电工基础周绍敏wg10

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1、高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿10 三相正弦交流电路三相正弦交流电路高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿10三相正弦交流电路三相正弦交流电路教学重点教学重点1. 了解三相交流电源的产生和特点。了解三相交流电源的产生和特点。 2. 掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。 教

2、学难点教学难点1. 掌握三相电路线电压与相电压的相位关系。掌握三相电路线电压与相电压的相位关系。高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿10三相正弦交流电路三相正弦交流电路10.1 10.1 三相交流电源三相交流电源10.210.2安全用电安全用电单元小结单元小结高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿10.110.1三相交流电源

3、三相交流电源一、三相交流电动势的产生一、三相交流电动势的产生二、三相电源的连接二、三相电源的连接高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿一、三相交流电动势的产生一、三相交流电动势的产生1对称三相电动势对称三相电动势振振幅幅相相等等、频频率率相相同同，在在相相位位上上彼彼此此相相差差 120 的的三三个个电电动动势势称称为为对对称称三三相相电电动动势势。对对称称三三相相电电动动势势瞬瞬时时值值的的数数学学表达式为表达式为 第一相第一相( (U 相相) )电动势：电

4、动势： e1 = Emsin t 第二相第二相( (V 相相) )电动势：电动势： e2 = Emsin( ( t 120 ) ) 第三相第三相( (W 相相) )电动势：电动势：e3 = Emsin( ( t 120 ) )高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿显然，有显然，有 e1 e2 e3= 0。波形图与矢量图如图波形图与矢量图如图 10-1 所示。所示。图图 10-1对称三相电动势波形图与矢量图对称三相电动势波形图与矢量图 高高 等等 教教 育育出出

5、版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿2相序相序三三相相电电动动势势达达到到最最大大值值( (振振幅幅) )的的先先后后次次序序称称为为相相序序。e1 比比 e2 超超前前 120 ，e2 比比e3 超超前前 120 ，而而 e3 又又比比 e1 超超前前120 ，称称这这种种相相序序称称为为正正相相序序或或顺顺相相序序；反反之之，如如果果e1比比 e3 超超前前 120 ，e3 比比 e2 超超前前 120 ， e2 比比 e1 超超前前 120 ，称称这种相序为这种相序为负相序负相

6、序或或逆相序逆相序。相相序序是是一一个个十十分分重重要要的的概概念念，为为使使电电力力系系统统能能够够安安全全可可靠靠地地运运行行，通通常常统统一一规规定定技技术术标标准准，一一般般在在配配电电盘盘上上用用黄黄色色标出标出 U 相，用相，用绿色绿色标出标出 V 相，用相，用红色红色标出标出 W 相。相。高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿二、三相电源的连接二、三相电源的连接三三相相电电源源有有星星形形( (亦亦称称 Y形形 ) )联联结结和和三三角角形形(

7、(亦亦称称 形形）联结两种。联结两种。1三相电源的星形三相电源的星形( ( Y 形形) )联结联结 将将三三相相发发电电机机三三相相绕绕组组的的末末端端 U2、V2、W2 ( (相相尾尾) )连连接接在在一一点点，始始端端 U1、V1、W1 ( (相相头头) )分分别别与与负负载载相相连连，这这种种连连接接方方法法称称为为星星形形( (Y 形形) )联结。如图联结。如图 10-2 所示。所示。 图图 10-2三相绕组的星形联结三相绕组的星形联结 高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基

8、础与技能演示文稿演示文稿从从三三相相电电源源三三个个相相头头 U1、V1、W1 引引出出的的三三根根导导线线称称为为端端线线或或相相线线，俗俗称称火火线线，任任意意两两个个火火线线之之间间的的电电压压称称为为线线电电压压。Y 形形联结的的公公共共连连接接点点 N 称称为为中中性性点点，从从中中点点引引出出的的导导线线称称为为中中性性线线或或零零线线。由由三三根根相相线线和和一一根根中中性性线线组组成的输电方式称为成的输电方式称为三相四线制三相四线制( (通常在低压配电中采用通常在低压配电中采用) )。每每相相绕绕组组始始端端与与末末端端之之间间的的电电压压( (即即相相线线与与中中性性线线之之

9、间间的的电电压压) )称称为为相相电电压压，它它们们的的瞬瞬时时值值用用 u1、u2、u3 来来表表示示，显然这三个相电压也是对称的。相电压大小显然这三个相电压也是对称的。相电压大小( (有效值有效值) )均为均为U1 = U2 = U3 = UP 高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿图图 10-3相电压与线电压的矢量图相电压与线电压的矢量图 任任意意两两相相始始端端之之间间的的电电压压( (即即火火线线与与火火线线之之间间的的电电压压) )称称为为线线电电

10、压压，它它们们的的瞬瞬时时值值用用 u12、u23、u31 来来表表示示。接接法法的的矢矢量量图如图图如图 10-3 所示。所示。 显然三个线电压也是对称的。大小显然三个线电压也是对称的。大小( (有效值有效值) )均为均为线线电电压压比比相相应应的的相相电电压压超超前前 30 ，如如线线电电压压 u12 比比相相电电压压 u1 超超前前 30 ，线线电电压压 u2 3 比比相相电电压压 u2 超超前前 30 ，线线电电压压 u31 比相电压比相电压 u3 超前超前 30 。高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Pres

