电工技术基础（第3版） 课件 模块三 三相交流电路的测量和学习 .pptx

;任务一三相交流电源;;;;;三相交流供电系统在发电、输电和用电方面与单相相比有造价低、节省金属材料、性能好等许多优点，发电厂均以三相交流方式向用户供电。现介绍三相交流电的供电方式、三相负载用电的联接方式及三相电功率及得出以上结论的原因。;;1.概念

由三个幅值相等、频率相同、相位互差120o的单相交流电动势按一定方式连接起来所构成的电源称为三相交流电源。由三相电源构成的电路称为三相交流电路。

三相交流电源一般来自三相交流发电机或变压器副边的三相绕组。三相交流发电机的基本原理如图3-1所示。

;图3-1三相交流发电机原理图;发电机的固定部分称为定子,其铁芯的内圆周表面冲有沟槽,放置结构完全相同的三相绕组U1U2、V1V2、W1W2。它们的空间位置互差120o，分别称为U相、V相、W相,工程上以黄、绿、红三种颜色标志。引出线的始端用U1、V1、W1表示，末端用U2、V2、W2表示。;三相电源瞬时值表达式为：;;将三个绕组的末端U2、V2、W2连在一起引出一根连线称为中性线（或称零线），三个绕组的始端U1、V1、W1分别引出的三根线称为端线L1、L2、L3（俗称火线）,这种联接称为电源的星形联接。如图3-3所示。;相电压:电源每相绕组两端的电压称为电源相电压。参考方向规定从绕组始端指向末端，用uU、uV、uW表示，有效值用UP表示。;任意两根端线之间的电压称为线电压，用uUV、uVW、uWU表示，如图3-4所示。;线电压和相电压之间的关系为：;UUV;由图3-5可得出，三个线电压对称。;线电压为相电压的;4、三相电源的三角形联接

如果将三相发电机的三个绕组依次首（始端）尾（末端）相连，接成一个闭合回路，则可构成三角形联接。从三个连接点引出的三根线即为三根端线。如图3-6所示。;;当三相电源作三角形联接时，只能是三相三线制，而且线电压等于相电压。;例1：三相发电机接成三角形供电。如果误将U相接反，会产生什么后果？如何使连接正确？;解：U相接反时，电源回路中的电流为：;思考题;;;若负载所需的电压是电源的线电压，应将负载接到端线与端线之间。如图3-8(b)

;三相负载有两种情况：一种是将三个（或三组???单相负载分别接到三相电源的每一相上，组成三相负载。另一种是负载本身就是要求三相电源供电的三相负载。例如三相交流电动机、三相电炉等。;按照电源与负载联接方式不同，三相电源与负载有四种接法，即：Y-Y、Y-Δ、Δ-Y、Δ-Δ。但对用户来讲，电源绕组如何连接并不太关心。只讨论三相负载本身的联接：星形（Y）联接和三角形（Δ）联接。

;图3-9三相负载的星形联接;图3-9中

在忽略输电线阻抗时，每相负载两端的电压是电源的相电压（UUN、UVN、UWN）。

每相负载中的电流称为相电流IP（IUN、IVN、IWN）。

每根端线上的电流称为线电流IL（IU、IV、IW）。

中线上的电流称为中线电流IN。;各相负载的电流分别为：;例2：三相四线制电路中,星形负载各相阻抗分别为ZU＝8+j6Ω，ZV＝3－j4Ω，ZW＝10Ω，电源线电压为380V,求各相电流及中线电流。;各相电流及线电流分别为：;中线电流：;三相负载对称的条件：;2、对称三相负载;wt;（3-10）;例3：额定电压为220V、额定功率为40W的白炽灯共9盏均匀分别安装在220V/380V供电系统的三相电网上，求：

（1）这些白炽灯应如何连接在三相电源上？画出电路图；

（2）试求白炽灯全部点亮时各相电流，并画出相量图；

（3）讨论一下此时需不需要中线。

;解：;（2）每盏灯电阻为;（3）当所有白炽灯点亮时，构成三相对称负载，中线电流为零，可以不要中线，但在实际应用中，不可能所有的灯泡全亮，因而负载多数情况是不对称的，所以必须安装中线。

;3、三相三线制电路;（1）三相负载对称;（2）三相负载不对称，则;;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，都不能正常工作。比如，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。;例4：如图所示电路是用来测定三相电源相序的仪器，称为相序指示器，任意指定电源的一相为U相，把电容C接到U相上，两只白炽灯分别接到另外两相上，设R=1/ωC，试说明如何根据两只灯的亮度来确定V、W相。;解：这是一个不对称的星形负载连接电路，其相量如图所示。;显然;;;图3－18负载U相断路对称Y形连接的三相三线制电路;;

图3-19负载的三角形联接;每相负载两端的电