《电工基础》第八章 三相正弦交流电路

第八章三相正弦交流电路第二节三相负载的连接第一节三相正弦交流电源电工技术基础与技能高等教育出版社第三节三相交流电路的功率第四节用电保护实训项目十二三相对称负载星形联结电压、电流的测量电工技术基础与技能高等教育出版社第一节三相正弦交流电源【学习目标】1.理解三相正弦对称电源、相序的概念。2.了解电源星形连结的特点，能绘制其电压矢量图。3.了解我国电力系统供电制，说出相电压与线电压的关系。电工技术基础与技能高等教育出版社【观察与思考】单相三相你能说出电动机铭牌上标注的“单相”、“三相”分别表示什么意思吗?单相、三相电动机铭牌电工技术基础与技能高等教育出版社一、三相正弦交流电1.三相正弦对称电源工程上，把频率相同、最大值相等、相位彼此相差120的三个正弦交流电源称为三相正弦对称电源。tUumUsin)120sin(tUumV)120sin(tUumW三相正弦对称电源的波形图和矢量图三相对称电源的解析式：设U相的初相为零电工技术基础与技能高等教育出版社一、三相正弦交流电2.三相交流电的相序三相交流电随时间按正弦规律变化，它们到达最大值（或零值）的先后次序叫做相序。正序：把U－V－W－U的顺序称为正序负序：相序为U－W－V－U称为负序工程上无特殊说明，均采用正序职业相关知识：三相异步电动机的旋转方向由三相电源的相序决定，改变三相电源的相序可改变三相异步电动机的旋转方向。工程上，通常采用任意对调三相电源的两根电源线来实现三相异步电动机的正反控制。电工技术基础与技能高等教育出版社二、三相电源的连接1.星形联结将三相发电机绕组的三个末端U2、V2、W2连接成公共点，三个首端U1、V1、W1分别与负载连接，这种连接方式称为星形联结。三相四线制供电系统小提示：通常在低压配电系统中采用三相四线制供电系统；在高压输电系统中，通常采用只由三根相线组成的三相三线制供电系统。电工技术基础与技能高等教育出版社二、三相电源的连接2.相电压与线电压相电压：是相线与中性线之间的电压，分别用符号“UU、UV、UW”表示U、V、W各相电压的有效值，通常用UP泛指相电压。线电压：是指相线与相线之间的电压，分别用符号“UUV、UVW、UWU”表示UV、VW、WU各线电压的有效值，通常用UL泛指线电压。三相四线制电源电压矢量图①线电压是相电压的倍②线电压的相位超前相应的相电压30③相电压和线电压都是对称的3电工技术基础与技能高等教育出版社【例1】已知三相四线制供电系统中，V相电源的瞬时值表达式为V，按正序写出的、瞬时值表达式。tuVsin2220UuWu、电工技术基础与技能高等教育出版社、1.三相正弦交流电2.三相电源的连接【课堂小结】【课堂练习】教材中思考与练习第1、2题【课后作业】“学习辅导与练习”同步训练中的8.1电工技术基础与技能高等教育出版社第二节三相负载的连接【学习目标】1.了解对称负载与不对称负载的概念。2.了解对称负载星形联结的特点。3.了解中性线的作用。三相异步电动机的接线盒电工技术基础与技能高等教育出版社【观察与思考】你知道这六个接线柱该如何接？又如何把其接到三相四线制供电系统中去呢？电工技术基础与技能高等教育出版社1.三相负载三相负载的连接三相负载：是指用三相电源供电的设备，如三相异步电动机、三相电炉等。在三相交流电路中，各相负载的大小和性质都相等（即ZU＝ZV＝ZW）的三相负载称为三相对称负载，如三相异步电动机、三相电炉等。否则，称为三相不对称负载，如三相照明电路中的负载。电工技术基础与技能高等教育出版社2.三相负载的星形联结三相负载的连接将各相负载的末端U2、V2、W2连在一起接到三相电源的中性线上，把各相负载的首端U1、V1、W1分别接到三相交流电源的三根相线上，这种连接方式称为三相负载有中性线的星形联结法，用符号“Y0”表示。