徐淑华电工电子技术ppt第4章

1第4章三相电路2第4章三相电路4.2三相电路中负载的连接4.1三相电源4.3三相电路的功率4.4安全用电技术3理解三相电源相、线电压之间的关系。掌握三相负载星形连接时，相、线电压和相、线电流的计算，并能画出电路的相量图。掌握三相负载三角形连接时，相、线电压和相、线电流的计算，并能画出电路的相量图掌握对称负载三相功率的计算。了解三相功率的测量方法。了解安全用电常识。本章学习目标44.1三相电源4.1.1三相电动势的产生NSAXe在两磁极中间，放一个线圈。根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由AX让线圈以的速度顺时针旋转。合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势。tEeAXsin21、单相交流电动势的产生52、三相交流电动势的产生定子中放三个线圈：首端末端三线圈空间位置各差120o转子装有磁极并以的速度旋转。三个线圈中便产生三个以正弦规律变化的交流电动势。•••AXYCBZSN转子定子AXBYCZeAeBeC6三相电动势()°-240sintEmeC()°-120sintEmeBsintEmeA)120sin(°+tEm74.1.2三相电源的表示法1.瞬时值表达式()°-=240sintEmeCw()°-=120sintEmeBw=sintEmeAw)120sin(°+=tEmwEmBeAeCe2.波形图8AECEBE3.相量图°°-°120120EEEECBA0EE4.相量式94.三相电源的特征(1)对称。大小相等，频率相同，相位互差120º(2)相序。A—B—C(3)对称正弦量的瞬时值和与相量和为0。EmBeAeCe0++CBAEEEeA+eA+eA=0AECEBE10（中线）（火线）（火线）（火线）ceBeAe三相四线制供电火线（相线）:ABC中线（零线）：NAXYCBZN4.1.3三相电源的连接星形接法11CCBBAAeueueu1、相电压：火线对中线间的电压。120120120AuBuo0AAUUo-120BBUUo-240CCUUCUBUAU（中线）（火线）（火线）（火线）ceBeAeAXYCBZNCu122、线电压：两火线间的电压。ABuBCuCAuCABCABuuu注意规定的正方向CBBCUUU-BAABUUU-ACCAUUU-（中线）（火线）（火线）（火线）ceBeAeAXYCBZN13CUABUBUAUBCUCAUBU-AU-CU-303030BAABUUU-°303AUCBBCUUU-°-903BUACCAUUU-°1503CU3.相、线电压间的关系ABU°303AUBCU°303BUCAU°303CU14UP：相电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为V380V220lPUU、3plUU线电压超前于相应的相电压30oUl：线电压结论（UA、UB、UC）（UAB、UBC、UCA）154.2三相电路中负载的连接三相对称负载：接在三相电源上的每一相负载的阻抗值与阻抗角都相等。连接形式：星形连接（Y接）三角形连接（接）相电流（IP）：流过每一相负载的电流线电流（IL）：流过每一根火线的电流16三相四线Bi相电流IP(负载上的电流)：ZAZCZB线电流IL(火线上的电流)：4.2.1负载星形连接的三相电路AiCABNXYZAuBuCuBNiCNiANiCiANI、BNI、CNIAI、BI、CI1.连接三相四线制17线电压=相电压3,线电压领先于相电压30°。BUABUCUCAUBCUAU2.特点pULU3线电流=相电流LpIIACBNZZZCAUCUBUBCUAUABUBiAiCi中线电流NIiN18一般线电压为已知，然后根据电压和负载求电流。uLipiLuLpuAIAUZABIBUZBCICUZCCNBNANNIIII++3.计算BBiZAZCZBAiCiCANNiAuBuCu19（1）若为对称负载：即：ZA=ZB=ZC=Z因为：AU、BU、CU对称AI、BI、CI所以：对称计算时，只需计算一相，推出另外两相即可。且BICIAIAUBUCU=++=（中线电流为0）0CBANIIII各相、线电流大小相等，相互之间的相位差为1200（2）负载不对称时，各相单独计算。20已知：三相负载R、L、C以及三相线电压：求：各相、各线及中线电流°0lABUU°-120lBCUU°120lCAUUCRABNLCAICIBIAINICIBI例121解：相电压°33°-901301lCACUUU°-°-30313031lABAUUU33°-°-1501301lBCBUUUCRABNLC线电压°0lABUUNIAI°120lCAUU°-120lBCUUCNIBNIBIANICI22相电流：CRABNLCNIAICNIBNIBIANICIRUIAA-1CjUICCLjUIBBCBANIIII++中线电流ABUCUBICAUBCUBUCINIAUAI23三相三线)(ZZZZCBA负载对称时零线是否可以取消？三相完全对称时，零线可以取消!ceACBZZZCeBeAe0++CBANIIII三相三线制241）负载对称时，三相三线制各电压对称2）若负载不对称时，不能采用三相三线制！因此时各相负载上的电压将会出现不对称现象，负载不能正常工作。