电子课件-《电工基础(第五版)》-第六章

第六章三相交流电路§6—1三相交流电源§6—2三相负载的连接方式第六章三相交流电路1.了解三相交流电的产生和特点。2.掌握三相电源绕组星形连接时线电压和相电压的关系。3.了解三相四线制、三相五线制和三相三线制供电方式。§6—1三相交流电源第六章三相交流电路架空线三相异步电动机电源线三相线路第六章三相交流电路三相交流电具有以下优点:(1)三相发电机比体积相同的单相发电机输出的功率要大。(2)三相发电机的结构不比单相发电机复杂多少,而使用、维护都比较方便,运转时比单相发电机的振动要小。(3)在同样条件下输送同样大的功率,特别是在远距离输电时,三相输电比单相输电节约材料。(4)从三相电力系统中可以很方便地获得三个独立的单相交流电。当有单相负载时,可使用三相交流电中的任意一相。第六章三相交流电路一、三相交流电动势的产生三相交流发电机示意图电枢绕组三相绕组及其电动势三相交流发电机第六章三相交流电路三相定子绕组依次切割磁感线,产生三个对称的正弦交流电动势,其解析式为第六章三相交流电路波形图相量图三相对称电动势的波形图和相量图三相对称交流电动势到达最大值的先后次序称为相序。如按U→V→W→U的次序循环称为正序；按U→W→V→U的次序循环则称为负序。第六章三相交流电路二、三相四线制供电三相六线电路第六章三相交流电路将三相发电机中三相绕组的末端U2、V2、W2连接在一起,成为一个公共点,始端U1、V1、W1引出作输出线,这种连接方式称为星形连接,用Y表示。从三个线圈始端U1、V1、W1引出的三根线称为相线或端线(俗称火线),用L1、L2、L3表示,并分别用黄、绿、红三种颜色作为标志。第六章三相交流电路三个线圈的末端连接在一起,成为一个公共点,称为中性点,简称中点,用N表示；从中性点引出的输电线称为中性线,简称中线。中线通常与大地相接,并把接地的中性点称为零点,而把接地的中性线称为零线。工程上,零线或中线所用导线一般用蓝色或黑色表示。第六章三相交流电路三相四线制电路采用三根相线和一根中线的输电方式称为三相四线制。三相四线制第六章三相交流电路相线与相线之间的电压称为电源的线电压。分别用表示,规定线电压的参考方向是自U相指向V相、V相指向W相、W相指向U相。相线与中性点之间的电压称为电源的相电压。分别用表示,规定相电压的参考方向为始端指向末端。第六章三相交流电路线电压总是超前于对应的相电压30°。三相四线制线电压与相电压的相量图第六章三相交流电路三相电源绕组的三角形连接电源绕组的三角形连接第六章三相交流电路三相电源作三角形连接时,线电压就是相电压,即:三角形闭合回路的总电动势等于零,即：三相发电机绕组一般不采用三角形接法而采用星形接法。第六章三相交流电路三、三相五线制供电三相五线制是在三相四线制的基础上,另增加一根专用保护线,称为保护零线(也称接地线)与接地网相连,从而更好地起到保护作用。保护零线一般用黄绿相间色作为标志,用PE表示。相应地,原三相四线制中的零线一般称为工作零线,用N表示。第六章三相交流电路三相五线制供电第六章三相交流电路按照规范,单相三孔插座的接线必须遵循左零(N)右相(L)上接地(PE)的原则。单相三孔插座第六章三相交流电路三相五线制供电系统示意图第六章三相交流电路四、三相三线制供电三相三线制供电第六章三相交流电路一、电力的传输过程电力系统示意图第六章三相交流电路二、低压配电系统中性点运行方式中性点接地也称工作接地,工业企业普遍采用380/220V中性点接地的三相电源。动力负载一般是对称三相负载,采用三相三线制；照明等单相负载虽在连接时尽量分配在三相上，但很难做到时时对称,因此采用三相四线制。在采煤矿井等易爆场所,常采用工作点不接地的低压供电系统。第六章三相交流电路1.了解三相负载作星形连接和三角形连接时,负载相电压与线电压以及相电流与线电流的关系。2.理解中线的作用。§6—2三相负载的连接方式第六章三相交流电路接在三相电源上的负载统称为三相负载。通常把各相负载相同的三相负载称为对称三相负载,如三相电动机、大功率三相电路等。如果各相负载不同,就称为不对称三相负载,如三相照明电路中的负载。第六章三相交流电路一、三相负载的星形连接三相负载的星形连接第六章三相交流电路流过每相负载的电流称为相电流,流过每根相线的电流称为线电流。由上图可见,线电流和相电流大小相等,即三相对称负载星形连接时中线电流为零。不对称的低压供电系统中,不允许在中线上安装熔断器或开关,而且中线常用钢丝制成,以免断开。应尽量使三相负载对称,保持三相平衡,以减小中线电流。第六章三相交流电路二、三相负载的三角形连接负载的相电压和电源的线电压大小相等。三相负载的三角形连接第六章三相交流电路三、三相负载的功率在三相交流电源中,三相负载消耗的总功率为各相负载消耗的功率之和,即在对称三相电路中，第六章三相交流电路三相对称负载不论是连成星形还是连成三角形,其总有功功率均为三相对称负载的无功功率和视在功率的计算式分别为第六章三相交流电路三相异步电动机的Y—△降压启动电路图结构图三相异步电动机的Y—△降压启动外形图第六章三相交流电路本章小结1.三相交流电路是目前电力系统的主要供电方式,对称三相交流电的特点是：三个交流电动势的最大值相等,频率相同,相位互差120°。2.如果三相电源和三相负载都是对称的，则这个三相电路称为对称三相电路。3.无论是三相电源还是负载都有星形和三角形两种接线方式。第六章三相交流电路4.星形连接的对称负载常采用三相三线制供电。星形连接的不对称负载常采用三相四线制供电;中线的作用是使负载中性点保持零电位,从而使三相负载成为三个独立的互不影响的电路。5.三相五线制供电设有专门的保护零线,接线方便、安全可靠,目前已广泛应用。第六章三相交流电路6.在对称三相电路中,负载线电压与相电压、线电流与相电流的关系及功率计算见表。