项目四 三相正弦交流电路 (1).ppt

项目四三相正弦交流电路分析及应用在电力系统中，三相交流系统得到广泛应用，电能的生产、传输和分配几乎都采用三相制。本项目将在正弦交流电路的基础上，分析对称三相电源、三相负载的连接及其特点，学习和掌握对称三相电路的分析计算、不对称星形电路的分析计算，以及三相电路的功率计算。【项目描述】：

1.了解三相交流电源的产生及连接方式、三相负载的星形、三角形连接方式。2.掌握相序、相电压、线电压、相电流与线电流的概念。3.掌握三相电源及负载在不同连接方式下各电压与电流之间的关系，能进行三相对称电路和不对称星形电路电路的分析计算。4.掌握三相电路中电流、电压及功率的测量与计算。【项目目标】：

任务4.1：三相照明电路星形连接知识目标：1.掌握电源的星形连接中电压、电流的关系；2.掌握负载的星形连接中电压、电流的关系。【任务目标】：

能力目标：1.能识读电路图；2.能正确按电路图接线；3.能使用电流表、电压表、万用表测量相电压、线电压、相电流、线电流；4.能进行实验数据分析，验证星形连接负载对称与不对称时，线电压和相电压、线电流和相电流，中线电流之间的关系及变化情况；5.能完成实验报告填写。

态度目标：1.能主动学习，在完成任务过程中发现问题、分析问题和解决问题；2.能与小组成员协商、交流配合完成本次学习任务，养成分工合作的团队意识；3.严格遵守安全规范，爱岗敬业、勤奋工作。

班级学生自由组合为若干个实验小组，各实验小组自行选出组长，并明确各小组成员的角色。在电工实验室中，各实验小组按照《《Q/GDW1799.1-2013国家电网公司电力安全工作规程》、进网电工证相关标准的要求，对星形连接的三相照明电路进行相电压、线电压、相电流、线电流的测量，并对测量数据进行分析。【任务描述】：

课前预习相关知识部分，独立回答下列问题。（1）三相交流电是怎样产生的？（2）供电系统中电源有哪些接线形式？（3）对称负载星形接法中的线电压和相电压是怎样的关系，线电流和相电流是怎样的关系？（4）中性线起什么作用？可以省略吗？【任务准备】：

三相制供电比单相制供电优越在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。在输电方面：如果以同样电压将同样大小的功率输送到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。在用电设备方面：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。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。

1.三相交流电源电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面有槽，放入三相电枢绕组。磁极三相绕组单相绕组（是转动的，亦称转子）三相绕组的三相电动势幅值相等,频率相同,彼此之间相位相差120°。AXn+++–+SN铁心绕组–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN一、三相电源（1）三相交流电机结构

由于电机结构的原因,这三相绕组所发出的三相电动势幅值相等,频率相同,彼此之间相位相差120°。可将其表示为：（2）相量形式

（3）对称正弦量幅值相等,频率相同,相位互相差120°的正弦量。对称正弦量特点为：120°UA?UC?UB?120°120°三相电压相量图

（4）正弦量的相序三相交流电在相位上的先后次序称为相序。上述的三相电源的相序为A→B→C。在电力系统中一般用黄、绿、红区别A、B、C三相。Um–Um?t02??uAuCuB

2.三相电源的星形联接（1）三相电源的星形（Y）连接形式N中点或零点N把发电机三相绕组的末端接成一点。而把始端作为与外电路相联接的端点。这种联接方式称为电源的星形联结。火线中线或零线火线火线线电压相电压目前，我国供电系统线电压380V，相电压220V。三相四线制

N中点或零点N火线中线或零线火线火线线电压相电压根据KVL：

（2）各线电压与相电压之间的向量关系三相电源各电压间的相量关系UA?UC?UB?30o30o30o线电压的有效值用表示,相电压的有效值用Up表示。由相量图可知它们的关系为:

(3)线电压的瞬时值表达式三相电源各电压间的相量关系UA?UC?UB?30o30o30o若以A相电压为参考正弦量

【例4.1-1】某电源接成星形，其相电压UP是220V，线电压是多少？以A相为参考相量，写出各相、线电压的瞬时值表达式。各相、线电压的瞬时值表达式为

解：线电压各相、线电压的瞬时值表达式为uA＝Umsinωt(kV)uB＝Umsin(ωt－1