三相交流电路-教学课件.ppt

1、汽车电工电子技术基础汽车电工电子技术基础汽汽 车车 电电 工工 电电 子子 技技 术术 基基 础础1PPT学习交流2PPT学习交流三相正弦交流电路三相正弦交流电路电梯电梯机床机床起重机起重机灯泡灯泡计算机计算机电冰箱电冰箱常见的两种电常见的两种电三相正弦交流电路三相正弦交流电路主要内容主要内容 一、三相交流电源的星形连接（重点重点）二、三相负载的连接（重点重点）三、三相交流电路的功率（了了解解）四、安全用电（了解了解）4PPT学习交流三相交流电路三相交流电路 目前电力工程上普遍采用目前电力工程上普遍采用。由三个幅值相等、频率相同（我们国家电网频由三个幅值相等、频率相同（我们国家电网频率为率为5

2、0H50HZ Z)彼此之间相位互差彼此之间相位互差120120o o的正弦电压所组成的正弦电压所组成的供电系统。的供电系统。前面讲的交流电路，实际是三相电路的一相，前面讲的交流电路，实际是三相电路的一相，因而称因而称。另一方面，三相电路也可看作按一定规律组成另一方面，三相电路也可看作按一定规律组成的复杂交流电路。的复杂交流电路。5PPT学习交流三相交流发电机比相同尺三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。寸的单相交流发电机容量大。如果以如果以相同相同电压将电压将相同相同大小的功率输送到大小的功率输送到相同相同距离，三相输电线比单相距离，三相输电线比单相输电线节省材料。输电线节省材料。三

3、相交流电动机比单三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。6PPT学习交流三相电源的星形连接三相电源的星形连接N N中点中点或零点或零点N N1L2L3LUUVUWUUVUVWUWVU火线火线中线或零线中线或零线火线火线火线火线线电线电压压相电相电压压 三相四线制三相四线制U1W1V1将发电机三个定子绕组的末端连在一起引出的一根导线称为中性线中性线N N（中性线接地时称为零线）；三个绕组的始端U1，V1，W1分别引出的三根导线称为端线端线（相线或火线）。7

4、PPT学习交流三相电源的星形连接三相电源的星形连接 由由三根端线和一根中线组成的供电方式称为三根端线和一根中线组成的供电方式称为三相四线制三相四线制，只有三根端线组成的供电方式称为只有三根端线组成的供电方式称为三相三三相三线制线制。电源每相绕组两段的电压，即端线与中线之间电源每相绕组两段的电压，即端线与中线之间的电压称为的电压称为电源相电压电源相电压。参考方向规定为从绕组始端指参考方向规定为从绕组始端指向末端，分别用向末端，分别用U UU U,U,UV V,U,UW W表示表示，其有效值用其有效值用U UP P表示。表示。三相电源相电压的瞬时值表达式为：三相电源相电压的瞬时值表达式为：120s

5、in2120sin2sin2tUutUutUupppWVU8PPT学习交流三相电源的星形连接三相电源的星形连接 电源任意两根端线之间的电压称为电源任意两根端线之间的电压称为线电压线电压，分别用分别用uUV,uVW,uWU表示，其中的下标字母表示，其中的下标字母UVUV，VWVW，WUWU即为各电压的参考方向。即为各电压的参考方向。线电压和相电压之间的关系如下：线电压和相电压之间的关系如下：UWWUWVVWVUUVuuuuuuuuu目前，我国供电系统目前，我国供电系统线电压线电压 380V 380V，相电压相电压220V220V9PPT学习交流线电压与相电压的向量关系线电压与相电压的向量关系线电

6、压有效值线电压有效值U UL L与与相电压有效值相电压有效值U UP P的关系：的关系：相电压有效值相电压有效值和和线电压有效值线电压有效值的关系：的关系：三个线电压的有效值相等，均为相电压有效值的三个线电压的有效值相等，均为相电压有效值的33倍。线电压的相位超前相应的相电压相位倍。线电压的相位超前相应的相电压相位3030VUWUUU-WUUWU-VU-VWUUVUPPLUUU2330cos213030o o3030o o3030o oPLUU3150sin3150sin90sin390sin30sin330sintUtUutUtUutUtUuPLWUPLVWPLUV10PPT学习交流三相负载

