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1、三相电源及其负载和功率 教学目的：让学生掌握三相电源的概念，产生原 理，三相电源的星形和三角形连接，三相负载的 连接，以及掌握对三相功率的计算。 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） 作业：课本习题第三章 三相正弦交流电路3.3.1 负载星形接法及计算 3.3.2 负载三角形接法及计算3.4 不对称三相电路的分析计算 3.5 三相电路的功率3.1 三相正弦交流电动势 3.2 三相发电机绕组的连接 3.3 三相负载3.1.1 三相正弦交流电动势的产生NS AXe在两磁极中间，放一个线圈。根据右手定则可知，线 圈中产生感应电动势， 其方向由AX
2、。让线圈以 的速度顺时 针旋转。合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势。3.1 三相正弦交流电动势AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：A X B Y C Z首端末端三线圈空间位置各差120o转子装有磁极并以 的速度旋转。 三个线圈中便 产生三个单相电动势。3.1.1 三相正弦交流动势的产生大小相等，频率相同，相位互差1203.1.2 三相电动势的特征： Em 3.1.3 三相电动势的瞬时关系eA+eB+eC=03.1.4三相电动势的相量关系3.2 三相交流电源的连接3.2.1 星形接法AXYCBZN（中线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线 制
3、供电火线（相线）:A B C 中线（零线）：N3.2.1 星形接法三相绕组星形连接的两组电压相电压：火线对零线间的电压 ACBN120120120线电压：火线间的电压CABN注意规定的正方向线电压和相电压的关系30线电压和相电压的关系线电压与相电压的关系-为相电压 -为线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为3.2.2 三角形接法AAXYCBZBC特点：线电压=相电压短路+EAXYZBC问题讨论+-EEE直流电源串接不行， 三相交流电源可以，为什么？AX YZBC三相交流电源中三个电源可以串接的原因： 三相电源的电压在任何瞬间相加均为零。Em星形接法ACBNZZZ3.3 三相负载三
4、角形接法ACBZZZ负载也有两种接法:ACBNZZ Z相电流(负载上的电流)：3.2.1 负载星形接法线电流(火线上的电流)：ACBNZZ Z星形接法特点相电流=线电流* : 零线电流*线电压=相电压, AC BNZZ Z线电压领先于相电压30。ACBNZAZB ZC负载星形接法时的一般计算方法一般线电压 为已知，然后根据电压和负载求电流。（1）负载不对称时各相单独计算三相负载 R、L、C以及 三相线电压：求：各相、各线及中线电流CRABN L C已知：解：1. CRABNLC相电压2. 相电流：CRABN L C令：3. 中线电流4. 各电流相量关系（2）负载对称时，只需计算一相如 则据此可
5、直接得出另两相电流：（中线电流为0）（3）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。负载对称时问题及讨论零线是否 可以取消 ？ 三相完全对称时，零线可以取消。称为 三相三线制。 ACBZZZ三相三线制供电时各相电流的计算 ANNCB求：各相电流已知：每盏灯的额定值为:220V、 100W用结点电压法 ANNCBRRRRNNABC每盏灯为220V、 100WRR RRNNABC、 、代入R 值得应用实例-照明电路ACB.一层楼二层楼三层楼N正确接法:每层楼的灯相互 并联,然后分别接至各相电压上。 设电源电压为：则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。照明电路的一般画法零线上不能加
6、刀闸和保险ABCN. . . . . . .一 层二 层三 层讨论讨论照明电路能否采用三相三线制 供电方式？ACB.一层楼二层楼三层楼N不加零线 会不会出 现问题?设线电压为380V。 A相断开后，B、C 两相串连 ，电压UBC （380V）加在B、 C负载上。如果两相负载对称，则每相负载上的电压为 190V。问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通, 情况如何?ACB.一层楼二层楼三层楼分析：结果：二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的1/4 ）结果如何？结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。
7、ACBR2R3分析关于零线的结论负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。3.2.2 三角形接法及计算ACB特点：线电压=相电压各电流的计算ACBZABZBCZCA相电流线 电 流（2）负载对称时 （ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有效值相等， 相位互差120 。ACBZABZBCZCA（1）负载不
8、对称时 ， 先算出各相电流， 然后计算线电流。各电流的计算 同理：设：负载为阻性的，阻抗角为 0 。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系 ACB负载对称时三角形接法的特点ACB注意电路中规 定的正方向负载对称时：3.3 三相电路的功率三相总有功功率 ： 由负载 性质决定星形接法时：三角形接法时 ：有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：单相功率的测量 - 电动式瓦特计i1i2u在交流电路中其中， 为 间的夹角。指针偏 转角度电流线圈电压线圈i2和 u 成正比， 且近似同相负 载三相功率的测量 负 载ACBN三相总功率为三个功率表测得数据的总和。三相四线制接法，用三个功率表测
9、量：三相总功率等于两表测得数据之和。ACB三相三线制的电路中，用二表法测功率：两表法测量功率的原理：结论：三相总功率等于两表测得数据之和。每单个功率表的读数没有意义，实验用的 三相瓦特计实际上就是根据“二表法”的原理设计的。求：功率表W1、W2的读数。例电机ACB电机的功率为 2.5 kW, （设电机为星形接法，N为其中点。） 电源线电压为380V，各相对称。电机ACB（1）求电流大小ACBZBZAZCN设：（2）求电流、电压 的相位关系则：ACBZBZAZCN间的相位差已知电机的同理，由相量图可得间的相位差W1的读数为 833.3瓦W2的读数为 1666.7瓦相序指示器三相交流电动势出现最大
10、值的先后顺序称为三相电源的相序。A - B - C 称为顺相序A - C - B 称为逆相序 将相序指示器接至三相电源上，便可测出相序： 假设电容C接的是A相， 则 L1、L2 较亮者为B 相，另一相为C相。证明，请见教材CR相序指示器L1L2RR=1/(C)对称吗？三相交流电路小结（1）-三相电源三相三线制三相四线制ACBNACBACB三相电源一般都 是对称的，而且 多用三相四线制 接法。三相交流电路小结(2)-三相负载星形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相交流电路小结(3)-三相电路计算负载形接法对称负载下：各相电压、电流单独计算。负载不对称时： 负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。 负载Y形接法电源对称时：三相电路的计算要特别注意相位问题。三相交流电路小结(4)-三相功率计算三相总功率：负载对称时：和接法 无关
