电工基础(李娅主编)第六单元

I A I AB I CA I AB ( I CA )

各相负载相电流分别为
U AB Z AB U BC I BC Z BC U CA I CA ZCA

I AB
I B I BC I AB I BC ( I AB )
ICA
IB
•
IAB
IBC
•
•
IA
•
VV
例1：已知电源线电压是380V，电动机各相绕组阻抗
为Z=5+j5Ω。求各相电流及线电流。
知识点三
三相电路的功率
1.三相电路有功功率
三相负载对称时：
P 3Ul Il cos 3UP IP cos(W)
三相负载不对称时：
P P P2 P (W) 1 3
接法：铭牌上的接法是指电动机在额定运 行时定子绕组的连接方式。
额定转速：铭牌上的转速是指电动机在 额定运行时，转子的转速，用 n N 表示
绝缘等级：绝缘等级是指电动机内部定子 绕组所用绝缘材料的耐热等级。
电动机常用绝缘材料的等级及其工作温度
绝缘等级
A
E
120
B
130
F
155
H
180
工作温度（°C） 105
旋转磁场的方向
旋转磁场的方向取决于通入三相绕组中电流的相序。
S U1 V2 W2 V2 U1 N W2 N V2 U1 W2 V2 S U1 W2
W1 U2 N
V1
W1 S U2
V1
W1 U2
V1 S
W1 U2 N
V1
t 0
t 120
t 240
t 360
与电源相连的三相电源线任意调换两根后，即可改 变电动机的旋转方向。
另一类是只需接单相电源的负载，它们可以
按照需要接在三相电源的任意一相相电压或线电压 上。对于电源来说它们也组成三相负载，但各相的 复阻抗一般不相等，所以不是三相对称负载。如照 明灯。
1.星形连接： iA A
uA
N
iN
ZC
uB
ZA
N
B
C
iB iC
ZB
uC
uA U 0
uB U 120 uC U 120

