三相交流电的电动势及U-V-W相序介绍.doc
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1、三相交流电的电动势及U-V-W相序介绍三相交流电的电动势及U-V-W相序介绍在实际生产中,普遍使用的是三相交流电,它由三相发电机发出,并且由三相输电系统输送给用户。用输电线把三相交流电源和负载正确地连接起来就构成了三相交流电路。三相交流电具有电能输送方便、经济,三项功率比单相功率的波动性小灯优点。因而得到广泛的应用。三相交流电路一般是指电路中同时存在着三个最大值相等,频率相同,相位彼此相差120的正弦交流电动势。每个电动势组成的那部分电路叫做一“相”。三相交流电动势的解析式表示如下:eu=Emsintev=Emsin(t-120)ew=Emsin(t+120)其波形图和相量图如上右图所示。我们
2、把幅值相等,频率相同,相位彼此互差120的三相正弦交流电动势称为对称电动势。下面所说的三相电动势如无特殊说明,均指对称电动势。对称电动势的特点是三相电动势瞬时值之和恒为零。在实际应用中,常用U-V-W的次序表示三相电动势的相序,所谓相序是指三相电动势通过最大值和零值的先后顺序,即U相比V相电动势超前120;V相比W相电动势超前120;W相比U相电动势超前120。在三项绕组中,将哪一项定位U相是无关紧要的,但U相一旦设定,则V、W便按顺序一同被设定。即比U相滞后120的是V,相比V滞后120的是W相,这个次序不能混淆。因此把U-V-W的相序称为顺相序。三相星形电源的连接、零线/地线/相线/火线的
3、区别及相电压/线电压如果将三相交流电源的每一相用两根导线和负载连接起来,组成了三个互不相关的电路,如下图所示。这种连接需要用六根导线来输电,是很不经济的。因此,实际上都是采用“星形(Y)”或者“三角形”()的连接方式。零线/相线、相电压/线电压零线/地线、相线/火线把三相电源的三个线圈的末端(U2、V2、W2)连接在一起,从三个始端(U1、V2、W3)分别引出导线。这种连接方式叫做星形连接,如右图所示。三个末端的连接点称为中性点。由中性点引出的导线叫“中性线”(即图中的N线),当中性点接地时,由中性点引出的线叫“零线”(俗称“底线”)。由线圈始端(U1、V1、W1)分别引出的三条导线称为“相线
4、”(俗称“火线”)。相电压、线电压这样的连接方式,在导线间存在着两种电压:相电压和线电压。每根相线和中性线的电压叫做相电压,它们的有效值分别用UU、UV、UW表示;各相线间的电压叫线电压,它们的有效值分别用UUV、UVW、UWU表示。相电压与线电压的关系三相电源星形(Y)连接时,电压的相量图如右下图所示。从相量图可以看出:线电压和相电压间的数值关系可由等腰三角形中求得。U、V间线电压:同理,V、W间线电压:UVW=(3)UV;W、U间线电压:UWU=(3)UW即:上面的公式中:UL:表示线电压,单位伏特(简称伏,V)U:表示相电压,单位伏特(简称伏,V)因此,三相电源星形连接时,线电压UL为相
5、电压U的(3),或1.73倍(根号3等于1.73)。所以大家有时候会听说380V的电压,它是怎么来的呢?我们都知道普通家用电压是220V,这个电压是相电压(就是火线与零线的电压),当我们把火线与另一条火线(而不是零线)连接是,就可以输出380伏的电压了。三相电源的三角形连接(连接)及线电压与相电压的关系将三相电源的三个线圈,以一个线圈的末端和相邻一相线圈的始端按顺序连接起来,形成一个三角形回路,再从三个连接点引出三根导线与负载相连,如下图所示。从图中可以得知,电源连接成三角形时线电压与相电压的关系为:线电压UL等于相电压U(什么是线电压和相电压),即UL=U。而上节课中我们学习的星形连接中的线
6、电压是相电压的1.73倍。通常,发电机都连接成星形(Y)。三相变压器对于 用户来说也相当于电源,它有连接成星形的,也有连接成三角形的。三相电路负载的星形连接及中性线的作用、相/线电压电流关系星形连接(Y)的三相电路,可分为三相四线制(有中性线的,如下图所示,U、V、W点是相线,N电是中性线)和三相三线制(没有中性线的)。相/线电压电流关系电路中每根相线中的电流叫做线电流,分别用IU、IV、IW表示,由图可以得知,负载作星形连接时,每相负载中的电流(相电流)I也就是线电流IL。负载上的线电压UL为相电压U的3倍(根号31.73)。中性线的作用当三相负载对称时(即各相负载大小相等,阻抗角相等),由
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