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1、学习情境三 三相照明电路的连接与测试,2,任务一 学习三相交流电路的基本知识,任务二 三相照明电路的连接与测试,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,3.1.1三相电源的连接 由三个同频率、等幅值和相位依次相差120。的正弦电压源所构成的电源称为三相电源。以三相电源作为激励向负载供电的电路称为三相电路。日前世界上电力系统所采用的供电方式，绝大多数是三相制，三相制电路在电能的生产、传输、分配和利用等方面得到了广泛应用。 一、三相交流电源 三相正弦电压是由三相发电机产生的，如图3一1是三相交流发电机的原理图，在发电机的定子上，固定有三组结构、匝数完全相同的绕组，它们的空间位置相差1200。每组
2、绕组称为一相，它们的始端用A, B, C标记，末端用X, Y, Z标记。三相绕组的三个线圈均匀分布在定子铁芯圆表面的槽内，这样布置的定子绕组将构成三相对称的绕组。,下一页,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,转动部分称为转子，转子通过运动，在气隙中产生按正弦规律变化的磁感应强度，转子通常是一对由直流电源供电的磁极，并且配以合适的极面形状。当转子磁极匀速转动时，在各绕组中都将产生正弦感应电压，它们的幅值相等、频率相同、相位互差1200，相当于三个独立的正弦交流电压源，它们的瞬时值分别为 如图3 -2表示了上式的相量图和波形图。 通过三相电源的波形图和相量图分析得到，在任何瞬时对称三相电源的
3、电压之和为零即有,上一页,下一页,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,二、三相电源的连接方式 三相电源通常有星形连接和三角形连接两种方式。 1)三相电源的星形连接(见图3一3) 如图所示，把三相电源的三个负极性端连接在一起形成一个公共点N，而从三相电源的正极性端A, B, C分别向外引出的三条输出线，就构成了三相电源的星形(Y)连接，此种连接的电源简称为星形电源，公共点N称为中性点或零点，从首端引出的输出线叫作端线或火线，分别称为A线、B线、C线。从N点引出的线叫做零线或中性线，如果中性线接地，则该线又称为地线。对称三相电源是由三个等幅值、同频率、初相为依次相差120。的正弦电压源连接成
4、星形(Y)电源。,上一页,下一页,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,三相电源连接成星形时，可以得到两种电压，一种是端线与中性线的电压，称为相电压，分别用uA,uB,uC表示，其有效值用UA,UB,UC表示，一般用鱿表示另一种是任意两条相线之间的电压，称为线电压，分别用uAB,uBC,uCD表示，其有效值用UAB,UBC,UCD表示，一般用II，表示。相电压的参考方向，选定为自端线指向中性线;线电压的参考方向，如UAB，是由A线指向B线。由图3 -3可知相电压的瞬时值为,上一页,下一页,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,它们对应的相量式为 且线电压与相电压的关系为,上一页,下一页
5、,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,从相量图可以看出 则有,上一页,下一页,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,对于星形连接的电路线电流与相电流的关系为 图3 -4是对称Y形电源线电压与相电压的相量关系的相量图。 2)电源的三角形()连接 如果把对称三相电源顺次相接，即X与B, Y与C, Z与A组成一回路，再从三个结点引出三条导线向外送电，如图3 -5所示，就构成了三相电源的三角形连接。按三角形方式连接的电源简称三角形电源。这种连接方式只适用于三相三线制。,上一页,下一页,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,由图可知:三角形连接时的线电压等于相电压，但相电流不等于线电流。
6、三角形电源，相电压和线电压的关系为 3.1.2三相负载的连接 三相负载的连接方式有两种，即星形连接和三角形连接。 一、对称负载的星形连接 三相负载的星形连接，就是把三相负载的一端连接到一个公共端点，负载的另一端分别连到电源的三条端线上。负载的公共端点称为负载的中性点，简称中点，用N表示。,上一页,下一页,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,如果电源为星形边接，则负载中点与电源中点的连线称为中线，两中点间的电压UNN称为中点电压。若电路中有中线连接，可以构成三相四线制电路;若没有中线连接，或电源端为三角形连接，则只能构成三相三线制电路。 各相负载的复阻抗相等的三相负载，称为对称三相负载。一
