文档介绍：第5章三相交流电路
学习目标与要求:
(1) 了解三相交流电的产生,理解对称三相电源的特点;
(2) 掌握三相电源、三相负载的星形和三角形联结方法及相电压、相电流、线电压、线电流的关系,了解中性线的作用;
(3) 熟悉三相对称电路的计算特点;
(4) 熟悉几种典型三相不对称电路的计算;
(5) 掌握对称三相电路功率的计算方法。
三相电源与三相负载
三相交流电的产生
电能可以由水能(水力发电)、热能(火力发电)、核能(核能发电)、化学能(电池)、太阳能(太阳能电站)等转换而得。而各种电站、发电厂,其能量的转换由三相发电机来完成。如:三峡电站,三相水轮发电机将水能转换为电能;火电站,三相气轮发电机将燃烧煤炭产生的热能转换为电能。三相交流电是如何产生?有何特点?
第5章三相交流电路
三相电源与三相负载
第5章三相交流电路
电能的生产、传输、分配和使用等许多环节构成一个完整的系统,叫做电力系统。
电力系统目前普遍采用三相交流电源供电,由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路。
所谓三相交流电路是指由三个频率相同、最大值(或有效值)相等、在相位上互差120°电角的单相交流电动势组成的电路,这三个电动势称为三相对称电动势。
三相电源与三相负载
第5章三相交流电路
三相交流电与单相交流电相比具有如下优点:
(1)三相交流发电机体积小、重量轻、成本低;
(2)用三相制输电比单相制输电可大大节省输电线有色金属的消耗量,即输电成本较低;
(3)目前获得广泛应用的三相异步电动机具有结构简单、价格低廉、性能良好和使用维护方便等优点。
因此在现代电力系统中,三相交流电路获得广泛应用。
三相电源与三相负载
第5章三相交流电路
U1U2、V1V2、W1W2(通称绕组):三相结构完全相同的线圈,空间位置上各
相差120°电角度。
U1、V1、W1:称为首端
U2、V2、W2:称为末端
工厂或企业配电站或厂房内的三相电源线(用裸铜排时)一般用黄、绿、红分别代表U、V、W三相。
演示
三相电源与三相负载
第5章三相交流电路
磁极放在转子上,当转子由原动机拖动作匀速转动时,三相定子绕组即切割转子磁场而感应出各相差120°电角度的三相交流电动势。
三相电源与三相负载
第5章三相交流电路
三相交流电动势在任一瞬间其三个电动势的代数和为零。即
三相正弦交流电动势的相量和也等于零,即
我们把它们称做三相对称电动势,规定每相电动势的正方向是从线圈的
末端指向首端(或由低电位指向高电位)。
三相电源与三相负载
第5章三相交流电路
发电站由三相交流发电机发出的三相交流电,通过三相输电线传输、分配给不同的用户。一般发电站与用户之间有一定的距离,因此采用高压传输,而不同用户用电设备不同。如:工厂的用电设备一般为三相低压用电设备,且功率较大;家庭用电设备一般为单相低压用电设备,功率小。我们都听说过或看到过三相三线制供电方式和三相四线制供电方式。它们有何不同?如何连接?
三相交流发电机实际有三个绕组,六个接线端,如果这三相电源分别用输电线向负载供电,则需六根输电线(每相用两根输电线),这样很不经济,我们目前采用的是将这三相交流电按照一定的方式,连接成一个整体向外送电的。连接的方法通常为星形和三角形。
三相电源与三相负载
第5章三相交流电路
电力系统的负载,可以分成两类。一类叫做单相负载,另一类叫做三相负载。
单相负载示例
电炉
电视机
白炽灯
三相对称负载: 在三相负载中,每相负载的性质、阻抗完全相同
不对称的三相负载:各相负载不同。如三相照明电路中的负载。
三相负载的连接方法:星形联结或三角形联结。
三相负载示例
三相电源与三相负载
第5章三相交流电路