顺序称为相序。图5-2所示，三相交流电中的相序为A→B→C，称为正序(或顺序)；若相序为C→B→A，则称为逆序(或反序)。若无特别说明，相序均为正序。10三相电源的相量模型图，如图5-3所示。图５-3三相电源模型115.1.2三相电源的连接1．三相电源的星形连接三相电源向负载供电时，发电机的三相定子绕组必须进行恰当的连接。把三相定子绕组的末端连在一起，三个始端为电源的输出端，这种连接形式称为三相电源的星形连接，用连接表示。末端连接在一起的点称为中性点（简称中点）或零点，用表示，如图5-4所示。12AuAuCuBCBABCNNuABuBCuCA从中点引出的导线称为中线或零线，从始端A、B、C引出的三根导线称为相线或端线，俗称火线。相线与中线间的电压，即每相定子绕组始端与末端之间的电压，称为相电压；参考方向由相线指向中线，电源相电压用符号、、表示。

相线与相线之间的电压，即任意两端线间的电压，称为线电压；用、、表示，参考方向分别为、、.

14当三相电源相电压对称时（一般三相电源都是对称的），假设

、、。则线电压与相电压的相量关系为其相量图如图5-5所示。15图5-5对称三相电源连接时线电压、相电压相量关系由相量式和相量图可知，、、也是对称三相正弦量，且相序相同。同理，任一时刻三个线电压的代数和也为零。且：

因此三相电源星形连接有两种供电方式，一种是三相四线制，另一种是三相三线制即无中线。目前电力网的低压供电系统（又称民用电）为三相四线制，此系统供电的线电压是，相电压是

，通常写作电源电压。172．三相电源的三角形连接

三相电源的三角形连接就是把三相电源的始、末端依次相接，由三个连接点引出三条相线就形成三相电源的三角形连接，如图5-6（a）所示。

（a）三相电源三角形连接(b)正确连接的电压相量图

18由图可以看出线电压就是相应的相电压，即

三相电源作三角形连接时，要注意接法的正确性，当三相电源连接正确时，据KVL，有

19若一相电源的始、末端接反（如A相接反），此时回路电压的相量关系为是一相电源电压的两倍，相量图如图5-6(c)所示，即两倍的电源电压作用于三相闭合回路，而三相电源的内阻抗又很小，因此在回路中会产生很大的环流，以至烧坏电源。

(c)A相接反的电压相量图当三相发电机的绕组采用三角形连接，发电机空载运行时，只要三相电压存在一点偏差，三相电压相量和不为0，发电机绕组有环流；接入负载时，如果负