单元5三相正弦交流电路课件.ppt

《电工技术基础与技能》 单元 5 三相正弦交流电路 单元5 三相正弦交流电路 我们日常生活中使用较多的单相交流电通常是从三相交流电中获得的。三相交流电有很多优点：三相交流发电机使用、维护方便，运转时振动小；三相交流电动机结构简单，工作稳定可靠，旋转力矩大；三相输电比单相输电节约材料等。所以，电力生产和输送一般都采用三相交流电。当今，发电形式多种多样，火力、水力和核反应是世界电力的三大支柱，另外还有风力、太阳能发电等。 这一单元，我们来学习三相交流电的基本概念，了解三相交流电源连接的特点，三相交流电路中负载的连接，以及负载电流、电压的测量和简单计算，三相电路功率的简单计算等。 单元5 三相正弦交流电路 大亚湾核电站 学习目标 5.1 三相正弦电源 单元5 三相正弦交流电路 （1）了解三相正弦对称电源的概念，理解相序的概念。 （2）了解电源星形连接的特点，能绘制其电压矢量图。 （3）了解我国电力系统的供电制。 单元5 三相正弦交流电路 5.1 三相正弦电源 5.1.1 三相正弦电源的概念 1．三相交流对称电动势 三相交流电动势由三个单相交流电动势组成。如果三相绕组的形状、尺寸、匝数均相同，则三个单相交流电动势的最大值、角频率都完全一样，只是初相角不同，由于三相绕组在空间位置上相隔120°，三者的相位也互差120°，这样的三相电动势称为三相交流对称电动势。 三相交流电源是三个单相交流电源按一定方式进行的组合，它们之间满足一定的关系。 三相交流电由三相交流发电机产生。主要由定子和转子构成。定子上嵌有三组线圈AX、BY、CZ，分别称为A相、B相、C相绕组，它们在空间相隔120°。转子是一对磁极的电磁铁，当它以匀角速度转动时，三相定子绕组依次切割磁感线，在各绕组中产生相应的正弦交流电动势。 单元5 三相正弦交流电路 5.1 三相正弦电源 5.1.1 三相正弦电源的概念 （2）矢量表达式 （1）瞬时值表达式 波形图 矢量图 单元5 三相正弦交流电路 5.1 三相正弦电源 5.1.1 三相正弦电源的概念 2．三相交流电动势的相序 三相交流电动势随时间按正 弦规律变化，它们到达最大值 (或零值)的先后顺序叫做相序。 图中相序就是A—B—C—A， 称为正序，若相序是A—C—B —A，则称为负序或逆序。 相序是由三相交流发电机的结构所决定的，一般都采用正序。在供电系统中，通常用“黄”、“绿”、“红”三种颜色分别代表A、B、C三相。 单元5 三相正弦交流电路 5.1 三相正弦电源 5.1.2 三相正弦电源的连接 1．三相电源的星形 （Y形）连接 将三相交流发电机三相绕组 的末端X、Y、Z连接在一起， 构成一个公共端点，称为中点 （零点），用“O”表示，三相 绕组的首端A、B、C分别单独 引出，这种连接方式称为星形（Y形）连接。从首端引出的A、B、C三根传输线称为相线（俗称火线），从中点引出的传输线称为中性线（或称中线、零线），零线通常用黑色或白色表示。这样就构成了三相电源四根传输线的三相四线供电制。 单元5 三相正弦交流电路 5.1 三相正弦电源 5.1.2 三相正弦电源的连接 2．三相电源的三角形 （△形）连接 将三相交流发电机的三相绕 组彼此之间首末端相连，这种 连接方式称为三角形（△形） 连接。这样就构成了三相电源 三根传输线的三相三线供电制。 对于三角形连接形式的电源，要求负载必须为对称负载，即Zab =Zbc=Zca，且发电机绕组回路不得产生环流，否则发电机将被烧毁。这对负载的要求很严格，因此三相电源的三角形连接实际上很少采用，供电系统的三相变压器三相绕组有时采用此种连接。 单元5 三相正弦交流电路 5.1 三相正弦电源 5.1.2 三相正弦电源的连接 3．相电压和线电压 （1）相电压 相线与零线之间的电压称为相电压。 有效值矢量 有效值UA、UB、UC 瞬时值uA、uB、uC。 （2）线电压 相线与相线之间的电压称为线电压。 有效值矢量 有效值UAB、UBC、UCA 瞬时值uAB、uBC、uCA。 （3）相电压与线电压的关系 单元5 三相正弦交流电路 5.1 三相正弦电源 5.1.2 三相正弦电源的连接 结论：对于三相四线制（Y形）电源，线电压有效值是相电压有效值的 倍，各线电压在相位上彼此相差120?，线电压比相应的相电压超前3