7、般三相电动机、三相变压器都可以看成对称三相负载。图3 -6所示三相四线制电路，设每相负载阻抗为Z，端线阻抗为Zt。 从图中可以看出线电压与相电压的相量关系为,上一页,下一页,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,负载和电源中的线电流(一也是相电流)为 二、对称负载的三角形()连接 以对称形负载为例，如图3一7(a)所示，ZA，ZB，ZC ，线电压为UAB，UBc，UCD在各相负载的相电压UA，UB，UC从图可以看出等于线电压，即线电压与相电压的相量关系为,上一页,下一页,返回,任务一 学习三相交流电路的基本知识,三、三相电路的功率 三相交流电路可以看成是三个单相交流电路的组合，因此，三相交
8、流电路的有功功率、无功功率为各相电路有功功率、无功功率之和，无论负载是星形连接还是三角形连接，当三相负载对称时，电路总的有功功率、无功功率均是每相负载有功功率、无功功率的3倍。即,上一页,返回,任务二 三相照明电路的连接与测试,3. 2. 1测量三相电路的功率 一、实训目的 (1)学会用两瓦计法测定三相负载的功率。 (2)学会用功率因数表测定三相三线制平衡负载的功率因数。 二、实训原理和电路 (一)实训原理 无论三相电路是否对称，三相电路的有功功率都等于各相有功功率之和，即:,下一页,返回,任务二 三相照明电路的连接与测试,那么，用功率表将每相有功功率测量出来相加的方法，称为“三表法”，如图3
9、一8,图3一9所示。 二表法:在三相三线制电路当中，无论电路是否对称，都可以用两块表来测量三相电路的总有功功率，称为“二表法”，如图3一10、图3一11所示。 (二)实训电路(如图3 -8一图3-11所示) 四、实训步骤 (1)先将三相可调电源调至线电压为zzo v，然后断开开关，按图3一8完成接线，三个灯泡分别为A相15 W/220 V , B相15 W/220 V , C相15 W/220 V，形成三相对称电路，接通电源，采用三表法测量有功功率，将测量结果填入表3一1中。,上一页,下一页,返回,任务二 三相照明电路的连接与测试,(2)断开开关，将上述电路中的中线拆除，形成三相三线制星形对称
10、电路，按图3 -10接线，采用两表法测量有功功率。合上三相开关，将测量结果填入表3一1中。 (3)断开开关，按图3一9完成接线，三个灯泡分别为A相15 W/220 V , B相15 W/220 V , C相15 W/220 V，形成三角形连接的三相对称电路，接通电源，采用三表法测量有功功率，将测量结果填入表3一1中。 (4)断开开关，按图3一11完成接线，三个灯泡分别为A相巧W/220 V , B相巧W/220 V , C相15 W/220 V，形成三角形连接的三相对称电路，采用二表法测量有功功率，接通电源，将测量结果填入表3一1中。,上一页,下一页,返回,任务二 三相照明电路的连接与测试,五
11、、注意事项 (1)在本装置中三相电源380 V/220 V交流电经隔离变压器后，以220 V/127 V低电压供电，但仍然高于人体在一般条件下所能承受的安全电压36 V ,要求实训人员严格遵守电工实训安全操作规程，防止发生触电事故。 (2)由于供电电源的线电压为220 V，所以灯泡接成星形时每相相电压低于额定电压值，亮度比较低，而接成三角形时相电压为220 V，灯泡的亮度正常 (3)接线时要注意将交流功率表电压线圈和电流线圈的*号端接在电源端线一侧。,上一页,下一页,返回,任务二 三相照明电路的连接与测试,(4)在图3一10、图3一11中，是以C端线为二表法的公共端线的(一也可以A端线或B端线
12、为公共端线)。无论选择哪根公共端线，都必须注意公共端线上不能接功率表。 3.2.2连接三相照明电路并测试 一、实训目的 (1)掌握三相四线制电源线电压与相电压间的幅值关系与相位关系。 (2)掌握三相四线制负载平衡与不平衡时，相电流与中线电流的关系。 (3)加深理解三相四线制中线的作用。 二、实训原理和电路,上一页,下一页,返回,任务二 三相照明电路的连接与测试,(1)二相甩狙阴符点是:A、B、C三相电压在相位上互差120 (时间上互差T/2) 线电压Ut较对应的相电压UD (UAB 较UA , UBC较UB、 UCA较UC超前30。相量图如图3一12所示。 (2)三相四线制供电线路，如图3一1
13、3所示。中线电流I0=I1+I2+I3:，为三相电流的相量和。,上一页,返回,图3一1 三相发电机原理图,返回,图3-2 三相电源电压的波形图和相量图,返回,图3一3 三相电源的星形阵接,返回,图3 -4 线电压与相电压之间的关系,返回,图3一5 三相电源三角形阵接,返回,图3 -6 对称三相负载的星形阵接,返回,图3 -7 对称负载的三角形阵接,返回,图3 -8 三相四线制负载早形许接的有功 功率,返回,图3 -9 测量三相负载三角形许接的有功 功率,返回,图3一10 二表法测量对称负载早形许接的 有功功率,返回,图3 -11 二表法测量三相负载三角形许接的有功功率,返回,表3 -1 三相电路有功功率测量,返回,图3 -12 线电压与相电压的相量图,返回,图3一13 三相四线制电路,返回,表3 -2 负载旱形连接实训数据,返回,谢谢观赏,