三相负载有中性线的星形联结图电工技术基础与技能高等教育出版社3.电路特点三相负载的连接①负载的相电压等于电源相电压（UYP＝UP）②负载的线电压与相电压的关系为UL＝UYP③线电流等于相电流，即IYL＝IYP④中线电流等于零，即30WVUNIIII在这种情况下，中性线没有电流通过，去掉中性线也不影响三相电源的正常工作，为此常采用三相三线制电路电工技术基础与技能高等教育出版社【例1】星形联结的对称三相负载，每相的电阻R＝6，感抗XL＝8，接到线电压为380V的三相电源上。求相电压、相电流、线电流和中线电流分别为多少？电工技术基础与技能高等教育出版社4.中性线的作用三相负载的连接三相负载在很多情况下是不对称的，最常见的照明电路就是不对称负载有中性线的星形联结的三相电路。当三相负载不对称时，各相电流的大小就不相等，相位差也不一定是120，中线电流就不等于零了。因此，中线就绝对不能断开。电工技术基础与技能高等教育出版社【例2】我们把额定电压为220V，功率为100W、40W和60W的三个白炽灯A、B、C作星形联结，然后接到相电压为220V的三相四线制电源上。在U、V、W三根相线上分别装有开关SU、SV、SW，为了便于说明问题，在中线上也装有开关SN，如下图（a）所示。试分析：（1）开关SU、SV、SW、SN都闭合时，白炽灯A、B、C是否都能正常发光？（2）开关SU断开，开关SV、SW、SN闭合时，白炽灯A、B、C能否正常发光？（3）开关SU、SV断开，开关SW、SN闭合时，白炽灯A、B、C能否正常发光？（4）开关SN、SW断开，开关SU、SV闭合时，白炽灯A、B、C能否正常发光？电工技术基础与技能高等教育出版社电工技术基础与技能高等教育出版社5.三相异步电动机星形（Y）和三角形（△）两种接法实例三相负载的连接（a）定子绕组的Y联结U1、V1、W1接三相电源U2、V2、W2短接（b）定子绕组的△联结U1、V1、W1接三相电源U1接W2V1接U2W1接V2保护接地线电工技术基础与技能高等教育出版社1.三相负载2.三相负载的星形联结3.电路特点4.中性线的作用5.三相异步电动机星形和三角形两种接法实例【课堂小结】【课堂练习】【课后作业】“学习辅导与练习”同步训练中的8.2三相异步电动机星形和三角形两种接法练习电工技术基础与技能高等教育出版社第三节三相交流电路的功率【学习目标】1.了解对称三相电路功率的概念。2.学会对称三相电路功率的计算。电工技术基础与技能高等教育出版社【观察与思考】三相异步电动的铭牌上标着“750瓦”、“380伏”、“1.68安”分别指该电动机的额定功率、额定线电压、额定线电流，那么，你知道铭牌上的额定功率与额定线电压、额定线电流之间有什么样的关系呢？电工技术基础与技能高等教育出版社三相交流电路的功率在对称三相电路中，三相对称负载消耗的总功率为：cos3PPIUPcos3LLIUP三相对称负载的无功功率和视在功率的计算公式为：sin3LLIUQLLIUS3三者间的关系为：22QPS小知识：三相负载铭牌上标注的功率是额定有功功率，电压为额定线电压，电流为额定线电流。相电压、相电流线电压、线电流电工技术基础与技能高等教育出版社【例1】有一个对称三相负载，每相负载的电阻R＝60，感抗XL=80，将其星形联结，接在线电压为380V的对称三相电源上，试求电路的线电压、线电流、负载的相电压、相电流及有功功率。，电工技术基础与技能高等教育出版社1.三相交流电路的功率：【课堂小结】【课后作业】“学习辅导与练习”同步训练中的8.3cos3LLIUPsin3LLIUQLLIUS322QPS电工技术基础与技能高等教育出版社第四节用电保护【学习目标】1.