汽车电工电子基础课件 课题三 三相正弦交流电路

课题三三相正弦交流电路模块一三相交流电路的基本概念

图1三相交流发电机示意图工作原理：动磁生电(尾端)+eAeBeCXABYCZ(首端)++––

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图2三相绕组示意图图3每相电枢绕组及其电动势定子转子ZAXYNSC-+B•••三相交流电是由三相发电机产生的。三相发电机主要由定子和转子组成。如图一.三相交流电的产生

定子是固定不动的部分，在定子的槽中嵌入三组线圈，即AX、BY和CZ；首端分别为A、B、C，末端分别为X、Y、Z。每组称为一相，每相线圈的匝数、形状、参数都相同，在空间上彼此相差120°；转子是一个可以旋转的磁极，由永久磁铁或电磁铁组成。在发电机工作时，转子在外部动力带动下以角速度ω旋转，三个定子绕组都会感应出随时间按正弦规律变化的电势，这三个电势的振幅和频率相同，且由于三组线圈在空间位置上相差120°，故相位差互为120°，因此称这组电源为正弦三相对称电压源，可将其表示为定子转子发电机结构铁心（作为导磁路经）三相绕组匝数相同空间排列互差120

:直流励磁的电磁铁相量图波形图相量表示U2U1..120°120°120°U3.三相电压瞬时表示式uOu1u2u32

120°240°360°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。最大值相等频率相同相位互差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L1

L2

L3

星形接法AXYCBZN二.三相交流电的供电方式也就是发动机的定子三相线圈的连接方式（中线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线制供电火线（相线）:ABC中线（零线）：N三、三相负载的连接三角接法A•AXYCBZBC••相电压Up

：端线与中性线间（每相绕组）的电压。线电压UL：端线与端线间的电压。相电流Ιp

：端线与中性线间（每相绕组）的电流。线电流ΙL：端线与端线间的电流。1、星形——Y连接 将A、B、C三相电源的末端连在一起，组成一个公共点N，对外形成A、B、C、N四个端子，这种连接形式称为三相电源的星形连接或Y形连接，如图下所示。从可知,星形连接时，线电流与相电流的关系为:即星形连接时线电流和对应的相电流相等。Ιp=ΙL星形接法的两组电压相电压：火线对零线间的电压。ACBN120

120

120

线电压：火线间的电压。CABN注意规定的正方向线电压和相电压的关系：30

同理：星形联结时线电压与相电压的通用关系表达式：---为相电压

---为线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为2、

三角形连接 将三个电源的首尾依次相接组成一个三角形，再从三个端子分别引出端线，这种接法称为三相电源的三角形连接，简记为△形连接，如所示。图中AZ、BX、CY分别连在一起，引出端线A、B、C，从而构成△连接。

从上图知:线电流和相电流的关系为假设该电路所接负载也是对称的，那么三个相电流也应是大小相等、相位依次相差120°的对称电流，如图下所示。三角形连接线电流和相电流的相量关系：线电流和相电流的关系为：三角形连接时的电压相量图如图所示：显然，线电压和相电压相等，即UL=Up总结：电源Y-△连接Ιp=ΙL电源星形——Y连接电源三角形——△UL=Up三相电源三相三线制三相四线制ACBNACBACB三相电源一般都是对称的，而且多用三相四线制接法。三相交流电路的小结三相负载星形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相负载对称时：负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，（负载电阻越大，负载承受的电压越高），都不能正常工作。因为照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。关于零线模块二安全用电【知识目标】◎了解安全用电的基本常识。◎了解触电的方式。◎了解触电的预防及急救方法。【技能目标】◎能够掌握触电的预防措施。◎能够进行触电现场的紧急处理。学习目标实例引入

在某家乐福超市的一次空调检修过程中，一名维修工人在检验完毕后开始进行清洗和维修。但是由于过于疏忽大意，他没有切断空调电源就开始操作。在清洗过程中，他的手不小心触碰到了电线，立即就被电流击中，引发了一系列不可挽回的后果。实例分析

案例中的维修工人在检修空调的过程中，因操作不规范，导致了触电。而在我们生活中，绝大多数工业、农业和日常生活中都使用低压三相四线制交流电源，其线电压为380V，相电压为220V。使用上述电源及电气设备时应该特别注重“安全用电”。如果操作不规范、电气设备使用不当、安装不合理等，都有可能造成安全事故及人身伤害。因此，要了解安全用电常识、触电方式及急求方法，正确使用各种电气设备。必备知识一、安全用电的基本原理与方法1.触电情况当人体触及设备的带电部分，就有电流通过人体，使人体的一部分或全部受到伤害，甚至死亡，这种现象称为触电。触电以人体受到的伤害程度不同可分为电击和电伤两种。电击是指电流流过人体造成人体内部器官的伤害，这是最危险的；电伤是指电流流过人体造成人体外部器官的伤害，如电弧飞溅造成烧伤。添加标题电流对人体的伤害程度，取决于以下几个因素：1）通过人体的电流大小通过人体的电流越大，致命的危险性就越大。根据一般经验，通过人体1mA的工频电流就会使人有不舒适的感觉，而大于10mA的工频电流，或大于50mA的直流电流通过人体时，就有可能危及生命。而超过100mA的工频电流流过人体时，就能在极短时间内使人体失去知觉而导致死亡。添加标题100-200微安对人体无害反而能治病

