a三相交流电路基本概念及三相电源的联接
三相交流电路和安全用电
三相交流电路的工作原理
三个相位差为120度的正弦波 产生旋转磁场 产生交流电
03 三相交流电路的特点
电压和电流的特点
电压特点：三个相电压具有相同幅值、频率和相位 电流特点：三相电流具有相同幅值、频率和相位
功率的特点
功率因数：三相交流电路的功率因数比单相交流电路高 功率平衡：三相交流电路中各相的功率基本平衡 功率消耗：三相交流电路的功率消耗比单相交流电路低 节能效果：三相交流电路的节能效果比单相交流电路好
三相交流电是由三 相发电机产生的， 三相发电机有三个 绕组，每个绕组产 生一个交流电势。
三相交流电路的组成
三相电源：由三个单相交流电源组成，频率相同，相位互差120度 三相负载：电动机、发电机、变压器等 三相导线：三根相线（L1、L2、L3）和一根中性线（N） 三相电源与负载之间的连接方式：星形连接和三角形连接
05 安全用电的基本知识
安全用电的意义
保障人身安 全
延长设备使 用寿命
防止电气火 灾
保证正常用 电秩序
触电的原因和危害
触电原因：人 体直接或间接 接触到带电体
触电危害：电 流通过人体， 造成伤害甚至
危及生命
Байду номын сангаас
安全用电措施： 使用绝缘材料、 避免接触裸露 电线、遵守安 全用电规范等
触电急救方法： 切断电源、进 行人工呼吸、 拨打急救电话
源消耗。
合理使用空调 和采暖设备： 在冬季和夏季， 合理使用空调 和采暖设备， 避免过度使用 导致能源浪费。
推广绿色建筑： 采用绿色建筑 材料和设计， 提高建筑物的 保温、隔热性 能，减少能源
消耗。
推广可再生能 源：利用太阳 能、风能等可 再生能源，减 少对传统能源 的依赖，降低
三相交流电基础知识
第四节 三相交流电路工业上应用最多的交流电是三相交流电。
单相交流电实际上也是三相交流电的一部分。
三相交流电有很多优点：例如三相电机比同尺寸的单相电机输出功率大，性能好；三相交流电的输送比较经济；既节约了有色金属又降低电能损耗等。
一、 、 三相交流三相交流三相交流电电的产生三相交流电一般由三相发电机产生。
其原理可由图1-46说明。
发电机定子上有U1-U2、V1-V2、W1-W2三组绕组，每组绕组称为一相，各相绕组匝数相等、结构一样，对称地排放在定子铁芯内侧的线槽里。
在转子上有一对磁极的情况下，三相绕组在排放位置上互差120o 。
转子转动时U1-U2、V1-V2、W1-W2绕组中分别都产生同样的正弦感应电动势。
但当N极正对哪一相绕组时，该相感应电动势取得最大值。
显然，V相比U相滞后120o ，W相比V相滞后120o ，U相比W滞后120o 。
三相电动势随时间变化的曲线如图1-47所示。
这种大小相等、频率相同、但在相位上互差120o 的电动势称为对称三相电动势。
同样，最大值相等、频率相同、相位相差120o 的三相电压和电流分别称为对称三相电压和对称三相电流。
图1-46 三相交流电发电机示意图图1-47 三相交流电波形三相交流电动势在时间上出现最大值的先后次序称为相序。
相序一般分为正相序、负相序、零相序。
最大值按U—V—W—U顺序循环出现的为正相序。
最大值按U—W—V—U顺序循环出现的为负相序。
如令三个相电压的参考极性都是起始端U1、V1、W1为正，尾端U2、V2、W2为负，又令U1—U2绕组中的电动势e u ，为参考正弦量，那么，三个相电压的函数表达式为：图1-48 三相交流电势相量图对称三相交流电动势的相量图，如图2-48所示。
二、三相三相电电源的接法源的接法 在生产中，三相交流发电机的三个绕组都是按一定规律连接起来向负载供电的。
通常有两种接法；一种是星形（Y）连接；另一种是三角形（△）连接。
（一） ） 星形星形星形连连接图1-49 三相交流电源的连接将电源三相绕组的末端U 2、V 2、W 2连接在一起，成为一个公共点（中性点），而由三个首端U 1、V 1、W 1分别引出三条导线向外供电的连接形式，称为星形（Y）连接。
三相正弦交流电路基础知识讲解
. UVW
－IW. U
. IU
(a)
(b)
图 5.10 负载的三角形连接及电压、 电流相量图
第5章 三相正弦交流电路
5.2.2 负载的三角形（△）连接（二）
1、负载的相电压等于电源的线电压
•
•
•
2、相电流为
•
I UV
UUV
,
•
I VW
U VW
,
•
I WU
U WU
ZUV
ZVW
ZWU
3、线电流为
•
•
•
U N'N
ZU 1
ZV 1
ZW 1
ZU ZV ZW
若负载对称, 即 ZU ZV ZW Z Z ，则
第5章 三相正弦交流电路
5.2.1 负载的星形（Y）连接（六）
•
•
•
•
U N'N
UU ZU
1
UV UW ZV ZW
11
1
•
(U U
•
UV
•
UW
)
Z 3
0
ZU ZV ZW
Z
•
•
•
UU UV UW
•
•
