三相交流电路-了解三相电源的产生 掌握三相电源的连接方法

三相交流电路了解三相电源的产生掌握三相电源的连接方法三相电源的连接方法教学目标:重点、难点：掌握线电压与相电压的关系引言:单相交流电路：它的电源是一个交流电动势；三相交流电路：它是由三个频率相同、幅值相等、相位互差120°的电动势作为电源。三相交流电路优点：（1）易于获得；（2）交流电动机结构简单，可靠性高；（3）适于远距离输电，更经济。一、交变电流的产生由法拉第电磁感应原理知：

闭合回路的一部分导线作匀速切割磁力线运动或穿过闭合回路的磁通量发生匀速变化，就产生正弦交流电。瞬时表达式为：三相交流发电机示意图二、三相交流电源1.三相对称电动势的产生定子AYBCNSX-+Z•••转子(尾端)XABYCZ(首端)三相定子绕组：

匝数相等；结构相同；空间位置互差120o

转子装有磁极并以

速度匀速旋转。三个绕组中便依次产生三个单相正弦电动势。三相电动势瞬时表示式相量表示相量图波形图相量表示UA.三相电动势瞬时表示式uCuA2

uBu0120°240°360°.UB120°120°120°UC.对称三相电动势的瞬时值之和为0三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。频率相同幅值相等相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征:供电系统三相交流电的相序为UA

UBUC2.电源三相绕组的连接(1)星形连接（Y）中性点相线(火线)e1+–e3+–e2+–中线(零线)NUAUBUCXYZL1L2L3三相四线制供电方式:相线（L1L2L3）中线：N三相三线制供电方式:相线（L1L2L3）线电压与相电压相线(火线)e1+–e3+–e2+–中线(零线)NABCXYZLALBLC相电压：相线与中性线间（发电机每相绕组）的电压线电压：相线与端线间的电压、Up、Ul+––++––+–+–+线电压与相电压的关系Ne1+–e3+–e2+–+–+–+––+–+–U1V1W1U2V2W2L1L2L3+相量图根据KVL定律由相量图可得30°30°30°结论:线电压也是对称的线电压超前相应的相电压30º30°30°30°相量图Ne1+–e3+–e2+–+–+–+––+–+–U1V1W1U2V2W2L1L2L3+综述:

三相四线制的线电压和相电压都是对称的，以后提到的三相电源的电压所指的是电源的线电压。30°30°30°相量图Ne1+–e3+–e2+–+–+–+––+–+–U1V1W1U2V2W2L1L2L3+(2)三角形连接（Δ）–++–+LBLALC–

思考题：三角形连接的三相电源能否用三个直流电源构成？为什么？不能。

因为三个直流电源首尾依次相连，将短路。

而三个交流电源的瞬时值之和为0，不会短路。作业在实训台上连出星形和三角形电路。3.2三相电路中负载的连接三相负载不对称三相负载：不满足ZA=ZB

=

ZC

如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：ZA=ZB=

ZC

如：三相电动机1.三相负载分类单相负载：只需一相电源供电

照明负载、家用电器负载三相负载：需三相电源同时供电，

如：三相电动机等三相负载的连接：

三相负载也有Y和两种接法。2.三相负载的星形连接（Y）连接形式（三相四线制）ZCZBZAN'N+–+–+–NL1L2L3负载的相电压：每相负载两端的电压。–+–+–+负载端的线电压：负载一侧端线之间的电压。2.三相负载的星形连接（Y）连接形式（三相四线制）ZCZBZAN'N+–+–+–NL1L2L3–+–+–+相电流：各相负载的电流，正方向与相电压的极性一致。线电流：端线中的电流，正方向从电源流向负载。中线电流：中线中的电流，正方向从负载流向电源。三相对称负载：各相负载的大小、性质完全相同。(2)负载Y接三相电路的分析1)负载端的相电压＝电源相电压线电压超前相应的相电压30º所以线电压和相电压也都是对称的。相量图30°2)负载的线电压＝电源线电压Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+U1V1W1U2V2W2N(2)负载Y接三相电路的分析3)线电流＝相电流Il=Ip4)中线电流负载Y接带中线时,可将各相分别看作单相电路计算+Z2Z3Z1N'N++–––+Z2Z3Z1N'N++–––(3)

