第8章 三相交流电路
三相交流电路
UL UP
（2）接线正确时，回路中不会产生环流。
三相正弦交流电源
3.三相交流电的产生 三相交流电是由三相发电机产生的
三相交流发电机示意图
[动画演示]：三相交流发电机结构及工作原理
三相正弦交流电源
4.三相对称电动势的 表示法
三个电动势最大值相等、 频率相同、 相位互差120º， 称为三相对称电动势
eU E m sin t
e V E m sin(t 120 )
三相发电设备
引进600MW汽轮发电机
(隐)内定子插入外机座
(隐)外机座加工
现场运行的水轮发电机
凸极机定子机座
水轮发电机转子(凸极)
吊装中的水轮发电机转子(320MW)
• 2、三相交流电源的定义 • 由三个最大值相等、频率相同、相位彼 此互差120°的三个单相交流电源按规定的 方式组合而成的电源，称为三相交流电源。
e W E m sin(t 120 )
E E 0 E U V W eU eV eW 0
三相正弦交流电源
三相对称电动势波形图和相量图
E E 0 E U V W eU eV eW 0
5．相序
三相电动势达到最大值(振幅)的先后次序称为相序。eu 比 ev超前 120 ，ev 比ew超前 120 ，而 ew 又比 eu 超前120 ，
称这种相序称为正相序或顺相序；反之，如果eu比 ew 超前 120 ，ew 比 ev 超前 120 ， ev 比 eu 超前 120，称这种相序 为负相序或逆相序。
相序是一个十分重要的概念，为使电力系统能够安全可 靠地运行，通常统一规定技术标准，一般在配电盘上用黄色 标出 U 相，用绿色标出 V 相，用红色标出 W 相。
三相电路
·
· I
& IBC
相量图: 相量图
IC ICA
• •
C
Z2
由上图可得各相电流： 由上图可得各相电流：
& & & UAB & UBC & UCA & IAB = , IBC = , ICA = Z1 Z2 Z3
IB IBC
•
•
IAB
•
& − ICA • IA
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结论： ◆ 结论： 负载对称， ⑴ 若负载对称， 相电流和线电流对称。 相电流和线电流对称。 Il = √3 Ip Il 滞后于与之对应的 Ip 30o。 若负载不对称,由于电源电压对称, ⑵ 若负载不对称,由于电源电压对称,故负载的相 电压对称,但相电流和线电流不对称。 电压对称,但相电流和线电流不对称。
p l
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2. 相电流与线电流的关系 根据 KCL 定律求出线电流 定律求出线电流:
A I·A Z1 B C IB
& IAB
& & & & & I A = I AB − I CA = I AB + ( − I CA )
Z3
& ICA
& & & I B = I BC − I AB & & & I C = I CA − I BC
2. 三角形连接
& UC
-
+
& UA
A & U AB
& U BC
+ -
& UB
+
三相交流电路的课程设计
三相交流电路的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握三相交流电路的基本概念、原理和分析方法，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解三相交流电路的定义、特点和应用；（2）掌握三相电源、三相负载的连接方式及其特点；（3）熟悉三相电路的功率计算方法。
2.技能目标：（1）能够运用 Phasor 方法分析三相电路；（2）能够运用对称分量法分析三相电路中的不对称故障；（3）能够运用仪器仪表进行三相电路的实验测量和分析。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电路学科的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于探索、积极思考的科学精神；（3）培养学生团队协作、沟通交流的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.三相交流电路的基本概念：三相电源、三相负载、相电压和线电压等；2.三相电路的连接方式及其特点：星形连接、三角形连接、Y-D 连接等；3.三相电路的功率计算：总有功功率、无功功率、视在功率及其计算方法；4.对称分量法：正序、负序、零序分量的概念及计算方法；5.Phasor 方法：相量图的绘制和分析方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解三相交流电路的基本概念、原理和分析方法；2.案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解三相电路的应用；3.