1毫安左右引起麻的感觉

感知电流不超过10毫安时人尚可摆脱电流

摆脱电流超过30毫安时感到剧痛，神经麻痹

呼吸困难，有生命危险

安全电流达到50毫安时很短时间使人心跳停止致命电流人体对电流反响一览表:添加标题2）电流的频率一般认为，40～50Hz的交流电对人体最危险，而频率越高，危险性越低。3）通电时间电流流过人体的时间越长，人体由于出汗或受潮等（皮肤的电阻大大降低）原因将使通过人体的电流增加，对人体的危害越大。4）电流途径电流流过人体心脏、头部、骨髓等重要器官，将会造成严重后果，甚至死亡。因此，电流从人的手到手，手到脚的流经途径最危险。添加标题5）人体电阻每个人的人体电阻是不同的，一个人的各个部分的电阻大小也是不同的，一般约为几百欧姆到几万欧姆，通常取800～1000Ω。人体的电阻会受到诸多因数的影响而降低。如出汗、受潮、有创伤、有带电粉末等都使人体电阻减小。我们知道，通过人体的电流大小取决于人体电阻，以及人体触及电压的高低。以人体电阻800Ω为例，当人体触及电压为40V时，通过人体的电流为50mA，对人体会造成伤害。因此，国家规定36V为安全电压；在特别潮湿的环境中，必须使用不高于12V的电压。添加标题2、触电方式（1）单相触电人体的某一部分与一相带电体及大地(或中性线)构成回路，当电流通过人体流过该回路时，即造成人体触电，这种触电称为单相触电（2）两相触电（3）跨步电压触电添加标题2、触电方式（2）两相触电人体某一部分介于同一电源两相带电体之间并构成回路所引起的触电，称为两相触电。

两相触电方式添加标题2、触电方式（3）跨步电压触电方式

跨步电压触电方式添加标题二、触电的预防措施（1）直接触电的预防直接触电的预防措施有以下3种。绝缘措施：良好的绝缘是保证电气设备和线路正常运行的必要条件，是防止触电事故的重要措施。选用绝缘材料必须与电气设备的工作电压、工作环境和运行条件相适应。不同的设备或电路对绝缘电阻的要求不同。屏护措施：采用屏护装置，如常用电器的绝缘外壳、金属网罩、金属外壳、变压器的遮栏、栅栏等将带电体与外界隔绝开来，以杜绝不安全因素。凡是金属材料制作的屏护装置，应妥善接地或接零。间距措施：为防止人体触及或过分接近带电体，在带电体与地面之间、带电体与其他设备之间，应保持一定的安全间距。安全间距的大小取决于电压的高低、设备类型、安装方式等因素。添加标题3、触电的预防措施（2）间接触电的预防间接触电的预防措施有以下3种。加强绝缘：对电气设备或线路采取双重绝缘的措施，可使设备或线路绝缘牢固，不易损坏。既使工作绝缘损坏，还有一层加强绝缘，不致发生金属导体裸露造成间接触电。电气隔离：采用隔离变压器或具有同等隔离作用的发电机，使电气线路和设备的带电部分处于悬浮状态。既使线路或设备的工作绝缘损坏，人站在地面上与之接触也不易触电。必须注意，被隔离回路的电压不得超过500V，其带电部分不能与其他电气回路或大地相连。自动断电保护:在带电线路或设备上采取漏电保护、过流保护、过压或欠压保护、短路保护、接零保护等自动断电措施，当发生触电事故时，在规定时间内能自动切断电源起到保护作用。添加标题3、触电的预防措施（3）其他预防措施①加强用电管理，建立健全安全工作规程和制度，并严格执行；②使用、维护、检修电气设备，严格遵守有关安全规程和操作规程；③尽量不进行带电作业，特别在危险场所（如高温、潮湿地点），严禁带电工作；必须带电工作时，应使用各种安全防护工具，如使用绝缘棒、绝缘钳和必要的仪表，戴绝缘手套，穿绝缘靴等，并设专人监护；④对各种电气设备按规定进行定期检查，如发现绝缘损坏、漏电和其他故障，应及时处理；对不能修复的设备，不可使用其带“病”进行，应予以更换；⑤根据生产现场情况，在不宜使用380／220伏电压的场所，应使用12～36伏的安全电压；⑥禁止非电工人员乱装乱拆电气设备，更不得乱接导线；⑦加强技术培训，普及安全用电知识，开展以预防为主的事故演习。添加标题三、触电现场紧急处理1.急救原则现场急救的原则是：迅速、就地、准确、坚持。（1）迅速：要动作迅速，切不可惊慌失措，要争分夺秒、千方百计地使触电者脱离电源，并将触电者移到安全的地方。（2）就地：要争取时间，在现场（安全地方）就地抢救触电者。（3）准确：抢救的方法和施行的动作姿势要正确。（4）坚持：急救必须坚持到底，直至医务人员判定触电者已经死亡，再无法抢救时，才能停止抢救。添加标题三、触电现场紧急处理2.脱离电源（1）低压触电事故脱离电源方法①立即拉掉开关，切断电源。②如电源开关距离太远，用绝缘良好的钳子或用木柄的斧子断开电源线。③用木板等绝缘物插入触电者身下，以隔断流经人体的电流。④用干燥的衣服、手套、绳索、木板、木桥等绝缘物作为工具，拉开触电者及挑开电线使触电者脱离电源。（2）网电高压触电事故脱离电源方法①立即通知网电变电站停电。②戴上绝缘手套，穿上绝缘鞋，用相应电压等级的绝缘令克棒拉开高压保险。添加标题三、触电现场紧急处理3.现场急救（1）当触电者脱离电源后，应根据触电者的具体情况，迅速采取对症救护。（2