第四节 三相正弦交流电源与三相负载的连接《电工电子技术与技能》河南省（对口招生）装备制造类 知识点讲解

河南省（对口招生）装备制造类《电工电子技术与技能》知识点讲解 三相正弦交流电路与三相负载的连接 【课程要求】 1. 掌握三相交流电源的形、形供电方式的线电压、相电压及两者的关系。 2. 掌握三相负载的三角形、星形连接下的线电压、相电压的关系及线电流、相电流、中性电流的关系。 3. 能分析并计算三相电功率。 【知识网络】 【知识要点】 考点1 三相正弦交流电源 1. 三相交流电的产生 三相交流电是由三相交流发电机产生的。 与前边的单相交流发电机类似，三相交流发电机是由三个相互独立的绕组组成，其几何尺寸和形状完全一样，在空间位置上，相隔，分别用，，表示；代表绕组首端，代表绕组末端； 2. 三相电动势的表示 三个感应电动势的频率相同、最大值相同、彼此相位相差；一般规定正相序为；选用相的为参考，则相比相滞后，则相比相滞后；在实际工作中，三相通常采用红、黄、蓝来标识、、； 其对应的电动势表达式为： 3. 三相交流电源的定义 这种有效值相等、频率相同、相位上相差的三相电动势叫做对称三相电动势；供给三相电动势的电源称为三相电源。 考点2 三相电源供电方式 1. 三相电源供电方式 三相电源具有两种供电方式：三相四线制(形)和三相三线制(形)；在低压供电系统中常采用三相四线制。 2. 三相四线供电制(形) 连接方式：三个绕组的末端连在一起，形成一个公共点，叫作中性点，从中性点引出一根线叫做中性线(俗称的“零线”)，一般用N表示。 相电压：各相线与中性线之间的电压，用、、表示，方向为相线指向中性点； 线电压：任意两根相线之间的电压，用、、表示，方向由下标的第一个字母指向第二个字母(即两个矢量电压的向量差)；例如：，方向由端指向端； 3. 三相四线制的特点 (1) 由两组电压，相电压和线电压； (2) 三个相电压和线电压均为对称电压； (3) 线电压大小等于相电压的倍，即(代表线电压，代表相电压)； (4) 线电压超前相电压； 在低压供电系统中，相电压一般为；线电压一般为； 4. 三相三线制(形) 连接方式：三个绕组的首端与尾端依次相连，构成回路，再从三个连接点引出3根相线； 相电压等于线电压； 其线电压瞬时值与相电压瞬时值的关系为： 如果三相交流电源是对称的，各相相位差为，则有，即三相交流对称电源采用三角形联结时，，三角形闭合回路无电流，电压的瞬时值的相量和为零。 考点3 三相负载的星形(形)联结 1. 连接方式 把每相负载分别接在三相电源的一根相线与中性线之间的接法； 2. 三相对称负载 定义：各相阻抗相等(阻抗值与阻抗角均相等)的三相负载； 相电流：通过每相负载的电流，有效值用表示； 线电流：通过端线的电流，有效值用表示； 各相电流大小相等，且每相电流的相位差为，中性线电流为零，可省去，此时可以接为三相三线制。 3. 三相不对称负载 定义：各相阻抗不相等的三相负载；实际应用中，绝大部分均为不对称负载； 在不对称负载中，各相的电流均可按各自的计算： 负载不对称，中性线电电流不再为零，不能省去；若中性线断开，负载上的电压可能高于或低于工作电压，工作不正常。 4. 中性线作用 使星形联接的三相不对称负载能够获得对称的电源相电压，保证负载能够正常工作。因此，规定中性线不允许安装开关和熔断器。 考点4 三相负载的三角形(形)联结 1. 连接方式 把每相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的接法； 2. 相电压和线电压的关系 无论负载是否对称，负载承受的相电压均等于线电压： 3. 线电流和相电流的关系 当对称三相负载做三角形联结时，三个相电压和三个线电流都是对称的； 考点5 三相电功率 由于线电压和线电流相对容易测量，故功率均用其表示； 三相对称负载无论是星形还是三角形联结，其电路的有功功率、无功功率、视在功率分别为： 1. 有功功率 2. 无功功率 3. 视在功率 上述式子中的角为相电压与相电流之间的相位差，即负载的阻抗角； 【练习题】 1、 选择题 1. 三相正弦交流电路中，星形连接时，对称三相电源的线电压有效值是相电压有效值的( )倍 A. B. C. D. 2. 三相电路中，“三相四线制” 的中性线作用是( ) A.提高电路功率因数 B.保证负载相电压对称 C.增大电路电流 D.减小电路电阻 3. 对称三相电路中，三相负载的有功功率公式为，其中是( ) A.线电压与线电流的相位差 B.相电压与相电流的相位差 C.线电压与相电压的相位差 D.线电流与相电流的相位差 4. 三相电路中，若负载为星形连接且无中性线，当负载不对称时，会出现( ) A.相电压对称 B.相电压不对称 C.线电压不对称 D.线电流为零 5. 三相正弦交流电的三个相电压，相位互差( ) A. B. C. D. 6. 对称三相电路中，星形连接的三相负载，若相电压为，则线电压为( ) A. B. C. D. 2、 判断题 1. 对称三相电源的线电压与相电压的有效值总是相等的( ) 2. 当三相负载作三角形连接时，负载的相电压等于电源的线电压( ) 3. 对称三相电路中，若将三角形连接的负载改为星形连接，在电源电压不变的情况下，负载的有功功率将变为原来的​( ) 4. 对称三相电路中，负载为星形连接时，线电压超前对应的相电压( ) 5. 三相四线制电路中，中性线断开后，三相负载相电压依然保持对称( ) 【答案】 1、 选择题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.C 6.B 2、 判断题 1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.× 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $