三相交流电路教案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第4章三相交流电路第1页第第4 4章章 三相交流电路三相交流电路 4.2 4.2 负载星形联接三相电路负载星形联接三相电路 4.1 4.1 三相电压三相电压4.4 4.4 三相功率三相功率4.3 4.3 负载三角形联接三相电路负载三角形联接三相电路第2页4 4.1 三相电压三相电压一、三相电动势产生一、三相电动势产生NS AXe在两磁极中间，放一个线圈。在两磁极中间，放一个线圈。依据右手定则可知，线依据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，圈中产生感应电动势，其方向由其方向由AX。让线圈以让线圈以 速度顺时速度顺时针旋转。针旋转。合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到线圈两端便可得到单相单相交流电动势。交流电动势。第3页三相三相交流电动势产生交流电动势产生AXYCBZSN定子定子转子转子 定子中放三个线圈：定子中放三个线圈：A XB YC Z首端首端末端末端三线圈空间位置三线圈空间位置各差各差120o 转子装有磁极并以转子装有磁极并以 速度旋转。三个速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。线圈中便产生三个单相电动势。第4页三相电动势三相电动势三相电动势特征：三相电动势特征：大小相等，频率相同，相位互差大小相等，频率相同，相位互差120第5页三相电动势相量关系：三相电动势相量关系：Em 第6页二、二、三相交流电源连接三相交流电源连接（一）星形接法（一）星形接法AXYCBZN第7页（中线）（中线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线三相四线制供电制供电火线（相线）火线（相线）:ABC中线（零线）：中线（零线）：N第8页 三相电源星形接法两组电压三相电源星形接法两组电压相电压相电压：火线对零线间电压。火线对零线间电压。ACBN120 120 120 第9页线电压线电压：火线间电压。火线间电压。CABN注意要求注意要求正方向正方向第10页线电压和相电压关系线电压和相电压关系30 第11页 同同理：理：第12页线电压与相电压通用关系表示式：线电压与相电压通用关系表示式：-为相电压为相电压 -为线电压为线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户电压等级为在日常生活与工农业生产中，多数用户电压等级为第13页（二）三角形接法（二）三角形接法AAXYCBZBC特点：特点：线电压线电压=相电压相电压第14页短路短路+E三个电源串接三个电源串接能否造成短路？能否造成短路？直流电源行吗？直流电源行吗？AXYZBC问题讨论问题讨论+-EEE直流电源串接不行，直流电源串接不行，三相交流电源能够，三相交流电源能够，为何？为何？第15页AXYZBC三相交流电源中三个三相交流电源中三个电源能够串接原因电源能够串接原因在于：在于：三个电源电压任何三个电源电压任何瞬间相加均为零。瞬间相加均为零。Em第16页星形接法星形接法ACB NZZZ4.2 4.2 负载星形联接三相电路负载星形联接三相电路三角形接法三角形接法ACBZZZ负载也有两种接法负载也有两种接法:第17页ACBNZZZ相电流相电流(负载上电流负载上电流)：线电流线电流(火线上电流火线上电流)：一、三相四线制电路一、三相四线制电路第18页 ACBNZZZ星形接法特点星形接法特点相电流相电流=线电流线电流*:零线电流零线电流第19页*线电压线电压=相电压相电压,线电压超前于相电压线电压超前于相电压30。ACBNZZZ第20页ACBNZAZBZC负载星形接法时普通计算方法负载星形接法时普通计算方法解题思绪：解题思绪：普通线电压普通线电压 为已知，然后依据电压和负载求为已知，然后依据电压和负载求电流。电流。第21页（1）负载不对称时，各相单独计算。如：）负载不对称时，各相单独计算。如：已知：已知：三相负载三相负载 R、L、C 以及以及 三相线电压三相线电压求：各相、各线及中线电流求：各相、各线及中线电流 CRA B NLC第22页解：解：1.CRA B NLC相相电电压压第23页2.相电流：相电流：CRA B NLC令：令：第24页3.中线电流中线电流4.