,单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,模块,5,三相正弦交流电路,项目5.2 三相负载的连接及其电压电流关系,项目5.3 对称三相电路的计算,项目5.4 不对称三相电路的分析,项目5.5 三相电路的功率,项目5.1 三相电源,1模块5 三相正弦交流电路项目5.2 三相负载的连接及其电,1,【知识目标】,牢固掌握对称三相正弦量的瞬时表达式、波形、相量表达式及相量图。,牢固掌握三相电路的星形、三角形连接方式及其线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。,牢固掌握对称三相电路的分析计算。,掌握不对称星形连接负载的分析方法,。,模块五三相正弦交流电路,【,技能目标,】,掌握负载两种连接的线电压与相电压、线电流与相电流间的关系。,掌握三相电路功率的测量。,【,课时安排,】,12,课时。,【知识目标】模块五三相正弦交流电路 【,2,3,目前动力电所采用的供电方式绝大多数是三相制。作为生产用电中最主要的负载，交流电动机大多数是,三相交流电动机,。,1891年,世界上第一台三相交流发电机在德国劳芬发电厂投运，并建成了第一条从劳芬到法兰克福的三相交流输电线路。由于三相电路输送电力比单相电路经济，三相交流电机的运行效率也比单相交流电机高，因此目前世界上电力系统负荷用电几乎无例外地采用,三相制,。,3 目前动力电所采用的供电方式绝大多数是三相制,3,4,项目5.1 三相电源,5.1.1三相对称电源,5.1.2三相电源的连接,4项目5.1 三相电源5.1.1三相对称电源5.1.2三相,4,5,5.1.1 三相对称电源,图,5-1,三相交流发电机的原理图,55.1.1 三相对称电源 图5-1,5,6,当转子在原动机的带动下，以均匀速度按顺时针方向转动时，每相定子绕组依次切割磁力线。定子绕组中产生频率相同，幅值相等的正弦交流电源 、及 。三个电源电压的参考方向规定由定子绕组的始端指向末端。,这种最大值相等，角频率相同，相位互差的三个正弦交流电源称为对称三相电源。,6当转子在原动机的带动下，以均匀速度按顺时针方向转动时，每相,6,7,假定三相发电机的初始位置如上图所示，产生的电源最大值为，频率为，是有效值。如果选择A相为参考正弦量，则可得出,7假定三相发电机的初始位置如上图所示，产生的电源最大值为，频,7,8,其对应的正弦波形和相量图如图5-2所示。,图,5-2,三相交流电,u,(,t,),t,0,u,A,u,B,u,C,(,a,),波形图,(,b,),相量图,120,120,8其对应的正弦波形和相量图如图5-2所示。图5-2 三相,8,9,从波形图和相量图很显然可得到这样的结论：三相对称电源在任一时刻的和为零。即,三相交流电出现正幅值,(,或零值,),的顺序称为相序。,图,5-2,所示，三相交流电中的相序为,ABC,，称为正序,(,或顺序,),；,若相序为,CBA,，则称为逆序,(,或反序,),。若无特别说明，相序均为正序。,9从波形图和相量图很显然可得到这样的结论：三相对称电源在任一,9,10,三相电源的相量模型图，如图5-3所示。,图,-3,三相电源模型,10三相电源的相量模型图，如图5-3所示。,10,11,5.1.2 三相电源的连接,1三相电源的星形连接,三相电源向负载供电时，发电机的三相定子绕组必须进行恰当的连接。把三相定子绕组的末端连在一起，三个始端为电源的输出端，这种连接形式称为三相电源的星形连接，用连接表示。末端连接在一起的点称为中性点（简称中点）或零点，用表示，如图5-4所示。,115.1.2 三相电源的连接1三相电源的星形连接,11,12,A,u,A,u,C,u,B,C,B,A,B,C,N,N,u,AB,u,BC,u,CA,从中点引出的导线称为中线或零线，从始端,A,、,B,、,C,引出的三根导线称为相线或端线，俗称火线。,12AuAuCuBCBABCNNuABuBCuCA从中点引出,12,相线与中线间的电压，即每相定子绕组始端与末端之间的电压，称为相电压；参考方向由相线指向中线，电源相电压用符号 、表示。相线与相线之间的电压，即任意两端线间的电压，称为线电压；用 、表示，参考方向分别为 、.,相线与中线间的电压，即每相定子绕组始端与末端之间的电压，称为,13,14,当三相电源相电压对称时（一般三相电源都是对称的），假设,、。,则线电压与相电压的相量关系为,其相量图如图,5-5,所示。,14当三相电源相电压对称时（一般三相电源都是对称的），假设,14,15,图,5-5,对称三相电源,连接时线电压、相电压相量关系,15图5-5对称三相电源 连接时线电压、相电压相量关系,15,由相量式和相量图可知，、也是对称三相正弦量，且相序相同。同理，任一时刻三个线电压的代数和也为零。且：,因此三相电源星形连接有两种供电方式，一种是三相四线制，另一种是三相三线制即无中线。目前电力网的低压供电系统（又称民用电）为三相四线制，此系统供电的线电压是,，,相电压是,，,通常写作电源电压 。,由相量式和相量图可知，、也,16,17,2三相电源的三角形连接三相电源的三角形连接就是把三相电源的始、末端依次相接，由三个连接点引出三条相线就形成三相电源的三角形连接，如图5-6（a）所示。,（,a,）三相电源三角形连接,(b),正确连接的电压相量图,172三相电源的三角形连接三相电源的三角形连接就是把三相,17,18,由图可以看出线电压就是相应的相电压，即,三相电源作三角形连接时，要注意接法的正确性，当三相电源连接正确时，据,KVL,，有,18由图可以看出线电压就是相应的相电压，即 三相电源作三角,18,19,若一相电源的始、末端接反（如A相接反），此时回路电压的相量关系为,是一相电源电压的两倍，相量图如图,5-6(c),所示，即两倍的电源电压作用于三相闭合回路，而三相电源的内阻抗又很小，因此在回路中会产生很大的环流，以至烧坏电源。,19若一相电源的始、末端接反（如A相接反），此时回路电压的相,19,(,c)A,相接反的电压相量图,当三相发电机的绕组采用三角形连接，发电机空载运行时，只要三相电压存在一点偏差，三相电压相量和不为,0,，发电机绕组有环流；接入负载时，如果负载存在一点不平衡，发电机回路三相电压不对称会更加严重，发电机绕组环流会进一步加大，存在损坏发电机绕组的风险，所以发电机不允许采用三角形连接。,(c)A相接反的电压相量图当三相发电机的绕组采用三角形连接,20,重点串联,对称三相正弦量,重点串联对称三相正弦量,21,三相电源,三相电源,22,三相负载,三相电路,三相负载 三相电路,23,三相功率,三相功率,24,三相功率的测量,三相功率的测量,25,