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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,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。,合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布
2、，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,A,X,Y,C,B,Z,S,N,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120,3.1.2三相电动势的特征：,3.1.3三相电动势的瞬时关系,eA+eB+eC=0,3.1.4三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,三相四线制供电,火线（相线）:,中线（零线）：N,3.2.1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,线电压：火线间的电压,注意规定的正方向,线电压和相电压的关
3、系,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,特点：线电压=相电压,A,X,Y,Z,B,C,问题讨论,直流电源串接不行，三相交流电源可以，为什么？,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,3.3三相负载,负载也有两种接法:,A,C,B,N,Z,Z,Z,相电流(负载上的电流)：,3.2.1负载星形接法,A,C,B,N,Z,Z,Z,星形接法特点,:零线电流,A,C,B,N,Z,Z,Z,线电压领先于相电压30。,A,C,B,N,ZA,ZB,ZC,负载星形接法时的一般
4、计算方法,（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,C,R,A,B,N,L,C,已知：,C,R,A,B,N,L,C,相电压,2.相电流：,C,R,A,B,N,L,C,令：,3.中线电流,4.各电流相量关系,负载对称时,问题及讨论,三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。,A,C,B,Z,Z,Z,三相三线制供电时各相电流的计算,求：各相电流,已知：,每盏灯的额定值为:220V、100W,用结点电压法,A,N,N,C,B,R,R,R,R,N,N,A,B,C,每盏灯为220V、100W,R,R,R,R,N,N,A,B,C,应用实例-照明电路,
5、A,C,B,.,.,.,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,讨论,照明电路能否采用三相三线制供电方式？,A,C,B,.,.,.,一层楼,二层楼,三层楼,N,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?,A,C,B,.,.,.,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
6、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。,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,A,C,B,特点：线电压=相电压,各电流的计算,A,C,B,ZAB,ZBC,
7、ZCA,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。,A,C,B,ZAB,ZBC,ZCA,（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。,各电流的计算,同理：,负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系,B,负载对称时三角形接法的特点,A,C,B,负载对称时：,3.3三相电路的功率,三相总有功功率：,在三相负载对称的条件下：,单相功率的测量-电动式瓦特计,i1,i2,u,指针偏转角度,i2和u成正比，且近似同相,负载,三相功率的测量,负载,A,C,B,N,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，用三个功率表测量：,三
8、相总功率等于两表测得数据之和。,A,C,B,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：,求：功率表W1、W2的读数。,例,电机,A,C,B,电机的功率为2.5kW,（设电机为星形接法，N为其中点。）,电源线电压为380V，各相对称。,A,C,B,（1）求电流大小,A,C,B,ZB,ZA,ZC,N,设：,（2）求电流、电压的相位关系,则：,A,C,B,ZB,ZA,ZC,N,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,R=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,三相交流电路小结(2)-三相负载,星形负载,三角形负载,A,C,B,N,Z,Z,Z,A,C,B,Z,Z,Z,三相交流电路小结(3)-三相电路计算,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：,
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