实验法：安排实验环节，让学生亲自动手操作，锻炼实际操作能力；4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队协作和沟通交流能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将采用以下教学资源：1.教材：《电路分析基础》、《电气工程基础》等相关教材；2.参考书：提供相关的论文、书籍、网址等参考资料；3.多媒体资料：制作课件、动画、视频等，形象生动地展示三相电路的原理和应用；4.实验设备：提供三相电源、负载、测量仪器等实验设备，让学生进行实际操作和测量。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的方式，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
三相交流电路 教学课件
X BC R BC
CA arctan
X CA R CA
学习情境1 三相交流电路
– A uC
A
若负载对称，即 + uA
B
Z CA
iAB
Z AB
Z AB Z BC Z CA Z
iCA iB iBC
Z BC
和 AB BC CA 则负载相电流也是对称的，即
I AB I BC I CA I p
53.1° 36.9° 97.1° · I
A
· UA
· IB · UB
I· N · IC
· IB
(b)相量图 中线的作用: 中线在三相电路中的作用是既能为用户提供两种 不同的电压, 同时又为星形联接的不对称负载提供对 称的 220 V相电压。 因此, 为了保证负载的相电压对称, 在中线的干线 上是不准接入熔断器和开关的, 而且要用具有足够机 械强度的导线作中线。
三相绕组的三相电动势 幅值相等, 频率相同, 彼 此之间相位相差120°。
三相对称电动势的产生
e e U
学习情境1 三相交流电路
eV
eW
A • S • Z + + N + • • + B S S
• + • •
6
3
2
3
6
6
3
2 3
6
2
S N + X • •
0
2 5
7 4 3 5 11
220120 10 53.1
22173.1 A
(a) 电路图
· 学习情境1 三相交流电路 UC
中线电流为
三相正弦交流电路
三相正弦交流电路三相正弦交流电路是一种用于供电的电力系统，它由三个相位相差120度的正弦波电压组成。
这种电路常用于工业领域，如工厂、矿山等地方，在这些地方需要大量电力供应。
下面将介绍一下三相正弦交流电路的基本组成和工作原理。
三相正弦交流电路由三个相互独立的相位电源组成，每个电源的电压和电流都是正弦波形式。
这三个电源相互连接，形成一个闭合的电路，形成一个三角形的电路结构。
电源之间的电压相位差为120度，这样可以保证电流在电路中的连续性。
在三相正弦交流电路中，有三种重要的参数，分别是相电压、线电压和线电流。
相电压是指每相的电压大小，在正弦波中呈周期性变化；线电压是指每两相之间的电压大小，在正弦波中也呈周期性变化；线电流是指三个电源之间的电流大小，在正弦波中也呈周期性变化。
这些参数之间有一定的关系，可以通过一些公式进行计算。
三相正弦交流电路的工作原理是基于电压和电流之间的相位差。
在每个周期内，电源会按照一定的频率和相位差的规律变化。
这样可以达到电流在电路中的连续性，保证电路的稳定工作。
当三相正弦交流电路连接到负载上时，负载会根据电路的电压和电流来消耗能量，完成所需要的功率输出。
三相正弦交流电路的优点是功率输出稳定，电流连续性高，适用于大功率供电。
与之相比，单相交流电路可能会存在电流断续现象，功率输出不稳定的问题。
因此，三相正弦交流电路在工业领域得到了广泛应用。
总之，三相正弦交流电路是一种稳定可靠的电力供应系统，它通过三个相位相差120度的正弦波电压来提供电能。
这种电路具有高稳定性、高效率和高功率输出的特点，广泛应用于工业领域。
通过以上介绍，相信对三相正弦交流电路有了更进一步的了解。
三相正弦交流电路是一种常见且重要的电路系统，其广泛应用于各个工业领域。
在这些领域，需要大量而稳定的电力供应，而三相正弦交流电路能够提供这样的稳定和高效率的电力输出。
接下来，将从三相正弦交流电路的重要性、特点和应用领域等方面继续探讨。
三相交流电路
三相交流电路本章讲授对称三相电源的特点，三相电路的两种连接方法及三相电路中相电压、相电流、线电压、线电流的关系及对称三相电路的分析计算方法。
4.1 三相电源一、三相电源的概念1. 三相交流电路的定义电能是现代化生产、管理及生活的主要能源，电能的生产、传输、分配和使用等许多环节构成一个完整的系统，这个系统叫做电力系统。
电力系统目前普遍采用三相交流电源供电，由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路。