-UA
电压等于两 点电位之差
UB
120° 30° -UC
UBC
同理可得
数量上，线电压uAB是相电压uA的1.732倍；相位上， 线电压超前与其相对应的相电压30°电角！
数量上，线电压uAB是相电压uA的1.732倍；相位上， 线电压超前与其相对应的相电压30°电角！
铭牌数据
三相异步电动机 型号 Y160M-4 功率 15KW 频率 50Hz 电压 380V 电流30.3A 接法 △ 转速 1460r/min 绝缘等级 E 工作方式 连续 年 月 日 ×××电机厂
电机型号
Y 三相异步电动机 机座中心高
160
M-- 4 磁极个数 机座长度代号 长度代号表示为： S—短机座； M—中机座； L—长机座。
1 U AB U A cos 30 可得 U AB 3U A 2
2.三角形连接：将发电机的三相绕组的六个接线端按 首尾相连连接成一个闭环。三个接点分别引出三根火 线A、B、C
AZ
uA
uC
A
uCA
C X B
uB
Y uAB uBC
C
B
在电源的三个连接 点处分别外引三根 火线。
三相电源绕组作Δ接时，线电压等于电源绕组的感应
转动原理
N
用
n n
n
F n 0
F
n0
S
n表示转子转速，则必是总小于同步转速n0
●三相异步电动机电磁转矩与机械特性
电磁转矩
异步电动机的转矩是由旋转磁场的每极磁通 与转子电流I2相互作用而产生的。
sR2 T KTU 2 R2 (sX 20 )2
2 1
KT
R2
是与电动机结构有关的常数 是转子每相绕组电阻 是转差率
0
T
UA
UB
对称三相交流电最大值相等，频率相同，相位互差 120º 。上述的三相电源的相序为A→B→C。在电力系 统中一般用黄、绿、红 区别A、B、C 三相。
●三相电源的连接
1.星形连接：把发电机三相绕组的末端 XYZ接成一点。 而把始端ABC作为与外电路相联接的端点。
A
三相电源首端分别向外 引出端线，俗称火线。 尾端公共点向外引出的导线 称为中线，中线俗称零线。
电动机额定电压的选择 电动机额定电压的选择应与供电电网相一致。
1.一般车间的低压电网线电压为380V，因此中 小型电动机的额定电压为220V/380V。
2.当电动机功率较大时，在供电电网允许的
条件下可选用3000V、6000V以及10000V的高压 电机。
●技能训练
三相异步电动机的拆装与维护
任务 1. 正确拆卸电动机；
1. 对称三相交流电的特点
电路分析中很少用电动势，通常用电压来表示。以A 相绕组的感应电压为参考正弦量，则发电机感应的 对三相电压分别为：
uA U m sin t uB U m sin(t 120) uC U m sin(t 120)
u
uA
uB
uC
ωt
UC
120° 120° 120°
VV
2.三角形连接：
iA
A
N
uA
ZCA
iAB
Z ABΒιβλιοθήκη uBuAB i uCA B B uBC C
iCA iBC ZBC
uC
iC
VV
(1)
负载线、相电压之间的关系 线、相电压对应相等
U AB U BC UCA U l Up
VV
(2)
负载线、相电流之间的关系 各线电流分别为
●三相异步电动机工作原理
三相异步电动机转动原理如下： 三相交流电通入定子绕组，产生旋转磁场。 磁力线切割转子导条使导条两端出现感应电动势， 闭合的导条中便有感应电流流过。在感应电流与旋 磁场相互作用下，转子导条受到电磁力并形成电磁 转矩，从而使转子转动。
旋转磁场
u
0
uA
uB
uC
ωt
T
N U1 V2 W2 S V2 U1 W2 V2 U1 W2 S V2 N U1 W2
电压。此种供电系统称为三相三线制。
使用验电笔测试火线与零线
L1 L2 L3 N
1.可区分相线与零线 2.判断电压高低
知识点二 三相负载的连接
交流电路中的用电设备，大体可分为两类：
一类是需要接在三相电源上才能正常工作的
叫做三相负载,如果每相负载的阻抗值和阻抗角完全 相等，则为对称负载，如三相电动机。
电动机的选择 电动机形式的选择
1.按工作方式的不同，相应选择连续、短时和 断续周期性工作制的电动机。 2.按转轴结构形式不同，相应选择卧式与立式。 3.根据周围媒介质对电动机的影响，相应选择 开启式、防护式、封闭式和防爆式。
电动机额定功率的选择
由生产机械所需要的功率，并根据电动机运 行方式来决定。 电动机额定转速的选择 应综合考虑电动机与机械传动两方面因素。
I C I CA I BC I CA ( I BC )
•





若负载对称，即 Z AB ZBC ZCA Z 显然三个线电流也对称，若有效 值用Il表示，则有IA= IB= IC= Il， 且则负载相电流也是对称的，即 I l 3I P ；相位上，线电流滞 Up I AB I BC I CA 。 后相应的相电流30o Ip Z
W1 U2 S
V1
W1 U2
V1 N
N W1 U2
V1
W1 S U2
V1
t 0
t 120
t 240
t 360
旋转磁场的转速
当旋转磁场具有p对极时，磁场的转速为：
n0=60f1/p (r/min)
不同极对数时的同步转速
p n0(r/min) 1 3000 2 1500 3 1000 4 750 5 600 6 500
2. 清洁电动机内部；
3. 正确安装电动机； 4. 电动机简单故障判断与排除。
“220V、25W”白炽灯0、10、20盏。 (1) 30盏白炽
灯全部使用时的各相电流及中线电流。(2)中线断开 后各相负载上的实际电压分别是多少
通过白炽灯亮度感性认识中线作用
A UA UC C N UB B K C' N' B' A'
1.对称负载有无中线时，白炽灯亮度 2.不对称负载有无中线时，白炽灯亮度

IA
A

＊
＊ W1 ＊
B
C
IB

＊ W2 ＊
IC
＊ W3
三 相 负 载
N
适用：三相四线制负载。 总功率=P1+P2+P3。
VV
●技能训练
三相负载星形连接测量电压、电流
三相负载三角形连接测量电压、电流
对称负载星形连接的功率测量
模块三 认识三相电动机
知识点一 三相异步电动机
●三相异步电动机结构
uA
N
uAB
N
uB
uC
uBC
uCA
B
三相电源绕组作Y形连 接时，可以向负载提供 两种电压。此种供电系 统称为三相四线制。
相电 压
C
三相电源Y接时线、相电压之间的关系 三个相电压对称 UCA UC
30°