5.1三相正弦交流电源(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（华东师大版）

三相正弦交流电路 主题5 1. 掌握三相正弦交流电的产生原理，了解相序的意义。 2. 掌握对称负载星形连接方式下线电压和相电压的关系及线电流、相电流和中性线电流的关系。 3. 掌握对称负载三角形连接方式下线电压和相电压的关系及线电流和相电流的关系。 知识目标 1. 能够通过调查企业生产用电的现状，列举三相交流电的应用。 2. 能够通过测量，描述三相四线制中线电压与相电压的关系。 技能目标 三相正弦交流电源 探寻1 三相负载的连接 探寻2 验证三相负载作星形连接时的中性线作用 实训 验证三相负载作星形连接时的中性线作用 目录 三相正弦交流电源 探寻1 在我国，10kV三相正弦交流电一般通过3根导线传输。变压器将10kV电压降为380V后，再通过4根导线传输三相正弦交流电。同样是三相正弦交流电，为什么有的通过3根导线传输，而有的则需要通过4根导线传输呢？ 当3根导线都是连接相线时，称为三相三线制，通常在高压输电时采用。若有3 根相线、1根零线，称为三相四线制，通常在低压配电中采用。三相四线制中任意两根相线之间的电压为380V，任意1根相线跟零线之间的电压为220V，即为照明电路的电压。 本探寻在单相正弦交流电路的基础上，进一步学习三相正弦交流电的产生、特点，三相三线制与三相四线制的区别与联系。 ▲ 3根导线传输 ▲ 4根导线传输 学习引入 三相交流电动势的产生原理 一 三相交流发电机主要由转子和定子组成，转子是转动的磁极，定子是在铁芯槽上放置的3个几何尺寸与匝数相同的线圈，它们排列在圆周上且彼此相差120°，分别为U1-U2、V1-V2、W1-W2。U1、V1、W1表示各相绕组的首端，U2、V2、W2表示各相绕组的末端。 知识链接 各相绕组电动势的参考方向由线圈的末端指向首端，即电流从始端流出时为正，反之为负。当转子在外力带动下以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，三相定子绕组依次切割磁感线，产生3个对称的正弦交流电动势，其表达式分别为： 三相交流电动势达到最大值（或零）的先后次序称为相序。如按U → V → W → U 的次序循环称为正序（正相序），按U → W → V → U 的次序循环则称为负序（反相序）。 知识链接 三相交流电源的连接 二 目前，在低压系统中多数采用三相四线制供电。三相四线制是将三相发电机绕组的3个末端相连成为一个点，该点称为中性点，用N表示。从中性点引出的导线称为中性线，简称中线。从始端U1、V1、W1引出的3 根导线L1（U）、L2（V）、L3（W）称为相线，俗称火线。这种连接方法又称星形连接，简称Y连接。 1. 三相交流电源的连接方式 每相始端与末端间的电压，即火线与中线间的电压，称为相电压，分别用UU、UV、UW表示，用符号UP表示。任意两始端间的电压，即两火线间的电压，称为线电压，分别用UUV、UVW、UWU表示，用符号UL表示。 知识链接 2. 相电压与线电压的关系 线电压与相电压之间的关系为： ▲ 三相交流电电压相量关系图 线电压是对称的且在相位上比相应的相电压超前30°。由相量图计算可知，线电压与相电压的关系为： 知识链接 在三相交流电电压中，已知 ，试写出其他两相电压的瞬时值表达式，并作出其相量图。 例5-1 根据三相交流电压的对称关系，由 可知， 解： 由3个电压瞬时值表达式可知，三相对称电压的相量图如图所示。 知识链接 $$