1、【知识目标】 1.了解三相电源和三相负载的连接方式。2.了解对称三相正弦电路线电压与相电压、线电流与相电流的关系。 3.了解三相正弦稳态电路功率的计算。 【技能目标】 1.会认识和区分三相电源和单相电源。 2.会测量三相电路的线电压与相电压。,返回主目录,项目4 认识三相正弦交流电路,任务4.1 三相正弦交流电的认识,电力系统所采用的供电方式，绝大多数是三相制，工业用的交 流电动机大都是三相交流电动机，单相交流电则是三相交流电中的一相。三相交流电在国民经济中获得广泛的应用，这是因为三相交流电比单相交流电在电能的产生、输送和应用上具有更显著的优点。例如:在电机尺寸相同的条件下，三相发电机的输出功
2、率比单相发电机高50%左右；在电能输送距离和输送功率一定时，采用三相制比单相制要节省大量的有色金属。三相用电设备还具有结构简单、运行可靠、维护方便等特点。以对称三相电源向负载供电的电路称为三相电路，其组成包括对称三相电源、三相负载和三相传输控制环节。,4.1.1 三相交流电的产生,1. 三相交流发电机产生三相交流电 三相交流发电机示意图 三相交流电的波形图和相量图,2. 三相交流电的相序,幅值相等、频率相同，彼此间互差120的三相电压，称为三相对称电压。显然它们的瞬时值之和为零，即：,3.三相交流电源的连接,三相发电机有三个独立的绕组，通常是将发电机的三相绕组接成星形(Y)，有时也接成三角形(
3、)。 （1）三相电源的星形(Y)连接 把发电机三个对称绕组的末端接在一起组成一个公共点N，为星形连接， 相电压：相线与中性 线之间的电压，分别用 “uU、u V、uW”表示。 线电压：两根相线之 间的电压，分别用“uUV、 uVW、uWU”表示。,三相电源星形连接,三相电源星形连接的电压关系：,在星形连接时，线电压的有效值UL是相电压有效值UP的 倍，即：,并且这三个线电压相量分别超前于相应相电压相量30。,（2）三相电源的三角形（）连接,三相电源三角形连接,将发电机绕组的一相末端与另一相绕组的首端依次相连接，就成为三角形连接。,三角形接法中的电压电流关系,在三相电源电压对称时，uA +uB
4、+uC=0。这表明三角形回路中合成电压等于零，即这个闭合回路中没有电流。,在三角形连接时，线电压与相电压相等，即： ULUP。 一般发电机的三相绕组都接成星形，而不接成三角形。,4.1.2 三相负载,交流用电设备分为单相和三相两大类。一些小功率的用电设备例如电灯、各种家用电器等，都使用单相电，称为单相负载。工厂的大型用电设备，一般都使用三相电，如三相交流电动机等。三相用电设备的内部结构有三部分，根据需要可接成星形（Y）或三角形（），称为三相负载。三相负载接入电源时应遵守两个原则：是加于负载的电压必须等于负载的额定电压，二是应尽可能的使电源的各相负载均匀和对称，从而使三相电源供电趋于平衡。,1.
5、三相负载的星形（Y）连接,星形接线时，线电流就是相电流，即：IL= IP,图4.4 三相四线制电路,（1）三相对称负载,三相负载完全相同，这种三相负载称为三相对称负载。此时三个相电流相等，各相电压与电流间的相位差也相同，即三个相电流之间的相位互差120。因此，三相电流也是对称的。此时中线电流IN为零。既然中性线没有电流，它就不起作用，因此可以把中性线去掉。,三相交流电机就是三相对称负载,（2）不对称三相负载电路,在实际的三相电路中，负载是不可能完全对称的。对于星形连接，只要有中性线，负载的相电压总是对称的。此时各相负载都能正常工作，只是这时的各相电流不再对称，中性线电流也不再为零。,在负载不对
6、称的三相三线制电路中，电源与负载的中点 电位不再等，而且三相中有的相电压高，有的相电压低，这将影响负载的正常工作，甚至烧坏负载。在三相四线制供电的不对称电路中，为了保证负载的相电压对称，中性线不允许接入开关和熔断器。以免中性线断开造成各个负载电压不对称。,2.三相负载的三角形（ ）连接,三相负载的三角形接法,对称三角形负载的电压和电流关系,当负载对称时，由于电源电压是对称的，所以相电压是对称的。此时的线电流也是对称的，且对称三角形负载的线电流落后于相应的相电流30，而线电流的有效值Il是相电流有效值IP的 倍，即：,三角形负载不对称的电压和电流关系,当三角形负载不对称时，各相电流将不对称，而各
7、线电流也将不对称，其各相电流与各线电流就不再是 倍的关系，,【知识拓展】电力系统低压供电为什么要采用三相四线制(380/220伏)？,采用三相四线制低压供电的主要原因 1.对于动力电负载和照明电负载混合用时供电方便。三相电动机为对称三相负载，需要有三相电源，而采用三相四线制就好象有三个单独电源（每一相电源可单独对每相负载供电）。 2.单相负载接在三相电路上时，虽然力求每相负载均匀分布，但在实际使用时不可能达到，这就事实上成为三相不对称电路，为使照明等单相负载两端取得的电压基本不变，各个单相负载都能正常工作，必须要有中线作回路，流过不平衡电流。 3.在低压供电中，当发生单相接地时，为了防止非接地两相对地上升为线电压（380v），就需有中线接地，保证相电压为220伏。,