11、s电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿2三相电源的三角形三相电源的三角形( ( 形形) )联结联结 将将三三相相发发电电机机的的第第二二绕绕组组始始端端 V1 与与第第一一绕绕组组的的末末端端 U2 相相连连，第第三三绕绕组组始始端端 W1 与与第第二二绕绕组组的的末末端端 V2 相相连连，第第一一绕绕组组始始端端 U1 与与第第三三绕绕组组的的末末端端 W2 相相连连，并并从从三三个个始始端端 U1、V1、W1 引引出出三三根根导导线线分分别别与与负负载载相相连连，这这种种连连接接方方法法称称为为三三角角形形( ( 形形) )联结。显然这时线电压等于相电压，即联结。显然这时线

12、电压等于相电压，即UL = UP这这种种没没有有中中性性线线，只只有有三三根根相相线线的的输输电电方方式式称称为为三三相相三三线线制制。 高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿特特别别需需要要注注意意的的是是，在在工工业业用用电电系系统统中中如如果果只只引引出出三三根根导导线线( (三三相相三三线线制制) )，那那么么就就都都是是火火线线( (没没有有中中性性线线) )，这这时时所所说说的的三三相相电电压压大大小小均均指指线线电电压压 UL ；而而民民用用电电

13、源源则则需需要要引出中性线，所说的电压大小均指相电压引出中性线，所说的电压大小均指相电压 UP 。 高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿【例例10-1】已已知知发发电电机机三三相相绕绕组组产产生生的的电电动动势势大大小小均均为为 E = 220 V，试试求求：( (1) ) 三三相相电电源源为为 Y形形 联联结结时时的的相相电电压压 UP 与与线线电电压压 UL；( (2) ) 三三相相电电源源为为 形形联联结结时时的的相相电电压压 UP 与与线线电电压压

14、UL 。 解解：( (1) ) 三三相相电电源源 Y 形形联联结结：相相电电压压 UP = E = 220 V，线电压线电压 ( (2) ) 三三相相电电源源 形形联联结结：相相电电压压 UP = E = 220 V，线线电电压压UL = UP = 220 V高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿10.210.2安全用电安全用电一、电流对人体的作用一、电流对人体的作用二、常用的安全措施二、常用的安全措施高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Educa

15、tion PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿一、电流对人体的作用一、电流对人体的作用人人体体因因触触及及高高电电压压的的带带电电体体而而承承受受过过大大的的电电流流，以以致致引引起起死死亡亡或或局局部部受受伤伤的的现现象象称称为为触触电电。触触电电对对人人体体的的伤伤害害程程度度，与与流流过过人人体体电电流流的的频频率率、大大小小、通通电电时时间间的的长长短短、电电流流流流过过人体的途径以及触电者本人的情况有关。人体的途径以及触电者本人的情况有关。 触触电电事事故故表表明明，频频率率为为 50 100 Hz 的的电电流流最

16、最危危险险，通通过过人人体体的的电电流流超超过过 50 mA( (工工频频) )时时，就就会会产产生生呼呼吸吸困困难难、肌肌肉肉痉痉挛挛、中中枢枢神神经经遭遭受受损损害害从从而而使使心心脏脏停停止止跳跳动动以以至至死死亡亡，电电流流流流过大脑或心脏时，最容易造成死亡事故。过大脑或心脏时，最容易造成死亡事故。高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿触触电电伤伤人人的的主主要要因因素素是是电电流流，但但电电流流值值又又决决定定于于作作用用到到人体上的电压和人体的电阻

17、值。人体上的电压和人体的电阻值。通通常常人人体体的的电电阻阻为为 800 至至几几万万欧欧不不等等。通通常常规规定定 36 V 以下的电压为以下的电压为安全电压安全电压，对人体安全不构成威胁。，对人体安全不构成威胁。 常常见见的的触触电电方方式式有有单单相相触触电电和和两两相相触触电电。人人体体同同时时接接触触两两根根相相线线，形形成成两两相相触触电电，这这时时人人体体受受 380 V 的的线线电电压压作作用用，最为危险。最为危险。单单相相触触电电是是人人体体在在地地面面上上，而而触触及及一一根根相相线线，电电流流通通过过人人体体流流入入大大地地造造成成触触电电。此此外外，某某些些电电气气设设

18、备备由由于于导导电电绝绝缘缘破损而漏电时，人体触及外壳也会发生触电事故。破损而漏电时，人体触及外壳也会发生触电事故。高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿二、常用的安全措施二、常用的安全措施为为防防止止发发生生触触电电事事故故，除除应应注注意意开开关关必必须须安安装装在在相相线线上上以以及合理选择导线与熔丝外，还必须采取以下防护措施。及合理选择导线与熔丝外，还必须采取以下防护措施。 ( (1) )正正确确安安装装用用电电设设备备 电电气气设设备备要要根根据据说

