三相电源课件.ppt
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1、电电 工工 技技 术术 4.1 三相电源 4.3 三相功率 4.2 三相负载 *4.4 电力系统 4.5 触电事故 4.6 触电防护 4.7 静电防护 4.8 电器防火和防爆 第第 4 4 章章 供电与用电供电与用电 下一章 上一章 返回主页 1 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 三相交流电的优点 三相交流发电机体积小、重量轻、成本低; 节省输电线金属的消耗量,输电成本较低; 应用广泛的三相异步电动机结构简单、价 格低廉、性能良好和使用维护方便。 三相交流电路 由三相交流电源供电的电路。 电力系统目前普遍采用三相交流电源供电。 2 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 4.1 4.1 三相
2、电源三相电源 一、三相交流电的产生一、三相交流电的产生 + e1 L1 L1 + e2 L2 L2 + e3 L3 L3 L1 L1 L2 L2 L3 L3 L1 L1 三相交流发电机由三个对称的绕组组成, 在空间上彼此相差 120,它们的始端记为 L1 、L2 、L3 ,末端记为L1 、L2 、L3 。 (a)结构(b)绕组 (c)三相电动势 3 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 分类磁极放在转子 上,转子由原动机 拖动作匀速转动。 定子三相绕组切割 转子磁场而感应出 三相交流电动势。 L1 L2 L3 L2 L3 L1 1. 1. 三相交流电动势产生原理三相交流电动势产生原理 2. 2
3、. 三相交流电动势的特点三相交流电动势的特点 幅值相等 频率相同 相位差 = 120 S N 4 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 3. 3. 三相交流电动势的表达式三相交流电动势的表达式 e2e3e1 t e O (a) 波形图 U1 U3 U2 (b) 相量图 120o 120o 120o e1 = Em sin t e2 = Em sin ( t - 120) = Em sin ( t + 120) e3 = Em sin ( t - 240) E1 = E 0o E2 = E -120o E2 = E 120o 5 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 二、三相电源的星形连接 发电
4、机三相绕组通常将三个末端接在一起。 三个绕组末端的连接点称为中性点 ( N )。 三个首端L1 、L2、 L3称为端点。 由中性点N引出的供电线称为中性线或零线。 由三个首端引出的供电线称为相线或火线。 L1 L3 L2 L1 L3 + e1 + e2 L2 + e3 星形联结 L1 L2 L3 L1 L2 L3 6 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 U31 U2 U3 U1 U12 U23 I1 I3 I2 中线 (零线) 线电流 相电压 火线 (相线) 线电压 相电流 三相四线制 I1 IL1 = I2 IL2 = I3 IL3 = U12 U1U23 U2U31 U3 L1 L2 L
5、3 N IL2 IL3 IL1 IN 1.线电流与相电流的有效值关系 2.线电压与相电压的有效值关系 IL= IP 7 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 30 U23 U2 U31 U3U2 U12 U1 =3 U12U130o =3 U23U230o =3 U31U330o 8 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 三、三相电源的三角形连接 将三相电源中每相绕组的首端依次与另一相 绕组的末端连接在一起,形成闭合回路。 角型联结 L1 L1 L2 L3 L2 L3 L1 L3 L2 L1 L3 + e1 + e2 L2 + e3 9 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 三相三线制 I1
6、I2 I3 U23 ( U2 ) U12( U1 ) U31( U3 ) 线电流 相电压 火线(相线) 线电压 相电流 U12U1 = U23U2 = U31U3= 1.线电压与相电压的有效值关系 UL= UP I1 IL1= - I 3 I2 IL2= - I 1 I3 IL3= - I 2 2.线电流与相电流的有效值关系 L1 L2 L3 IL1 IL3 IL2 10 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 I1 I1 30 IL1 I2 I3 IL2 IL2 I3 I2 =3 IL1 I1 30o =3 IL2 I2 30o =3 IL3 I3 30o 11 第第4 4章章 供电与用电供电
7、与用电 4.2 4.2 三相负载三相负载 三相对称负载: 三相阻抗相等的三相负载。 三相不对称负载: 使用时平均分配到三个相上。 Z2Z1 L1 L2 L3 N M 3 Z3 三相负载: 由三相电源供电的负载。 12 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 星形接法三角形接法 三相负载也有两种接法: 具体采用何种接法,应根据电源电压和负载 额定电压的大小来决定。 原则上应使负载的实际电压等于其额定相电 压。 Z Z Z L1 L2 L3 N ZZ Z L1 L2 L3 13 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 一、三相负载的星形联结 三相负载的三个末端联结在一起,接到电源 的中性线上。 三相负
8、载的三个首端分别接到电源的三根相 线上。 Z1 Z2 Z3 L1 L2 L3 N IL3 IL1 + + U3 U1 U2 IL1 IL2 + IN IL3 I2 I1 IL1 I3 L2 L3 L1 N Z1 Z2 Z3 + + + U3 IL2 U1 U2 14 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 I1 = U1 Z1 U2 U31 U3 U12 U1 U2 U1 U3 I1 I2 I3 U23 I1 = U1 Z1 I1 = U1 Z1 IN IL3 I2 I1 IL1 I3 L2 L3 L1 N Z1 Z2 Z3 + + + U3 IL2 U1 U2 如果负载对称,阻抗 Z1 = Z
9、2 = Z3 。则为对称三相电路。 IN = I1 + I2 + I3 = IL1 + IL2 + IL3 15 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 I1 = U1 Z1 I1 = U1 Z1 I1 = U1 Z1 如果负载对称,阻抗 Z1 = Z2 = Z3 。则为对 称三相电路。 IN = I1 + I2 + I3 = IL1 + IL2 + IL3 U2 U31 U3 U12 U1 U2 U1 U3 I1 I2 I3 U23 IN IL3 I2 I1 IL1 I3 L2 L3 L1 N Z1 Z2 Z3 + + + U3 IL2 U1 U2 16 第第4 4章章 供电与用电供电与用电
10、三相负载不对称而又没 有中性线时,三相负载 的相电压不会对称,导 致有的相电压超过负载 的额定相电压,有的低 于额定相电压,致使负 载不能正常工作,甚至 损坏。 因此,在三相四相制电路中,中性线不允许断 开,也不允许安装熔断器等短路或过电流保护 装置。 R2 R3 L1 L2 L3 R1 N S 17 第第4 4章章 供电与用电供电与用电 每相负载的首端都依次与另一相负载的末端 联在一起,形成闭合回路。 将三个联结点分别接到三个电源的三根相线 上。 二、三相负载的角形联结 U2 I3 I2 I1 L2 L3 L1 + + + Z1 Z2 Z3 U1 IL1 IL2 IL3 U3 三相负载的三角
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