第五章 三相正弦交流电路（课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（高教版）

第五章 三相正弦交流电路 一、三相交流电源 二、三相负载的接法 三、三相电路的功率 一、三相交流电源 　　单相交流电：从电源引发两根线进行输送，如下图（a）所示。 　　三相交流电：从电源引发三根线进行输出，如图（b）所示。 第五章 三相正弦交流电路 　　1．三相交流电的产生 　　（1）产生：三相交流发电机产生交流电。 　　（2）发电原理：三个线圈相互错开 120°。在磁场中移动导体，切割磁感应线，导体产生感应电动势，如图所示。 第五章 三相正弦交流电路 　　（3）顺时针方向旋转磁铁，aa 中产生感应电动势，bb 中也有电动势但滞后于 120°，cc 中的电动势滞后 120°，画出的波形如图所示。 第五章 三相正弦交流电路 　　（4）相序：把线圈 aa、bb、cc 上的感应电动势依次到达最大值的顺序，分别用 U、V、W 表示。 　　（5）正序：相序为 U  V  W 。 　　（6）三相交流电压：电压大小相同，相位互差 120°。 第五章 三相正弦交流电路 　　2．三相交流电供电方式 　　（1）中性点：三相绕组 U2、V2、W2 的末端连接到一点。用 N 表示，如图所示。 第五章 三相正弦交流电路 　　（2）中性线：从中性点引出的导线，用黑色或白色表示。 　　（3）相线：线圈的手端 U1 、V1 、W1 引出的三根线，分别用黄、绿、红三种颜色表示。 　　（4）供电方式：三相四线制。 　　（5）三相四线制系统提供两种电压：相电压和线电压。 　　相电压：各相线与中性线之间的电压，用 UU 、VV 、WW 表示有效值。 　　线电压：相线与相线之间的电压，用 UUV 、VVW 、WWU 表示。 第五章 三相正弦交流电路 二、三相负载的接法 　　 对称三相负载：各相负载的大小和性质完全相同。即 　　 不对称三相负载：各相负载不等。 　　 三相负载的连接方法有两种：星形联结（Y）、三角形联结（△）。 RU = RV = RW ，XU = XV = XW 第五章 三相正弦交流电路 　　1．三相负载的星形联结 　　（1）连接方式 　　三相负载的星形联结：将负载的末端连到一起接在电源的中性线上，首端分别接到三相交流电源的三个相线上，如图（a）所示，图（b）是三相负载星形联结的实际电路图。 第五章 三相正弦交流电路 　　负载相电压：负载作星形联结并具有中性线时，每相负载两端的电压，用 UYP 表示。 　　（2）电路计算 　　当输电线的电阻被忽略时，负载的相电压等于电源电压 　　负载的相电压与线电压的关系 　　相电流：负载作星形联结时，流过每一相负载的电流，分别用 IU 、IV 、IW 表示。 　　线电流：流过每根相线的电流。分别用 Iu、Iv、Iw 表示。 第五章 三相正弦交流电路 　　（3）星形联结中两种电流的关系 　　相电流等于线电流，如图所示。 　　又可写成 　　中性线中流过电流情况：①　负载对称，中性线电流为零。 　　②　不对称时，中性线电流不为零。 第五章 三相正弦交流电路 　　（4）不对称负载星形联结时中性线的作用 　　通过实验进行说明。 　　①　将额定电压为 220 V，功率分别为100 W 、60 W 、40 W 的灯作星形联结，接到三相四线制的电源上。如图所示。 　　②　闭合 SN ，三个灯均亮：断开 SU 、SV 、SW 时灯仍然正常发光。 　　结论：相电压不变，各相电流值不同，中性线电流值不为零。 第五章 三相正弦交流电路 　　③　断开 SW ，再断开 SN ，如图所示。 　　现象：40 W 的比 100 W 灯亮。 　　原因：串联分压，100 W 灯电阻比 40 W 的小。 　　中性线对于不对称三相负载的作用：保证三相负载电压的对称，防止发生事故。 第五章 三相正弦交流电路 　　2．三相负载的三角形联结 　　⑴　连接方式 　　三角形联结：三相负载分别接到三相电源的每两根相线之间。用△表示，如下图（a）所示，实际电路图如下图（b）所示。 第五章 三相正弦交流电路 　　（2）电路计算 　　负载电压与电源电压的关系： 　　由单相交流电路的计算关系得各相电流的有效值为 　　采用矢量表示法求得线电流与相电流的关系 　　结论： 第五章 三相正弦交流电路 三、三相电路的功率 　　三相电路的总功率：各相负载消耗的总功率之和。 　　三相负载对称时，负载消耗的总功率为： 　　1．三相电路的总功率 　　式中，UP——负载的电压，单位为伏[特]（V） 　　IP——流过负载的电流，单位为安[培]（A） 　　——相电压与相电流之间的相位差，单位为弧度（rad） 　　P——三相负载总功率，单位为瓦[特]（W） 第五章 三相正弦交流电路 　　2．负载星形联结时，线电压与相电压，线电流与相电流的关系