19、说明明和和要要求求正正确确安安装装，不不可可马马虎虎。带带电电部部分分必必须须有有防防护护罩罩或或放放到到不不易易接接触触到到的高处，以防触电。的高处，以防触电。( (2) )电电气气设设备备的的保保护护接接地地 把把电电气气设设备备的的金金属属外外壳壳用用导导线线和和埋埋在在地地中中的的接接地地装装置置连连接接起起来来，称称为为保保护护接接地地，适适用用于于中中性性点点不不接接地地的的低低压压系系统统中中。电电气气设设备备采采用用保保护护接接地地以以后后，即即使使外外壳壳因因绝绝缘缘不不好好而而带带电电，这这时时工工作作人人员员碰碰到到机机壳壳就就相相当当于于人人体体和和接接地地电电阻阻并并

20、联联，而而人人体体的的电电阻阻远远比比接接地地电电阻阻大大，因因此此，流过人体的电流就很微小，保证了人身安全。流过人体的电流就很微小，保证了人身安全。高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿( (3) )电电气气设设备备的的保保护护接接零零 保保护护接接零零就就是是在在电电源源中中性性点点接接地地的的三三相相四四线线制制中中，把把电电气气设设备备的的金金属属外外壳壳与与中中性性线线连连接接起起来来。这这时时，如如果果电电气气设设备备的的绝绝缘缘损损坏坏而而碰碰壳

21、壳，由由于于中中性性线线的的电电阻阻很很小小，所所以以，短短路路电电流流很很大大，立立即即使使电电路路中中的的熔熔断断丝丝烧烧断，切断电源，从而消除触电危险断，切断电源，从而消除触电危险 。 ( (4) )使使用用漏漏电电保保护护装装置置 漏漏电电保保护护装装置置的的作作用用主主要要是是防防止止由由漏漏电电引引起起的的触触电电事事故故和和单单相相触触电电事事故故；其其次次是是防防止止由由漏漏电电引引起起火火灾灾事事故故以以及及监监视视或或切切除除一一相相接接地地故故障障。有有的的漏漏电电保保护护装置还能切除三相电动机的断相运行故障。装置还能切除三相电动机的断相运行故障。高高 等等 教教 育育出

22、出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿单元小结单元小结单元介绍了电路的基本概念，内容包括：单元介绍了电路的基本概念，内容包括：一、三相电源一、三相电源二、安全用电二、安全用电高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿最最大大值值相相等等、频频率率相相同同，在在相相位位上上彼彼此此相相差差 120 的的三三个个电电动动势势称称为为对对称称三三相相电电动动势

23、势。对对称称三三相相电电动动势势瞬瞬时时值值的的数数学学表表达式为达式为 第一相第一相( (U 相相) )电动势：电动势： e1 = Emsin( ( t) ) 第二相第二相( (V 相相) )电动势：电动势： e2 = Emsin( ( t 120 ) ) 第三相第三相( (W 相相) )电动势：电动势： e3 = Emsin( ( t 120 ) )三三相相电电源源中中的的绕绕组组有有星星形形( (亦亦称称 Y) )联联结结和和三三角角形形( (亦亦称称 ) )联联结两种。结两种。一、三相电源一、三相电源高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigh

24、er Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿1触电方式触电方式 人人体体因因触触及及高高电电压压的的带带电电体体而而承承受受过过大大的的电电流流，以以致致引引起起死死亡亡或或局局部部受受伤伤的的现现象象称称为为触触电电。触触电电对对人人体体的的伤伤害害程程度度，与与流流过过人人体体电电流流的的频频率率、大大小小、通通电电时时间间的的长长短短、电电流流流流过过人人体体的的途途径径、以以及及触触电电者者本本人人的的情情况况有有关关。通通常常规规定定 36 V 以以下下的的电电压为压为安全电压安全电压。 常常见见的的触触电电方方式式有有单单相相触触电电和和

25、两两相相触触电电。人人体体同同时时接接触触两两根根相相线线，形形成成两两相相触触电电，这这时时人人体体受受 380 V 的的线线电电压压作作用用，最最为为危危险险。单单相相触触电电是是人人体体在在地地面面上上，而而触触及及一一根根相相线线，电电流流通通过过人人体体流流入入大大地地造造成成触触电电。此此外外，某某些些电电气气设设备备由由于于导导电电绝绝缘缘破损而漏电时，人体触及外壳也会发生触电事故。破损而漏电时，人体触及外壳也会发生触电事故。二、安全用电二、安全用电高高 等等 教教 育育出出版版社社Higher Education PressHigher Education Press电工技术基础与技能电工技术基础与技能演示文稿演示文稿2安全措施安全措施 为为防防止止发发生生触触电电事事故故，除除应应注注意意开开关关必必须须安安装装在在火火线线上上以以及及合合理理选选择择导导线线与与熔熔丝丝外外，还还必必须须采采取取必必要要的的防防护护措措施施，例例如如正正确确安安装装用用电电设设备备、对对电电气气设设备备做做保保护护接接地地、保保护护接接零零、使用漏电保护装置等。使用漏电保护装置等。