7、连接三相负载连接三相负载采用何种联接方式由三相负载采用何种联接方式由负载的额定电压负载的额定电压决定。决定。当负载额定电压等于电源当负载额定电压等于电源线线电压电压时采用时采用三角形三角形联接（电动机，机床）；联接（电动机，机床）；当负载额定电压等于电源当负载额定电压等于电源相相电压电压时采用时采用星形星形联接（照明灯，家用电器）。联接（照明灯，家用电器）。三角三角形联形联接接星形连接星形连接Z Z3 3Z Z2 2Z Z1 1电电机机N NA AB BC C三相四线制三相四线制照明照明照明照明照明照明11PPT学习交流三相负载的星形连接三相负载的星形连接每项负载两端的电压是电源的相电压。每项

8、负载两端的电压是电源的相电压。每项负载中的电流为相电流每项负载中的电流为相电流I IP P（I IUNUN，I IVNVN，I IWNWN）。）。每根端线上的电流为线电流每根端线上的电流为线电流I IL L。（。（I IU U，I IV V，I IW W）中性线上的电流为中线电流中性线上的电流为中线电流I IN N。N N+N N R R1 1R R2 2R R3 3U UV VW WWZUZVZUNIWNIVNIUINIVIWI12PPT学习交流三相负载星形连接时的电流情况三相负载星形连接时的电流情况各项负载电流的有效值：各项负载电流的有效值：WZUZVZUNIWNIVNIUINIVIWIN

9、 N+N N R R1 1R R2 2R R3 3U UV VW WWWNWNVVNVNUUNUNZUIZUIZUI13PPT学习交流星形连接时线电流，相电流，中性线电流的关系星形连接时线电流，相电流，中性线电流的关系各各线电流线电流等于对应的各等于对应的各相电流相电流：然后再根据基尔霍夫定律得然后再根据基尔霍夫定律得中性线电流中性线电流为：为：WZUZVZUNIVNIUINIVIWIN N+N N R R1 1R R2 2R R3 3U UV VW WWNWVNVUNUIIIIII，0IIIIIIIWVNUWNVNUN14PPT学习交流三相负载的星形连接三相负载的星形连接 因为因为 所以星形

10、连接的三相负载中线可以省去，采用所以星形连接的三相负载中线可以省去，采用三相三相三线制供电。三线制供电。N N+N N R R1 1R R2 2R R3 3U UV VW WWZUZVZUNIVNIUIVIWI0IIIIIIIWVNUWNVNUN是不是所有的负载都能省去中性线呢？是不是所有的负载都能省去中性线呢？15PPT学习交流三相负载的星形连接三相负载的星形连接负载的种类：负载的种类：容性负载：电流相位超前电压（如，短路状态的蓄电池、定时器、闪光器）感性负载：电流相位滞后电压（如，电机、变压器、镇 流器）阻性负载，电流与电压相位相同（如，灯泡、电炉、空 调、冰箱）16PPT学习交流三相负载

11、的星形连接三相负载的星形连接 我们将负载性质相同、数值也相同，各相电流等于线电流的负载称为对称性负载对称性负载，否则便是不对称性负载不对称性负载。结论结论：对称性性负载对称性性负载各相电流瞬时值代数和为零即中性线电流为零，因此可以省去中性线可以省去中性线，采用三相三线制供电方式。不对称性负载不对称性负载因为各相负载两端的电压会根据各项负载阻抗值的大小重新分配，没有中性线进行传输便会是电压高的用电器在高于额定电压的情况下运行缩短使用寿命缩短使用寿命，而电压低的用电设备在低压下运行，发挥不了应有的功率，影响使用效果发挥不了应有的功率，影响使用效果。所以三相负载不对称式时，必须采用三相四线制，中线不