掌握保护接地的方法，了解其原理与应用。2.理解保护接零的原理，了解其应用。电工技术基础与技能高等教育出版社【观察与思考】你知道为什么电动机工作时必须可靠接地？你知道这个孔有什么作用吗？电工技术基础与技能高等教育出版社用电保护1.用电设备的保护接地将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及金属支架与大地作电气连接，称为保护接地。保护接地主要应用在中性点不接地的供电系统中。中性点不直接接地的供电系统危险性保护接地措施电工技术基础与技能高等教育出版社用电保护2.用电设备的保护接零将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及金属支架与供电系统的中性线连接，称为保护接零。保护接零主要应用在中性点直接接地的三相四线制供电系统中。保护接零的安全作用电工技术基础与技能高等教育出版社用电保护小提示：接地和接零不能混用当M2发生碰壳事故时，若人同时触到接地设备外壳和接零设备外壳，人体将承受相电压电工技术基础与技能高等教育出版社用电保护3.使用漏电保护装置漏电保护装置的作用是防止由漏电引起的触电事故和单相事故；其次是防止由漏电引起的火灾事故以及监视或切除一相接地故障。有的漏电保护装置还能切除三相电动机的断相运行故障。电工技术基础与技能高等教育出版社1.用电设备的保护接地2.用电设备的保护接零3.使用漏电保护装置【课堂小结】【课堂练习】【课后作业】“学习辅导与练习”同步训练中的8.4教材中思考与练习第1、2、3题电工技术基础与技能高等教育出版社实训项目十二三相对称负载星形联结电压、电流的测量【学习目标】1.掌握三相负载星形联结方法。2.掌握三相对称负载星形联结电压、电流的测量方法与步骤。3.进一步了解中性线的作用。电工技术基础与技能高等教育出版社任务一对照原理图，识别元器件1.电气原理图三个灯泡作星形联结时的电气原理图由三相四线制电压、三个完全对称的灯泡、三个交流电流表组成电工技术基础与技能高等教育出版社任务一对照原理图，识别元器件2.元器件识别搭接电路前，可对照左表逐一识别各元器件。电工技术基础与技能高等教育出版社任务二电路连接与检查1.连接电路零线（N）根据电路原理图在实验台上搭接电路，如右图所示。2.检查用万用表的电阻挡对所连接电路进行短路或断路的检查，直到电路连接正确为止。小提示：①电流表应选择交流电流表。②交流电流表的量程应大于电路中的被测电流值，使用前必须先进行估算。电工技术基础与技能高等教育出版社任务三线路中电压与电流的测量1.测量有中性线时各相负载的电流与电压操作步骤：①检查电路连接无误后，接通三相电源，此时，三个小灯泡均点亮，如果不是，再次检查电路连接的可靠性。②根据电流表指针偏转情况，正确读出各相负载中流过电流IU、IV和IW的大小，将测量结果填入相应技训表。③用电压表或万用表的交流电压挡分别测出各相负载两端的相电压UU、UV和UW，将测量结果填入相应技训表。④用电压表或万用表的交流电压挡分别测出线电压UUV、UVW和UWU，将测量结果填入相应技训表电工技术基础与技能高等教育出版社任务三线路中电压与电流的测量2.测量无中性线时各相负载的电流与电压操作步骤：①在切断电源的情况下，断开三相四线制中的中性线。重复以上①、②、③、④步骤。三相对称负载星形联结时电压与电流测试技训表电工技术基础与技能高等教育出版社【实训小结】把“三相对称负载星形联结电压、电流测量”的方法与步骤、收获与体会及实训评价填入实训小结表电工技术基础与技能高等教育出版社THINKYOU!!!