认识三相电源及三相电源的连接方式

绕组 间相位相差120°。
➢
三相发电机的结构
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2. 三相对称电源
(1) 对称三相电源的产生
三相对称电源是三个幅值相等、频率相同、 相位互差120的正弦电源。
A
Yº N
I
ºS
C
X
Z
B
三相同步发电机示意图
通常由三相同步发电 机产生，三相绕组在空间 互差120，当转子以均匀 角速度转动时，在三相 绕组中产生感应电动势， 从而形成对称三相电源。
➢ 1. 三相电源的概念
➢ 把大小相等、频率相同、相位彼此相差1200的 正弦交流电压称为三相对称电源。通常，三相电源 就是指三相对称电源。 ➢ 三相交流电一般是由三相发电机产生的，其中有 三个相同的绕组线圈AX、BY、CZ，其中A、B、C 表示各绕组的始端，X、Y、Z表示各绕组的末端。
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3.1.1 三相交流发电机
始端 A、B、C 引出来。
A
•
IA
•
UA
A
X–
+
A
+
•
•
UA
– X
Y
ZBiblioteka Baidu
•
C UC
•
UB
•
•
•
IB
U A B U CA
N
B
B
•
•
I C U BC
Y – UB
•
Z – UC
+
+
B C
C
N
公共的端点N，称为中性点（或中点）。
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(2) 三角形（Δ形）联接
三个绕组始末端依次相连成三角形，并由
三角形的三个顶点引出三条端线给用户供电。
•
IA
– +
–
ZA
A
A
+
•
UC
C Y– •
UB
+
•
UA
X
•
IB
U U •
•
A B CA
B
B
•
•
I C U BC
Z–
•
UC
•
UA
X
+
•
UB
B
C
Y C
(3) 名词介绍
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①相线（或端线）：从A、B、C三个端子引 出的线，俗称火线。
②中线（或零线）：中性点引出线(接地时称 地线)，Δ接无中线。 ③三相三线制与三相四线制
•
•
•
UCA UCN UAN
3UP150o
•
U AB
•
UBC
•
U CA
3
•
U
AN
3
0
o
3
•
UB N
30
o
3
•
U
CN
30
o
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结论：对Y接的对称三相电源 a. 相电压对称，则线电压也对称。
b. 线电压的有效值是相电压有效值的 3 倍。
UL 3Up
UP为相电压有效值, UL为线电压有效值。 c. 线电压相位超前对应相电压30o。
•
A B CA
B
•
•
I C U BC
C
即：线电压等于对应的相电压。
UC
注意：当三个电源正确联接时， UBC 回路总电压为零，所以电源内
UCA
部无环流；如果有某相电源的
60
极性接反了，回路中将产生很 UB
UA B
UA
大的环流，烧坏电源。
相量图
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➢ 注意: 三相电源作三角形连接时，每 相绕组的首尾不能接反，否则将在电源 内部引起很大的环流，造成三相电源烧 坏，严重时可能引起火灾。
•
•
IA , IB
•
, IC
⑦相电流：流过每相电源(负载)的电流。
Y接： •
•
•
IA , IB , IC
接： •
•
•
IAB, IBC, ICA
⑧中线电流：流过中线的电流。
Δ接无中线电流。 (4) 对称三相电源线电压与相电压的关系
①Y接
设： •
U AN
•
U
A
U
0o
•
UBN
•
UB
U
120
o
•
UCN
④线电压：火线与火线之间的电压。
•
•
•
UAB, UBC, UCA
⑤相电压：每相电源(负载)的电压。
•
•
•
Y接：U AN , U BN , U CN
•
•
•
U A, UB , U C
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•
•
•
接：U AB , U BC , U CA
•
•
•
U AB, U B , U C
⑥线电流：流过火线的电流。
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(2) 瞬时值表达式
以A相绕组的感应电压为参考正弦量，则
发电机的三相感应电压分别为：
uA(t) 2UPsin(t ψ) uB(t) 2UPsin(t ψ120o) uC(t) 2UP sin(t ψ120o)
A
+ uA
–
B
+ uB
–
C
+ uC
–
(3) 波形图 u uA uB uC
X
现最大值的先后顺序称为三相电源的相序。 如果相序出现的顺序为A、B、C，则称
为正序；反之，则称为反序。 只要知道相序和任一相电压，就可以确
定其它两相电压。 相序的实际意义：对三相电动机，如果
相序反了，就会反转。
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2. 三相电源的联接
(1) 星形（Y形）联接
把三个绕组的末端 X、Y、Z 接在一起，把
所谓的“对应”：对应相电 压用线电压的第一个下标字 母标出。
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•
•
U AB U AN
•
•
U BC U B N
•
•
U CA U CN
②Δ接
•
IA
ZA
A
•
U AB
•
U
A
U
P0o
•
UBC
•
UB
U
P
120o
•
UCA
•
UC
U
P
120o
•
UC
C Y– •
UB
+
•
UA
X B
•
IB
U U •
Y
Z
O
t
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(4) 相量表示
UC
•
U A
U
P
0o
•
UB
U
P
120
o
UA
UA
UA 120
•
UC
U
P 120
o
UP为每相电源电压的有效值。
UB
相量图
(5) 对称三相电源的特点
uA uB uC 0
•
•
•
UA UB UC 0
对称三相电压的瞬时值或相量之和等于零。
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(6) 三相电源的相序 在三相交流电源中，将三相电源依次出
三相交流发电机主要组成部分：
电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面
有槽，放入三相电枢绕组。 磁极 （是转动的，亦称转子）
L1 L2 L3
L1
+
L 2
S
L 3
–
n
+
L1
L 1 L 1 L 2 L 3
单相绕组 三相绕组
+
N
+
三相绕组的三相电动势幅
L3
L 2 值相等, 频率相同, 彼此之
铁心
L 1
➢ 在实际应用中，三相电源很少采用三 角形连接，一般仅在三相变压器中使用 。
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项目三 认识三相电源及三相电源的连接方法
➢ 三相电源的概念 ➢ 三相电源的连接
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电能可以由水能（水力发电）、热能 （火力发电）、核能（核能发电）、化学 能（电池）、太阳能（太阳能电站）等转 换而得。而各种电站、发电厂，其能量的 转换由三相发电机来完成。 如：三峡电站，三相水轮发电机将水能转换 为电能；火电站，三相气轮发电机将燃烧 煤炭产生的热能转换为电能。三相交流电 是如何产生？有何特点？
•
UC
U120 o
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A +
•
UA
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
•
IA
A
•
•
•
IB
U A B U CA
N
B
B
•
•
I C U BC
C
•
U CN
•
U CA
30o
30o
•
U AB
•
U AN
30o
•
U BN
•
U BC
相量图
•
•
•
UAB UAN UB N
3UP30o
•
•
•
UBC UBN UCN
3UP 90o