12、能省去且中线上不能安装开关、保险丝。17PPT学习交流三相负载的三角形连接相负载的三角形连接 将三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的接法，称为三相负载的三角形接法三角形接法。每相负载两端的电压都是电源的线电压，每项负载中流过的电流为相电流相电流，流过端线上的电流为线电流线电流。各相电流的有效值为：由基尔霍夫定律可确定线电流和相电流的关系UVWWUWUWUVWVWVWUVUVUVZUIZUIZUI，VWWUWUVVWVWUUVUI-III-III-IIUWVUIVIWIUVIVWIWUIUZVZWZUVUVWUWUU18PPT学习交流三、三相交流电路的功率三、三相交流电路的功率 三相交流电

13、路可以视作三个单向交流电路的组合。三相交流电路的有功功率、无功功率、视在功率为各项电路各项电路的有功功率、无功功率、视在功率之和之和。无论三相负载是星形连接还是三角形连接，当三相负载对称时，电路总的有功功率、无功功率、视在功率均是每相负载有功功率、无功功率、视在功率的3 3倍倍。PPIUSQP3sinIU3QQcosI3U3PP22PPPPPP19PPT学习交流三相交流电路的功率三相交流电路的功率三相负载功率与线电压、线电流的关系：LLLLIUSIUQ3sin3cosIU3PLL20PPT学习交流安全用电安全用电一、电流对人体的作用 人体因触及高电压的带电体而承受过大的电流，以至引起死亡或局部

14、受伤的现象成为触电触电。触电对人体的伤害程度，与流过人体电流的频率、大小、通电时间的长短、电流流过人体的途径、以及触电者本人的情况有关。21PPT学习交流安全用电安全用电 触电事故表明，频率为50Hz100Hz50Hz100Hz的电流最危险，通过人体的电流超过50mA50mA时，就会产生呼吸困难、肌肉痉挛、中枢神经遭受损害从而使心脏停止跳动以至死亡；电流流过大脑或心脏，最容易造成死亡事故。22PPT学习交流安全用电安全用电 触电伤人的主要因素是电流，但电流值又决定于作用到人体上的电压和人体的阻值。通常人体的电阻为800800至几万欧不等至几万欧不等。一般规定36V36V以下的电压为安全电压，对

15、人体安全不构成威胁。23PPT学习交流安全用电安全用电常见的触电方式有单相触电单相触电和两相触电两相触电。人体同时接触两根相线，形成两相触电，这是人体受380V的线电压作用，最为危险。单相触电是人体在地面，而触及一根相线，电流通过人体流入打的造成触电。此外，某些电气设备由于导线绝缘层破损而漏电时，人体触及外壳也会发生触电事故。24PPT学习交流安全用电安全用电常用的安全措施：为防止发生触电事故，除应注意开关必需安装在火线上以及合理选择导线与保险丝外，还必须采取以下防护措施：（1）正确安装用电设备正确安装用电设备，电气设备要根据说明和要求正确安装，以防触电。（2）电气设备的接零保护电气设备的接零

16、保护，接零保护就是在电源中性点接地的三相四线制中，把电气设备的金属外壳与中性线连接起来。这时，如果电气设备的绝缘损坏而碰壳，由于中线的电阻很小，所以，短路电流很大，立即使电路中的保险丝烧断，切断电源，从而消除触电危险。25PPT学习交流安全用电安全用电 （3）电气设备的保护接地电气设备的保护接地，把电气设备的金属外壳用导线和埋在地中的接地装置连接起来，叫做接地保护，适用于中性点不接地的低压系统中。电气设备采用接地保护以后，即使外壳因绝缘不好而带电，这时工作人员碰到机壳就相当于人体和接地电阻并联，而人体电阻远比接地电阻大，因此流过人体的电流就很微小，保证了人身安全。26PPT学习交流27PPT学习交流28PPT学习交流 甲、乙、丙、丁四个人谁会触电呢？甲、乙、丙、丁四个人谁会触电呢？29PPT学习交流 正弦交流电路讲完，正弦交流电路讲完，请预习下一节磁路与铁心线圈路！请预习下一节磁路与铁心线圈路！30PPT学习交流