所谓三相交流电路是指由三个频率相同、最大值（或有效值）相等、在相位上互差120°电角的单相交流电动势组成的电路，这三个电动势称为三相对称电动势。
2．三相交流电的特点三相交流电在工农业和现代电力系统中广泛采用，这是因为三相交流电与单相交分别称为A 相、B 相和C 相。
A 、B 、C 三端称为首端，X 、Y 、Z 则称为末端。
工厂或企业配电站或厂房内的三相电源线（用裸铜排时）一般用黄、绿、红分别代表A 、B 、C 三相。
磁极放在转子上，一般均由直流电通过励磁绕组产生一个很强的恒定磁场。
当转子由原动机拖动作匀速转动时，三相定子绕组即切割转子磁场而感应出三相交流电动势。
由于三相绕组在空间各相差120°电角度，因此三相绕组中感应出的三个交流电动势在时间上也相差三分之一周期（也就是120°角）。
二、对称三相电源三个大小相等、频率相同、相位互相相差120o 的正弦交流电压源称为对称三相电源。
1.对称三相电压源的瞬时值表达式为（以A 相为参考相）：)120sin()120sin(sin +=-==t U u t U u tU u m C m B m A ωωω （4-1）每个电压就是一相，每相电压的参考方向都是由首端指向末端，并依次称为A 相、B 相、C 相。
2.对称三相电源的相量表达式：1201200∠=-∠=∠=PC PB PA U U U U U U （4-2） 其中，P U 表示每相电压的有效值。
三相交流电路实验报告
三相交流电路实验报告实验目的，通过搭建三相交流电路，掌握三相电路的基本原理和特点，以及掌握三相电路的测量方法。
实验仪器，三相电源、三相电表、电阻箱、示波器、电压表、电流表等。
实验原理，三相电路是由三个相位相差120°的交流电源组成的电路。
三相电路具有功率大、传输距离远、线路简单等特点，广泛应用于工业生产中。
在三相电路中，三个交流电压波形相互错开120°，三个电压之间存在相互作用，使得三相电路具有较好的平衡性和稳定性。
实验步骤：1. 搭建三相电路，将三相电源连接到三相电表上，再分别连接到电阻箱和示波器上，搭建起三相电路。
2. 测量电压和电流，分别使用电压表和电流表对三相电路中的电压和电流进行测量，并记录下相应的数据。
3. 观察波形，使用示波器观察三相电路中的电压和电流波形，分析波形的特点和相位关系。
4. 分析数据，根据实验测量得到的数据，分析三相电路中的电压、电流大小和相位关系，验证三相电路的基本原理和特点。
实验结果与分析：通过实验测量和观察，我们得到了三相电路中的电压和电流波形，发现它们之间存在120°的相位差，且三相电路中的电压和电流呈现出较好的平衡性和稳定性。
通过对实验数据的分析，我们验证了三相电路的基本原理和特点，掌握了三相电路的测量方法。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了三相电路的基本原理和特点，掌握了三相电路的测量方法，提高了实际操作能力和实验数据分析能力。
三相电路在工业生产中具有重要的应用价值，我们需要进一步加强对三相电路的理论学习和实际操作，为今后的工程实践做好准备。
结语：通过本次实验，我们对三相交流电路有了更深入的理解，掌握了三相电路的基本原理和特点，提高了实际操作能力和实验数据分析能力。
希望通过今后的学习和实践，能够更好地应用三相电路的知识，为工业生产做出更大的贡献。
三相电路知识点总结
三相电路知识点总结
三相电路是三相交流电路的简称,常用于电力系统中。
以下是三相电路的一些知识点总结:
1. 三相电路的基本概念:三相电路是由三种不同频率的正弦波通过电路时产生的电压和电流。
正弦波的频率分别为:1.023×频率,1.023×频率和1.023×频率(以此类推)。
2. 三相电压和三相电流:三相电压和三相电流都是描述三相电路中电压和电流的术语。
三相电压是指在三个不同相位的电压,分别为0°、90°和270°,其数值等于单相电压的3√3倍。
三相电流是指三个方向分别有相等的电流。
3. 三相负荷:三相负荷是指电力系统中在三个方向上同时存在的负载,如三相电线、变压器等。
4. 三相电路的继电保护:三相电路的继电保护包括三相不平衡保护、三相过电压保护等。
5. 三相电路的短路保护:三相电路的短路保护是指利用电流的三相不平衡的特性,通过设置断路装置来保护电路的安全。
6. 三相电路的接地:三相电路的接地是指在电力系统中的三个不同电位点进行接地,以便保护人员安全和防止电击。
7. 三相电路的调压:三相电路的调压是指通过改变电路中的电压或电流来调整电力系统的稳定性和可靠性。
8. 三相电路的自动化控制:三相电路的自动化控制是指利用三相电路的特性,通过控制器来自动化控制电路的状态,以达到不同的
控制需求。
以上是三相电路的一些知识点总结,希望有所帮助。
8第八讲——三相交流电路典型考题分析与讲解
一、填空题分析与讲解