3）因负载不对称时，不能采用三相三线制！所以，中线上不能安装开关和保险丝。三相三线制供电时各相电流的计算方法同上。25中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。因为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。26ABiCAiBCiABuBCuCAuAiBiCi线电压=相电压plUU4.2.2负载三角形连接的三相电路1.接法相电流IP(负载上的电流)：线电流IL(火线上的电流)：ABI、BCI、CAIAI、BI、CIACBZABZBCZCA27BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA相电流线电流CAABAIII-ABBCBIII-BCCACIII-ABABZUABIBCBCZUBCICACAZUCAI2.计算28（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z），各相电流有效值相等，相位互差120。有效值为：UZIIIILPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。29同理：设：负载为阻性的，阻抗角为0。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系CAABAIII-°0LABUU°-303ABAII303030°-303BCBII°-303CACIIABUBCUCAUCA-ICAIABIBCIBICIAI30三角形接法的对称负载BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACB°-303pLIIpLUU结论31负载对称时：cos3ppIUP4.3三相电路的功率CBAPPPP++三相总有功功率：是每相负载的阻抗角,是相电压超前于相电流的角度3pLpLIIUU星形接法时：3pLpLIIUU三角形接法时：cos3LLIUP4.3.1三相功率的计算32cos3LLIUPsin3LLIUQ3LLIUS同理,可得sin3LLIUQ3LLIUS在三相负载对称的条件下,三相电路总功率的计算与接法无关.33单相功率的测量-电动式瓦特计在交流电路中acosUkI其中，为i,u间的夹角。指针偏转角度**iu负载功率的测量*4.3.2三相功率的测量电流线圈电压线圈34P=3P11W**负载ACBN一表法适用于三相四线制接法的对称负载。三相功率的测量1.一表法：（用一个功率表测量）P1相电压相电流电压线圈电流线圈351W**2W**3W**负载ACBN2.三表法：（用三个功率表测量）P=P1+P2+P3P1P2P3相电压相电压相电压三表法适用于三相四线制接法的不对称负载。相电流相电流相电流电压线圈电流线圈363.两表法：（用两个功率表测量）P=P1+P2两表法适用于三相三线制接法的负载。1W**2W**负载ACBP1P2线电压线电压线电流线电流电压线圈电流线圈37两表法测量功率的原理证明：AiACuACBAuCZ2W**1W**BiCiBCuAZBZBuCuBCBACAuiui+)(()CBBCAAuuiuui-+-CCBBAAiuiuiup++BACiii--三相总功率等于两表测得数据之和。每单个功率表的读数没有意义。384.4安全用电技术4.4.1安全用电常识1．安全电流与电压安全电流5mA人体电阻1000安全电压36V（在特别潮湿的场所，应采用12V以下的电压）。392．几种触电方式1）双线触电2）电源中线接地时的单线触电因火线与大地间分布电容的存在，使电流形成了回路，也是很危险的。人体承受的是线电压。ABC人体承受的是相电压。3）电源中线不接地时的单线触电ABCABC404.4.2防触电的安全技术1.接零保护此法适用于低压供电系统中变压器中性点接地的情况。ABNC电动机某相绕组碰壳时，电流便会从接零保护线流向零线,使熔断器熔断，切断电源.把电气设备的外壳与电源的零线连接起来，称为接零保护。412.接地保护此法适用于三相电源的中性点不接地的情况。由于每相火线与地之间的分布电容的存在，当电动机某相绕组碰壳时，将出现通过电容的电流。但因人体电阻比接地电阻（约为4欧）大得多，所以几乎没有电流通过人体ABC把电气设备的金属外壳与接地线连接起来，称为接地保护。423.三孔插座和三极插头外壳是与保护零线相连的，人体不会有触电的危险。ABNC434.4.3静电防护和电气防火、防爆常识1.静电防护泄露法:前者如接地，增加绝缘表面的湿度、涂导电涂剂等，使积累的静电荷尽快泄露掉。(1)设法不产生静电。可在材料选择、工艺设计等方面采取措施。(2)产生了静电，应设法使静电的积累不超过安全限度。中和法:使用感电中和器、高压中和器等，使积累的静电荷被中和掉。442．电气防火、防爆产生电气火灾和爆炸的原因：不要使电气设备长期超载运行。要保持必要的防火间距及良好的通风。要有良好的过热、过电流保护装置。在易爆的场地如矿井、化学车间等，要采用防爆电器。（2）来不及切断电源时或在不准断电的场合，可采用不导电的灭火剂带电灭火。电气设备过热和电火花、电弧。电气火灾预防措施：电气火灾处理措施：（1）首先切断电源。注意拉闸时最好用绝缘工具。45END