汽车电工电子技术课件 任务4三相交流电路

2.4三相交流电路演讲人2.4.1三相交流电源1.三相交流电的产生三相交流电源是由三相交流发电机产生的，三相交流发电机结构上主要由定子和转子组成。当转子旋转时，转子上的励磁绕组通电后产生旋转磁场，三相定子绕组相对转子作切割磁力线的运动，从而产生了3个幅值相等、频率相同、相位互差120°的对称三相交流电动势，将这样的三个电源称为对称三相电源。由于三相电路在发电、输电和电能转换方面都比单相电路经济，三相交流电机的运行性能和效率也远比单相交流电机好，因此目前电力系统都主要采用三相制供电方式，前面所讲的单相交流电可看成三相交流电路中的一相。2.4.1三相交流电源2.三相四线制供电线路三相电源的连接方式通常有两种：一种是星形连接（Y形），另一种是三角形连接（△形），三相电源一般采用星形连接的方式，其接法如图2.11所示。在该图中，从3个电源的始端引出的3条导线称为端线或相线，又俗称火线，可以用A、B、C（或L1、L2、L3或U、V、W）表示；从3个电源的末端的共同连接点引出的导线称为中线，又俗称零线，用N表示。任意两根端线之间的电压称为电源的线电压，用

表示；任意一根端线与中线之间的电压称为电源的相电压，用表示，，即线电压等于相电压的倍。，这种供电方式称为三相四线制方式，我们通常讲的电压是380伏、220伏，就是三相四线制供电时的线电压和相电压。2.4.1三相交流电源图2.11三相四线制供电线路工程上，讨论三相电源电压大小时，若无特别说明，通常指的是电源的线电压。在三相四线制供电的线路中，中线起到保证负载相电压对称的作用，中线要使用机械强度好的钢线，且不能安装保险丝或开关，对于不对称的三相负载，中线不能去掉。3.三相交流电的相序相序是指三相交流电源通过最大值和零值的先后顺序。在实际应用中，若U相比V相超前120°，V相比W相超前120°，W相比U相超前120°，将这种相序用U-V-W来标记，称为顺相序或正相序。若三相交流电按U-W-V的次序循环变化，则将该相序称为逆相序或负相序。在配电装置的三相母线上，U、V、W三相电分别采用黄、绿、红三种颜色的导线。2.4.2对称三相负载的星形连接若三相阻抗完全相同，就称为对称三相负载，计算时可只计算其中的一相，如三相电动机、三相电炉等都是典型的对称三相负载。三相负载的连接方法与三相电源一样也有星形连接和三角形连接两种。三相对称负载的星形接法如图2.12所示。在三相电路中，将各相负载上的电压称为负载的相电压。每相负载上流过的电流称为相电流，用表示，每根相线中的电流称为线电流，用表示。由上图可知，当对称三相负载作星形连接时，每相负载两端的电压恰好等于电源的相电压，即图2.12对称三相负载的星形连接2.4.2对称三相负载的星形连接对称三相负载一般为感性负载，其阻抗则相电流线电流当三相电源和三相负载都对称时，三个负载上的相电流也是对称的，此时，可算得中性线电流为零，那么中性线就可省去，从三相四线制变成了三相三线制电路，这种接法广泛用于三相电动机中。但是一般情况下不能保证三相负载对称，这时必须要有中线。因为负载不对称而又没有中线时，负载的相电压将不对称，造成有的相电压高于负载的额定电压，会使电器设备损坏或烧毁。有的相电压低于负载的额定电压，会使电器设备不能正常工作，也可能引起电器设备损坏。当作星形连接的负载是三相不对称负载时，只能采用复杂交流电路的分析方法借助相量法进行计算，其分析过程非常复杂，此处略掉。2.4.3对称三相负载的三角形连接三相对称负载的三角形接法如图2.13所示。由下图可知，负载的相电压恰好等于电源的线电压，即感性负载的阻抗则相电流线电流

图2.13对称三相负载的三角形连接2.4.3对称三相负载的三角形连接当作三角形连接的负载是三相不对称负载时，只能采用复杂交流电路的分析方法借助相量法进行计算，其分析过程非常复杂，此处略掉。综上所述，同一个对称三相负载既可以采用星形接法，也可以采用三角形接法，但到底采用何种接法应取决于其每相绕组的额定电压和三相电路电源的线电压，要保证每相绕组两端得到的实际电压恰好等于其额定电压。例如有一台三相异步电动机，接在线电压为380V的电源上，若其每相定子绕组的额定电压为380V，则它的三相定子绕组应作三角形连接；若其每相定子绕组的额定电压为220V，则它的三相定子绕组应作星形连接。若电动机的铭牌上本来是星形接法，却误接成三角形，则会因电压过大使保护电路动作或电机因过流发热很快烧毁；若铭牌是三角形接法，却误接成星形，则会因电压过小使电机启动力矩不足导致启动转速慢或不能启动。2.4.4三相交流电路的功率三相交流电路跟单相交流电路一样，也有有功功率、无功功率和视在功率之分，其含义也是一样的，三相电路的功率等于各相功率之和。对于对称三相电路来说，无论负载作星形连接还是三角形连接，三相功率的计算公式都是统一的。1.有功功率

，单位为瓦特（W）；2.无功功率

，单位为乏（var）；3.视在功率