6．(2019年第1次联考试题，第45题)某一三相异步电动机接在380 V的 三相交流电源上正常运行，已知电动机定子绕组为三角形连接，有功 功率为10 kW，功率因数为0.8，则该三相异步电动机每相定子绕组的 阻抗为________。 考点：三相交流电路功率计算公式、负载阻抗计算公式的运用 要点：通过功率计算公式求出线电流，转换成相电流，再利用负载阻 抗计算公式求阻抗。
一、填空题分析与讲解
9．(2019年宁波模拟试题，第47题)有一个三相对称负载作三角形
联接时，接在线电压220 V的电源上，已知线电流为38A，则负载阻
抗为
Ω。
考点：线电压与相电压、线电流与相电流的关系、负载阻抗计算公
式的运用
要点：先求出负载上的相电压和相电流，再运用负载阻抗计算公式
求出阻抗值
二、单相选择题分析与讲解
二、单相选择题分析与讲解
3．(2017年第1次联考试题，第27题)三相交流电路中，必须有中线的是
（ ）。
A．三角形连接的对称三相负载
B．星形连接的对称三相负载
C．三角形连接的不对称三相负载 D．星形连接的不对称三相负载
关键点：三相三角形连接的负载，为三相三线制供电，不需要中性线
三相星形连接的负载，在不对称时，必须要有中性线才能保证
9．(2019年高考试题，第36题)如图（1）所示对称三相负载电路，线
电压为380 V，各表读数均为8.66 A，如果把电流表串接在负载支路
上，如图（2）所示，则电流表读数应为（ ）
A．5 A
B．8.66 A C．15 A
D．10 A
方法：在三相三角形联结的电路中， 电பைடு நூலகம்表的接法不同，所测得的电流 不同（即所测得的是相电流还是线 电流？）
三相交流电路_教学课件
电压，每项负载中流过的电流为相电流，流过端线上的电流为
线电流。
各相电流的有效值为：IUV U UV ， IVW U VW ， IW UU WU
ZUV
ZVW
ZWU
由基尔霍夫定律可确定线电流和相电流的关系
•
•
•
U←
•
IU
I U I UV - I WU
PPT学习交流
6
三相电源的星形连接
中点 或零点
将发电机三个定子绕组的末端连在一起引出的一根导线 称为中性线N（中性线接地时称为零线）；三个绕组的 始端U1，V1，W1分别引出的三根导线称为端线（相线 或火线）。
U1
UU
UUV
L1 火线
线电 压
N W1
相电 压
UV
UWVN 中线或零线
V1
UW UVW
L2 火线
L3 火线
三相四线制
PPT学习交流
7
三相电源的星形连接
由三根端线和一根中线组成的供电方式称为三相四 线制，只有三根端线组成的供电方式称为三相三线制。
电源每相绕组两段的电压，即端线与中线之间的电压
称为电源相电压。参考方向规定为从绕组始端指向末端， 分别用UU,UV,UW表示，其有效值用UP表示。
汽车电工电子技术基础
汽车电工电子技术基础
PPT学习交流
1
PPT学习交流
2
三相正弦交流电路
生活 用电
单向交流 电
常见的两种电
生产 用电
三相交流 电
灯泡
计算机 电冰箱 电梯
机床
起重机
三相正弦交流电路
主要内容 一、三相交流电源的星形连接（重点） 二、三相负载的连接（重点） 三、三相交流电路的功率（了解） 四、安全用电（了解）
三相交流电路
理解三相交流电动势的形成eC = Emsin (3 t~240o)= Emsin(3 t+120o)波形图、矢量图分别如图2-20(a). (b)所示。
任一瞬时，三相对称电动势之和为零，即eA+eB+eC = ()二、三相电源的连接三相发电机的三个绕组连接方式有两种，一种叫星形(Y)接法，另一种叫三角形(△)接法。
1.星形(Y)接法若将电源的三个绕组末端X、Y、Z连在一点0,而将三个首端作为输出端，如图2-21所示，则这种连接方式称为星形接法。
在星形接法中，末端连接点称作中点，中点的引出线称为中线(或零线)，三绕组首端的引出线称作端线或相线(俗称火线)。
这种从电源引出四根线的供电方式称为三相四线制。
在三相四线制中，端线与中线之间的电压nA、uB、uC称为相电压，它们的有效值用UA、UB、UC或U相表示。
当忽略电源阻抗时，UA =EA, UB = EB, UC=EC,且相位上互差120。
电角，所以三相相电压是对称的。
规定U相的正方向是从端线指向中线。
在三相四线制中，任意两根相线之间的电压uAB、uBC、uCA、称作线电压，其有效值用UAB、LBC. UCA或U线表示，规定正方向由脚标字母的先后顺序标明。
例如，线电压UAB的正方向是由A指向B,书写时顺序不能颠倒，否则相位上相差180oo从接线图2-21中可得出线电压和相电压之间的关系，其对应的矢量式为：UAB = UA - UBUBC = UB - UCUCA 二UC - UA根据矢量表示式可画出三相四线制的电压矢量图，如图2-22所示。
从矢量图的几何关系可求得线电压有效值为UAB = 2UAcos30^ =、你UAUBC =巧UBUCA =、庁UC或U线二石U相式中；u线一一三相对称电源线电压;U相——三相对称电源相电压。
-U A从矢量图还可得出，三个线电压在相位上互差120。
，故线电压也是对称的。
图2-23三相电源三角形接法发电机绕组很少用三角形接法，但作为三相电源用的三相变压器绕组，星形和三角形两种接法都会用到。
《电工基础》项目8三相正弦交流电路
模块小结
对称三相电路的计算，可以利用对称关系使计算过程简化 为单相电路的计算。计算的基本公式是：
IP
UP zP
,
arctan
X R
5.中性线能使星形联接的不对称负载的相电压保持对称。这
是不管负载怎样变化，各负载电压都比较稳定。
在负载作星形联接时，若三相负载对称，则中性线电流
为零，可采用三相三线制供电；若三相负载不对称，则中 性线电流不等于零，只能采用三相四线制供电。这时要特 别注意中性线上不能安装开关和保险丝。如果中性线断开， 将造成各相负载两端电压不对称，负载不能正常工作，甚 至产生严重事故。同时在联接三相负载时，应尽量使其对 称以减小中性线电流。
I1
I2
UP ZP
380 10
A 38 A
（3）第三相负载断路时，第一、第二两相负载串联后接在
线电压上，由于两相阻抗相等，所以，相电压为线电压的
一半，即：
380
U1 U2
V 190V 2
于是得到这两相的相电流为：
I1
I2
190 10
A
19A
任务二 学习三相负载联接
二、三相负载的三角形联接
3.无论电源（绕组）或负载都有星形（Y形）和三角形（Δ形） 两种连接方式。但电源（绕组）常接成星形。
模块小结
4、星形联接与三角形联接电路的区别： （1）星形联接
线电压与相电压的关系：数量关系： U线 3U相
相位关系：线电压超前对应相电压30°，线电压等于相电 压 （2）三角形联接 线电流与相电流的关系：线电流等于相电流，数量关系： 相位关系：线电流滞后对应相电流30°
动。 (6)测电容、较长电缆（电感）等设备绝缘电阻后，先将L线
三相交流电路教案
三相交流电路教案一、教学目标1. 让学生了解三相交流电路的基本概念和特点。
2. 使学生掌握三相交流电路的功率计算方法。
3. 培养学生运用三相交流电路知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 三相交流电路的定义及特点2. 三相交流电路的相位关系3. 三相交流电路的功率计算4. 三相交流电路的应用实例5. 三相交流电路的故障分析与维修三、教学方法1. 采用讲授法，讲解三相交流电路的基本概念、特点和功率计算方法。
2. 利用示意图和实物模型，展示三相交流电路的相位关系和应用实例。
3. 开展小组讨论，分析三相交流电路的故障原因及维修方法。
4. 布置课后练习，巩固所学知识。
四、教学准备1. 教学课件和教案2. 三相交流电路示意图和实物模型3. 课后练习题五、教学过程1. 导入新课：介绍三相交流电路的概念和特点。
2. 讲解：讲解三相交流电路的相位关系、功率计算方法。
3. 展示：利用示意图和实物模型，展示三相交流电路的相位关系和应用实例。
4. 讨论：分组讨论三相交流电路的故障原因及维修方法。
5. 总结：回顾本节课所学内容，强调重点知识点。
6. 布置课后练习：巩固所学知识。
教学反思：本节课通过讲解、展示和讨论等方式，使学生了解了三相交流电路的基本概念、特点和功率计算方法，并能运用所学知识分析解决实际问题。
在教学过程中，要注意引导学生主动参与讨论，提高学生的动手能力和团队协作能力。
加强对学生的个别辅导，提高他们的学习效果。
六、教学评估1. 课后作业：检查学生对三相交流电路的基本概念、功率计算方法和故障分析的理解程度。
2. 课堂问答：评估学生对三相交流电路知识的掌握情况。
3. 小组讨论：观察学生在团队合作中的表现，以及对故障分析的实际操作能力。
七、教学拓展1. 介绍三相交流电路在现代电力系统中的应用。
2. 探讨三相交流电路的优化设计和节能措施。
3. 简介智能电网中的三相交流电路监测与控制技术。
八、教学互动1. 提问环节：鼓励学生提出关于三相交流电路的问题，促进师生互动。
8.1三相电源8.2三相负载的星形连接8.3三相负载的三角形
8.1 三相电源 8.2 三相负载的星形连接 8.3 三相负载的三角形连接 8.4 三相电路的功率 8.5 应用—二表法测量三相功率
2019/10/11
1
8.1 三相电源
8.1.1 三相电源的定义
A
由三个频率相同，
Y
N
ºI
Z
w
振幅相同，相位彼此 相差120°的电压源 构成的整体称为对称
的每相阻抗 Z (30 j40) 。
解 试求电路的各相电流和线电流。
I AB
U AB ZA
3800 A 30 j40
7.6(53
)A
根据对称性，其他两相电流推知为
IBC 7.6(53 120 )A 7.6(173 )A
ICA 7.6(53 120 )A 7.667 A
IB 11 1800(A)
IC 11 600(A)
用瞬时值表示则有