对称负载Y接三相电路的分析对称负载：线电流：相量图所以负载对称时，线电流也对称。

负载对称时，只需计算一相电流，其它两相电流可根据对称性直接写出。负载对称时,中线无电流,可省掉中线。(4)中线的作用1)对称负载2)不对称负载+Z2Z3Z1N'N++–––中线电流为0，可去掉中线。

中线电流不为0，中线不可去掉，要为电流提供通路。

更重要的是要保证每相负载两端的电压等于电源的相电压。例1：若R1=R2=R3=5

，求线电流及中性线电若R1=5,R2=10,R3=20,求线电流及

一星形连接的三相电路，电源电压对称。设电源线电压。负载为电灯组，流IN;中性线电流IN。N+++–––N

R1R2R3NL1L2L3中线电流解：已知：(1)线电流

线电流对称例1：R1=R2=R3=5

，求线电流及中性线电流IN;

+++–––N

R1R2R3NL1L2L3+++–––N

R1R2R3NL1L2L3(2)三相负载不对称R1=5

、R2=10

、R3=20

分别计算各线电流中线电流（1）连接形式3三相负载的三角形连接（Δ）ZABZBCZCAL1L2L3负载的相电压：每相负载两端的电压。负载端的线电压：负载一侧端线之间的电压。+–+–+–（1）连接形式3三相负载的三角形连接（Δ）线电流:

流过端线的电流相电流:

流过每相负载的电流

、、ZABZBCZCA+++–––L1L2L3(2)相电流(1)相电压即:UP

=UL

一般电源线电压对称，因此不论负载是否对称，负载相电压始终对称,即：2.分析U12=U23=U31=Ul=UPZ12Z23Z31+++–––L1L2L3负载相电压=电源线电压负载对称时,相电流对称，即231231231231I12=I23=I31=IP相位互差120ºZ12Z23Z31+++–––L1L2L3负载对称时(3)线电流由相量图可求得：30°23231231231231线电流比相应的相电流滞后30

。所以负载对称时，线电流也对称。

例已知Y形三相电源的相电压为380V，三角形三相负载各相Z=80+j60。求负载端线电流、相电流。

例已知三角形三相电源的相电压为220V，三角形三相负载各相Z=50+j86.6。求负载（电源）端线电流、相电流。小结本次课主要学习了：负载做三角形连接的三相电路的计算方法；三相电路有：三相电路的功率教学目标：熟记三相电路功率的有关概念；掌握功率的计算公式和计算方法。重点、难点：三相电路功率的计算。上次课回顾：三相电路的分析：重点：Y：：3.3

三相电路的功率无论负载为Y或△联结，每相负载有功功率都应为：

Pp=Up

Ip

cosp当负载对称时：P=3UpIpcospZ12Z23Z31+++–––L1L2L3Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+注意：

p为负载的相电压与对应相电流的相位差。

接：同理Y接：相电压与相电流的相位差所以Z12Z23Z31+++–––L1L2L3Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+负载对称时,P=3UpIpcosp练习1：Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+Z12Z23Z31+++–––L1L2L3解：练习1：Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+Z12Z23Z31+++–––L1L2L3判断对错

+Z2Z3Z1N'++–––NL1L2L3判断对错

+Z2Z3Z1N'++–––NL1L2L3一、三相电源

两种连接方式:第三章小结Y接：NU1V1W1U2V2W2L1L2L3+––++––+–+–+30°一、三相电源

两种连接方式:

接：–++–+L2L1L3–二、三相负载

两种连接方式:Y接：Z3Z2Z1N'+–+–+–NL1L2L3–+–+–+30°二、三相负载

两种连接方式: