三相交流电路
一、目的和要求:
1. 掌握相电压(电流)与线电压(电流)在对称三相电路中的关系; 2. 掌握负载在对称电路中的连接使用。 二、重点:
掌握相电压(电流)与线电压(电流)在对称三相电路中的关系。 三、难点:
无
四、教学方式:多媒体或胶片投影或传统方法。 五、教学内容:
2.8三相电路
1、三相制:由3个同f而?不同的电压作为电源的供电体系。 2、三相电压:
(1)特点:三相对称电压,即幅值相等、频率相同、相位上彼此相差120°的正弦电压源按一定的方式连接,这组电源称对称三相电源。
uA=uB=uC=
一、三相交变电流的产生
1、三相交变电流的产生:互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈各自产生交变电流
2、三相交变电流的特点:最大值和周期是相同的. 板书:三组线圈到达最大值(或零值)的时间依次落后1/3周期
222Up sinωt Up sin(ωt-120o) Up sin(ωt+120o)
(1) 特点:三相对称电压,即幅值相等、频率相同、相位上彼此相差120°的正弦电压源按一定的方式连接,这组电源称对称三相电源。
uA=uB=uC=
(2) 表示方法:
① 用相量表示:
?UA222Up sinωt Up sin(ωt-120o) Up sin(ωt+120o)
=Up/0o
?=Up/-120o UB?=Up/120o UC
?UA? =0 ? +U +UCB② 用波形图和相量图表示
(3)联接方式: ① 星形(Y)接法
线电压与相电压关系:
?UAB?UBC?UCA?-U? =UAB? ?-U=UCB?-U? =UCA即:
?UAB?UBC?UCA===
?3UA?3UB?3UC/30o /30o /30o
可见:线电压大小是相电压的
30o 。
② 三角形(Δ)接法
— u C
+
— 3倍,每个线电压比对应的相电压相位超前
A + uA — uB + B C ? =0内部无环流。 ?=U?即相电压等于线电压且 U? +U? +U可见UCABAAB2、三相交流电路负载的联接方式
⑴ Y形连接:组成三相四线制或三相三线制的供电体系。
说明:
① 当Z1=Z2=Z3=Z 电源也对称,线路损耗相等则称其为对称三相电路。 ② 中性线的作用:当负载的一相断开或短路故障是不影响其它两相。
③ 此时,电路线电流等于相电流。 三相星形负载的电流计算
对于星形联接的三相电路,每相负载中的电流为
IA?UA,IB?UB,IC?UC ZAZBZC
各相负载的电压与电流之间的相位差分别为
XCXBXA??arctg,??arctg? ?arctg,BCARBRCRA
中线电流可由相量式表示如下
????IN?IA?IB?IC
可用各个线电流的相量几何关系进行求和计算。
.UC.IC.U.A..IN.IB.IC.IAUBIB
对称负载星形联接电路的计算 所谓对称负载应满足以下条件:
由于三相电压也是对称的,所以负载电流亦对称
UX IA?IB?IC?Ip?p????????arctgABCZ R由此可知,此时总线电流等于零,即
????
IN?IA?IB?IC?0
既然中线没有电流通过,中线也就不需要了。由此,演变成星形接法的三相三线制电路。
ZA?ZB?ZC?Z?A??B??C??
..UC?CIC.U?AA.?B.IB.IAUB
星形联接负载对电源的要求:
1、三相负载的相电压必须对称。若负载不对称而又没有中线时,负载的相电压就不对称。偏离电源相电压的额定值,过高或过低的电源相电压对负载是有危害的。
2、中线的作用就在于使不对称的星形联接负载得到对称的相电压。为保证这种对称性,就不能让中线断开。因此,三相电源的中线内不接入熔断器或闸刀开关。
(1) 负载的三角形(Δ)连接
设三相负载对称,线电流
I?A=I?ab-I?ca=
?3IAB/-30o
I?B=I?bc-I?ab=3I?BCI?C/-30o /-30o =I?ca-I?bc = ?3ICA