iA 11 2 sin(wt 600 )(A) iB 11 2 sin(wt 1800 )(A) iC 11 2 sin(wt 600 )(A)
＋
iA
uAB
－ iB
iC
2019/10/11
ZA ZB
O
wt
2019/10/11
5
3. 相量表示
U
A
U0o
UC
120°
UB
U
120o
120°
UA
UC
U120o
(ψ 0)
120°
UB
2019/10/11
三相正弦交流电路
三相正弦交流电路《电工基础》配套多媒体CAI课件电子教案1．了解三相交流电源的产生和特点。
2．握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。
1. 3．掌握对称三相负载Y形连接和? 连接时，负载线电压和相电压、线电流和相电流的关系。
4．掌握对称三相功率的计算方法。
1．掌握三相电路线电压与相电压、线电流与相电流的相位关系。
2．熟练分析与计算三相电路电压、电流、功率等。
电源一、三相交流电动势的产生1．对称三相电动势振幅相等、频率相同，在相位上彼此相差120?的三个电动势称为对称三相电动势。
99《电工基础》配套多媒体CAI课件电子教案对称三相电动势瞬时值的数学表达式为第一相(U相)电动势：e1=Emsin(? t)第二相(V相)电动势：e2 = Emsin(? t ? 120?)第三相(W相)电动势：e3 = Emsin(? t ? 120?)显然，有e1 ? e2 ? e3 = 0。
波形图与相量图如图10-1所示。
图10-1 对称三相电动势波形图与相量图2．相序三相电动势达到最大值(振幅)的先后次序叫做相序。
e1比e2超前120?，e2比e3超前120?，而e3又比e1超前120?，称这种相序称为正相序或顺相序；反之，如果e1比e3超前120?，e3比e2超前120?，e2 比e1超前120?，称这种相序为负相序或逆相序。
相序是一个十分重要的概念，为使电力系统能够安全可靠地运行，通常统一规定技术标准，一般在配电盘上用黄色标出U相，用绿色标出V相，用红色标出W相。
二、三相电源的连接三相电源有星形(亦称Y形)接法和三角形(亦称? 形)接法两种。
1．三相电源的星形(Y形)接法将三相发电机三相绕组的末端U2、V2、W2(相尾)连接在一点，始端U1、V1、W1(相头)分别与负载相连，这种连接方法叫做星形(Y形)连接。
如图10-2所示。
图10-2 三相绕组的星形接法图10-3 相电压与线电压的相量图从三相电源三个相头U1、V1、W1引出的三根导线叫作端线或相线，俗称火线，任意两个火线之间的电压叫做线电压。
三相正弦交流电路
1.3 三相负载的连接
8
1.1.2 三相负载的三角形连接
如果单相负载的额定电压等于三相电源的线电压，则必须把负载接于两根 相线之间。把这类负载分成3组，分别接于电源的A与B、B与C、C与A之间， 就图1.11负载的三角形连接构成了负载的三角形连接，如图1.11所示。这类 由若干单相负载构成的三相负载一般是不对称的。另一类对称的三相负载，通 常将它们首尾相连，再将三个连接点与三相电源相线A、B、C相连，即构成对 称负载的三角形连接。负载的三角形连接是用不到电源的中线的，只需采用三 相三线制供电即可。
图1.11 载的三角形连接
1.4 三相电路的功率
9
三相电路的功率与单相电路一样，也分为有功功率、无功功率和视在功率 。三相有功功率等于各相有功功率之和。
对于不对称负载，需要分别计算出各相的电压、电流、功率因数，方可得 出总的有功功率。
在三相电路中，测量相电压与相电流不方便，例如，三相电动机绕组接成 三角形时，要测量它的电流就必须把绕组端部拆开。而测量线电压与线电流比 较方便，故常用线电压与线电流来计算三相对称负载的功率。
需要注意的是：一般情况下，三相视在功率不等于各相视在功率之和，只 有在负载对称时，三相视在功率才等于各相视在功率之和，才可以用式（1.22 ）来计算，当三相负载不对称时，视在功率只能采用下式来计算。
1.5 安全用电常识
10
1.5.1 触电的有关知识
触电是当人体触及带电体承受过高的电压而导致死亡或局部受伤的现象。 微小的电流通过人体是没有感觉的。能引起人类感觉的最小电流称为感知电流 ；正常人触电后能自主摆脱的最大电流称为摆脱电流。把人体触电后最大的摆 脱电流，称为安全电流。我国规定安全电流为30mA·s，即触电时间在1s内， 通过人体的最大允许电流为30mA。人体触电时，如果接触电压在36V以下， 通过人体的电流就不会超过30mA，故安全电压通常规定为36V，但在潮湿地 面和能导电的厂房，安全电压则规定为24V或12V。
第八章--三相正弦交流电路(4+4)
第八章 三相正弦交流电路【课题名称】 8.1 三相正弦交流电源【课时安排】2课时（90分钟）【教学目标】1．理解三相正弦对称电源、相序的概念。
2．了解电源星形连结的特点，能绘制其电压矢量图。
3．了解我国电力系统供电制，说出相电压与线电压的关系。
【教学重点】重点：三相电源星形联结的特点及相电压与线电压的关系【教学难点】难点：相电压与线电压的关系【关键点】理解三相电源星形联结的特点【教学方法】理论联系实际法、多媒体演示法、讲授法、谈话法【教具资源】多媒体课件【教学过程】一、导入新课教师可联系生产生活实际，例举三相交流电的广泛应用，从而引出三相交流电的学习。
二、讲授新课教学环节1： 三相对称电源1．三相对称电源的概念教师活动：教师可在黑板或多媒体展示三相对称电源的概念，并给予解释和说明。
然后在黑板或多媒体展示三相对称电源的瞬时值表达式、波形图和矢量图，最后解释相序的概念。
学生活动：学生可在教师的引导与讲解下理解理解三相对称电源的概念，并了解相对称电源的瞬时值表达式、波形图、矢量图及相序的概念。
知识点：三相对称电源：工程上，把频率相同、最大值相等、相位彼此相差120︒的三个正弦交流电源称为三相正弦对称电源。
我国通常用U 、V 、W （或L 1、L 2、L 3）分别表示三相正弦对称电源中的第一相、第二相和第三相。
如果以U u 为参考正弦量，即第一相电源的初相为0︒，则第二相电源V u 的初相为-120︒，第三相电源W u 的初相为120︒（或-240︒），那么三相正弦对称电源各相的解析式（瞬时值表达式）为：三相正弦对称电源的波形图和矢量图如图8.1所示。
三相对称电源的相序：三相交流电随时间按正弦规律变化，它们到达最大值（或零值）的先后次序叫做相序。
把U －V －W －U 的顺序称为正序；若相序为U －W －V －U 称为负序。
工程上如无特别说明，均采用正序。
提示：三相异步电动机的旋转方向由三相电源的相序决定，改变三相电源的相序可改变三相异步电动机的旋转方向。
电力系统分析第8章 电力系统三相短路的暂态过程(transient )
电力系统分析
本章提示
提出短路的基本概念、短路造成的危害以及短 路计算的目的； 假设发电机容量为无限大、电压及频率为恒定 的条件下，对电力系统三相短路的暂态过程、 短路电流及功率进行了分析； 实际发电机突然发生三相短路，忽略阻尼绕组， 分析其暂态过程； 计及阻尼绕组，分析发电机三相短路的暂态过 程。 同步发电机发生三相短路，强行励磁装置对短 路暂态过程的影响分析。
I Pt I ptm
2
假设非周期分量 iat 在以时间t为中心的一个周期内不变， 因此其有效值等于瞬时值，即 因此t时刻短路全电流的有效值为：
i at I at
I t I pt I at
2
2
电力系统分析
8.2.3
短路电流及短路功率的计算
短路全电流有效值
短路全电流的最大有效值也是发生在短路后半个周期， 其值为：
i pa ia I m sin( t )
Im Um R 2 2 L2
L
R
arctan
电力系统分析
8.2.2
暂 态 过 程 分 析
暂态分量(transient component )：（又称自由分量或非 周期分量）是按指数规律不断衰减的电流，衰减的速度 与时间常数成正比。 A为待定积分常数，由电路的初始条件决定。
iaa Ae
短路全电流表达式为：
t Ta
t i a i pa i aa I m sin( t ) Ae Ta
电感中的电流不能跃变，短路前后瞬间电流值应相等， 将t=0代入即有： ia(0) iao I m(0) sin( (0) ) I m sin( ) A 则
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U AB 330 U A UBC 330 UB UCA 330 UC
U CA
U C
3U 2
U AB
30
U A
U
U B
U BC
U AB U A U B 3U30V UBC UB UC 3U90V UCA UC U A 3U150V
例:
U A 220 30V U B 220 90V UC 220 150 V
uB
uA Um sin t Um sin(t -120
)
uC Um sin(t 120 )
eA
eB
eC
0
S N
• •+ S •
+ N •+ +
A
•
Y +•
S
•Z
S N
C+
N
+• B
+
X
A相
t
B相
C相
A相、B相、C相三相电压分别为：
A
uA
B
uB
C
uC
X
Y
Z
相量表示法：
U A U0V U B U 120 V UC U120 V
U A 100 120 V U B 100 0V UC 100 120 V
U A 115 150 V U B 11590V UC 115 30V
U AB 380 60V U BC 380 60V
UCA 380 180 V
U AB 173150 V U BC 173 30V
UCA 173 90V
U AB 200 120 V U BC 200 120 V
UCA 200 0V
三角形连接：三相三线制
A
uC
C
uB
uA
U A
U C
B U AB
U CA
U BC U B
相电压:
U A U0V U B U 120 V UC U120 V
线电压:
U AB U A U BC U B U CA U C
IBC B
ICA
IAB
IA
IAB
U A Z
IBC
U B Z
ICA
U C Z
IA IAB ICA IA 3 30 IAB
IBC
IB IBC IAB IB 3 30 IBC
IB
IC ICA IBC IC 3 30 ICA
星形连接的负载只能和星形连接的电源相连（四线），而三角 形连接的负载可以跟三角形连接的电源相接，也可以和星形的电源 相接。
UC 220 120 V
IA
U A Z
220 0 2053.1
11 53.1 A
IC
IB 11 53.1 120 11 173 .1 A
IC 11 53.1 120 1166.9 A
例：如图,已知 Z A 10 ZB 5 ZC 2 Z N 0 U A 220 0V 三相四线制三相负载均为纯电阻，中线阻抗为零，求两种情况下的 电压和电流。
uC
uB
B U B
U CA
U C U BC
星形连接：三相四线制
相电压: U p
U A U0V U B U 120 V UC U120 V
线电压: Ul
U AB U A U B U BC U B U C
UCA UC U A
相电压:
U A U0V U B U 120 V UC U120 V
由3个频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源所构 成的电源称为三相电源。由三相电源供电的电路称为三相电路。
三相电源图象：
u(t)V
uA
uB
U C
相量图:
U B
A
B
C
uC
uA
uB
uC
t
X
Y
Z
三相四线制
A
B
C
uA
uB
uC
U A
X
Y
Z
三相三线制
三相电源的连接:
A
uA
N中
U A
线
U AB
C
A
uA
中线。。。空 置
N
C
uC
uB
B
A
ZC
C
ZB
ZA
B
每相负载上的电压为线电压！
例：如图,求相电压和相电流。
解: 对称的三相星形负载。
U AB 380 30V
IA
A
∴ U A 220 0V
Z 12 j16 Z
U AB 38030V
U C
IB
C Z
U A
Z U B B
U B 220 120 V
1、三相电源
A• S
Y•
C
N
X
定子
Z
AX
•
B Y CZ
B 首端 末端
转子
N
C Y
12 0°
X
A
12 0°
B
Z
S
三相发电机原理图
三相电源由三相交流发电机产生的。在三相交流发电机中有3 个相同的绕组。3个绕阻的首端分别用A、B、C表示，末端分别用X、 Y、Z表示。这3个绕组分别称为A相、B相、C相。
三相对称电动势的表达式：
∴
IA
U A ZA
2200 10
220 A
ZB
IB
C ZC
B
IB
U B ZB
第8章 三相交流电路
8.1三相交流电的基本概念 8.2 三相负载 8.3 三相电路的功率
学习目标
1、了解三相电源的产生； 2、掌握三相电源的星形连接与三角形连接； 3、掌握三相平衡负载物理量的计算； 4、掌握平衡负载功率的计算；
火线 A 火线 B 火线 C 地线 N
8.1三相交流电的基本概念
工 业 用 电 一般用电器的接法
(1)中线正常连接时负载的相电流以及中线上的电流； (2)若中线断开，求各相负载上的电压。
IA
A
ZA
IN
IB IC
C ZC
N ZB
B
解：(1) U A 220 0V 220V
IA
A
U B 220 120 110 j100 3V
ZA
UC 220120 110 j100 3V
IN
N
线电压等于相电压!
1、负载的星形连接
8.2 三相负载
A
IA
A
uA
U A
U AB
IA
uA ZA
N中 线
C
uC
uB
B U B
U CA
IN
IC
C
ZC
uC
ZB
uB
IB
B
U C U BC
IB
IC
负载的相电压等于电源的相电压，负载的相电流等于线电流。 若：Z A ZB ZC 称为三相平衡（对称）负载 若：Z A ZB ZC 称为三相不平衡负载
A
uC
C
uB
IC
IA
ICA A
uA
ZC
IAB
ZA
B
C
ZB
IB
IBC B
负载的相电压等于电源的相电压。
IAB
U A ZA
IBC
U B ZB
ICA
U C ZC
IA IAB ICA IB IBC IAB IC ICA IBC
平衡的三角形负载
IA
A
ZC
ICA
IAB
IC
ZA
IC
C
ZB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IB
（1）不平衡负载 Z A ZB ZC （2）平衡负载 Z A ZB ZC
IA
U A ZA
IB
U B ZB
IC
U C ZC
IN IA IB IC
Z Z
IA
U A Z
IA IC
IA
IB
U B Z
IC
U C Z
IC
IN IA IB IC 0
IB
此时中线可断开！
2、负载的三角形连接