各电流相量关系各电流相量关系第25页（2）负载对称时，只需计算一相。）负载对称时，只需计算一相。如：如：则：则：据此可直接得出另两相电流：据此可直接得出另两相电流：（中线电流为（中线电流为0）（3）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相 有效值即可。有效值即可。第26页负载对称时负载对称时问题及讨论问题及讨论零线是否零线是否能够取消能够取消？答：三相完全对称时，零线能够取消。称为答：三相完全对称时，零线能够取消。称为 三相三线制。三相三线制。ACBZZZ第27页二、三相三线制供电时各相电流计算二、三相三线制供电时各相电流计算ANNCB求：各相电流求：各相电流已知已知：每盏灯额定值为每盏灯额定值为:220V、100W第28页用结点电位法用结点电位法ANNCBRRRRNNABC第29页 每盏灯为每盏灯为220V、100WRRRRNNABC、代入代入R值得：值得：第30页应用实例应用实例-照明电路照明电路ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼N 正确接法正确接法:每层楼灯相互每层楼灯相互并联并联,然后分然后分别接至各相电别接至各相电压上。设电源压上。设电源电压为：电压为：则每盏灯上都可则每盏灯上都可得到额定工作电压得到额定工作电压220V。第31页照明电路普通画法照明电路普通画法零线上不能加零线上不能加刀闸和保险刀闸和保险ABCN.一一层层二二层层三三层层第32页讨论讨论讨论讨论照明电路能否采取三相三线制照明电路能否采取三相三线制供电方式？供电方式？ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼N不加零线不加零线会不会出会不会出现问题现问题?第33页 设线电压为设线电压为380V。A相断开后，相断开后，B、C 两相两相串连，电压串连，电压UBC（380V）加在加在B、C负载上。假如负载上。假如两相负载对称，则每相负两相负载对称，则每相负载上电压为载上电压为190V。问题问题1：若一楼全部断开，二、三楼依然接通若一楼全部断开，二、三楼依然接通,情况怎样情况怎样?ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼分析：分析：结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。第34页 问题问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼 灯数量不等（设二楼灯数量为三层灯数量不等（设二楼灯数量为三层 1/4）结果怎样？）结果怎样？结果：二楼灯泡上电压超出额定电压，结果：二楼灯泡上电压超出额定电压，灯泡被烧毁；三楼灯不亮。灯泡被烧毁；三楼灯不亮。ACBR2R3分析分析第35页关于零线结论关于零线结论 负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等电压，有超出用电设备额定电压，有达不到额定不等电压，有超出用电设备额定电压，有达不到额定电压，都不能正常工作。比如，电压，都不能正常工作。比如，照明电路中各相负载照明电路中各相负载不能确保完全对称，所以绝对不能采取三相三相制供不能确保完全对称，所以绝对不能采取三相三相制供电，而且必须确保零线可靠。电，而且必须确保零线可靠。中线作用在于，使星形连接不对称负载得到相等相中线作用在于，使星形连接不对称负载得到相等相电压。为了确保零线在运行中不停开，其上不允许接电压。为了确保零线在运行中不停开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。保险丝也不允许接刀闸。第36页 4.3 4.3 负载三角形联接三相电路负载三角形联接三相电路ACB特点特点：线电压线电压=相电压相电压第37页各电流计算各电流计算ACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACA相电流相电流线电流线电流第38页（2）负载对称时（）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z），），各相电流有各相电流有 效值相等，相位互差效值相等，相位互差120 。有效值为：。有效值为：ACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。第39页同理：同理：设：负载为阻性，阻抗角为设：负载为阻性，阻抗角为 0 。负载对称时，三角形接法线、相电流相位关系负载对称时，三角形接法线、相电流相位关系ABC第40页负载对称时三角形接法特点负载对称时三角形接法特点ACB12注意电路注意电路中要求中要求正方向正方向第41页负载对称时：负载对称时：4.4 4.4 三相功率三相功率三相总有功功率：三相总有功功率：由负载由负载性质决定性质决定星形接法时：星形接法时：三角形接法时：三角形接法时：第42页三相电路功率三相电路功率有功功率：有功功率：无功功率：无功功率：视在功率：视在功率：在三相负载对称条件下：在三相负载对称条件下：第43页单相功率测量单相功率测量-电动式瓦特计电动式瓦特计i1i2u在交流电路中在交流电路中其中，其中，为为 间夹角。间夹角。（书（书 P418）指针偏指针偏转角度转角度电流线圈电流线圈电压线圈电压线圈i2和和 u 成正成正比，且近似比，且近似同相同相负负载载第44页三相功率测量三相功率测量 负 载ACBN三相总功率为三个功率表测得数据总和三相总功率为三个功率表测得数据总和。三相四线制接法，用三个功率表测量：三相四线制接法，用三个功率表测量：第45页三相总功率等于两表测得数据之和三相总功率等于两表测得数据之和。ACB三相三线制电路中，用二表法测功率：三相三线制电路中，用二表法测功率：第46页两表法测量功率原理：两表法测量功率原理：结论：结论：三相总功率等于两表测得数据之和。每三相总功率等于两表测得数据之和。每 单个功率表读数没有意义单个功率表读数没有意义，试验用试验用 三相瓦特计实际上就是依据三相瓦特计实际上就是依据“二表法二表法”原理设计。原理设计。第47页求：功率表求：功率表W1、W2读数。读数。例例电机电机ACB 已知：已知：电机功率为电机功率为 2.5 kW,。（设电机为星形接法，（设电机为星形接法，N为其中点。）为其中点。）电源线电压为电源线电压为380V，各相，各相对称。对称。第48页电机电机ACB（1）求电流大小）求电流大小第49页ACBZBZAZCN设：设：（2）求电流、电压相位关系）求电流、电压相位关系则：则：第50页ACBZBZAZCN间相位差间相位差已知电机已知电机第51页同理，由相量图可得同理，由相量图可得间相位差间相位差W1读数为读数为833.3瓦瓦W2读数为读数为1666.7瓦瓦第52页相序判定相序判定 三相交流电动势出现最大值三相交流电动势出现最大值先后次序称为三相电源相序。先后次序称为三相电源相序。A-B-C 称为顺相序称为顺相序 A-C-B 称为逆相序称为逆相序 将相序指示器接至三相电源将相序指示器接至三相电源上，便可测出相序：上，便可测出相序：假设电容假设电容C接是接是A相，相，则则 L1、L2 较亮者为较亮者为B相，另一相为相，另一相为C相。相。证实，请见教证实，请见教材材P163C灯泡灯泡相序指示器相序指示器L1L2灯泡灯泡第53页三相交流电路小结（三相交流电路小结（1 1）-三相电源三相电源三相三线制三相三线制三相四线制三相四线制ACBNACBACB三相电源普三相电源普通都是对称，通都是对称，而且多用三而且多用三相四线制接相四线制接法。法。第54页三相交流电路小结三相交流电路小结(2)-(2)-三相负载三相负载星形负载星形负载三角形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ第55页三相交流电路小结三相交流电路小结(3)-(3)-三相电路计算三相电路计算负载负载 形接法形接法对称负载下：对称负载下：各相电压、电流单独计算。各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载不对称时：负载对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。电压对称、电流对称，只需计算一相。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。三相电路计算要尤其注意相位问题。三相电路计算要尤其注意相位问题。123负载负载Y Y形接法形接法电源对称时：电源对称时：第56页三相交流电路小结三相交流电路小结(4)-(4)-三相功率计算三相功率计算三相总功率三相总功率：负载对称时：负载对称时：和接法和接法无关无关第57页第第4章作业章作业4.2.34.2.54.3.24.4.2第58页第4章结 束第59页