IV 2 I U 2 120
•
•
I W1 I U1 120 ,
•
•
I W 2 I U 2 120
第5章 三相正弦交流电路
5.3.2 对称三相电路的一般解法（五）
•
•
I UV2
IU2 3
30
•
•
I VW2
IV2 3
30
•
•
I WU2
IW2 3
三级配电基本知识及线路接法
因此 ︐ 三相五线制地线在供电变压器侧和中性线接到一起 ︐ 但进入用户侧后不能当作零线使用 ︐ 否则发生混乱后就与三相四线制无异了︒必须注意︐通常的漏电保护开关或漏电保护器只适用于工频电源 ︐ 对其它电源︐ 如直流电源︑高频电源是不适用的 ︐ 千万不能乱用︒导线面积应通过计算确定（一般铜导线的安全载流量为 5 ~ 8 A / m m 2，铝导线的安全载流量为 3 ~ 5 A / m m2）1、线路由外电变压器低压输出及中性点接地引入到总配电房。
2、线路的黄、绿、红三相线接入到总配电箱的总隔离开关上。
隔离开关必须选用分断时有明显可见分断点的开关。
3、淡蓝色中性接地线接入到第一级漏电保护器上的接线端。
4、将中性接地线用导线引出到 P E 端子作为保护零线。
5、从第一级漏电保护器 “ N ” 出线端接引到工作零接线端。
6、从第一级总漏电保护器引出相线到多路分路隔离开关。
１、从总配电箱的分配电开关分别引出黄、绿、红（ Ａ、Ｂ、Ｃ ）三相线，淡蓝色工作零线从工作零接线端引出，黄绿双色 Ｐ Ｅ 保护零线从 Ｐ Ｅ 端子引出。
总配电箱门与箱体间必须采用编织软铜线可靠连接作保护接零。
五线之间架设的安全距离２、线路的黄、绿、红三相线接入到二级分配电箱的总隔离开关上，淡蓝色的 Ｎ 线接入到漏电保护器的Ｎ端上，通过漏保后接到工作零线端子板。
３、黄绿双色的 Ｐ Ｅ 线接入到保护零端子板 Ｐ Ｅ 板上 ４、从二级分配电箱的总隔离开关引出三相线到漏电保护器。
５、从漏电保护器接线端引出相线到分路隔离开关。
Ｐ Ｅ 线不能进入漏电保护器，因为线路末端漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。
6、黄、绿、红三相线分别从分配电箱的分路隔离开关引出,从 N 板接线端子引出淡蓝色的工作零线,从 P E 板接线端子引出黄绿双色保护零线。
分配电箱门与箱体间必须采用编织软铜线可靠连接作保护接零 按规定要求单相开关箱与三相开关箱应分开设置固定式末级开关箱的中心点与地面的垂直距离应为1 . 4 ~ 1 . 6 m移动式末级开关箱其中心与地面的垂直距离宜为 0 . 8 ~ 1 . 6 m。
三相电动机接线原理
三相电动机接线原理
三相电动机的接线原理是将电动机的三个电源相分别连接到三个电位相位不同的导线上，实现三相电流的流动。
具体的接线方式有如下几种：
1. 星形接线：将三个线圈的一个端子相连，形成一个星点，即"Y"型连接。
另外的三个端子分别连接到电源的三个相线上。
这种接线方式适用于较小功率的电动机。
2. 三角形接线：将三个线圈的一个端子相连，形成一个闭合的三角形。
另外的三个端子分别连接到电源的三个相线上。
这种接线方式适用于较大功率的电动机。
3. 变压器连接：在电动机的三个线圈之间增加变压器，使得电压在不同的相之间不同，从而实现相位不同的三相电流流动。
这种接线方式适用于需要调整电压以及控制电动机转速的情况。
通过不同的接线方式，三相电动机可以实现不同的运行效果和功率输出。
在实际应用中，根据电动机的具体需求和功率要求，选择合适的接线方式非常重要。
电路分析基础第6章 三相交流电路
据基尔霍夫定律可得，中线电流等于零，即
I NI UI VI W0
(6-13)
如果此时把中线去掉，只用三根线连接电源和负载，则
为三相三线制电路(Y-Y)。工业生产上所用的三相负载(如三
相电动机、三相电炉等)通常情况下都是对称的，可用三相
三线制电路供电。但是，如果三相负载不对称，中线中就会
有电流通过，此时中线不能除去，否则会造成负载上三相电
第6章三相交流电路
第6章 三相交流电路
6.1 三相电源 6.2 三相负载的连接 6.3 三相电路的功率 本章小结 阅读材料：安全用电常识 实验10 三相交流电路电压、电流的测量
1
第6章三相交流电路
6.1 三相电源
所谓三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相 位依次互差120°的正弦交流电源按一定方式连接而成的电
20
第6章三相交流电路
6.2.1 若把对称三相负载ZU、ZV、ZW一端连在一起，成为一
个公共点N′(称为负载的中点)，并接到三相电源的中线上， 而各负载的另一端分别接到三相电源的端线上，就构成星形 连接，如图6-7所示。用四根导线把电源和负载连接起来的 三相电路，称为三相四线制电路(Y0-Y0供电系统)。
三相四线制供电系统可输送两种电压：一种是相线与中 线之间的电压UU、UV、UW，称为相电压；另一种是相线与 相线之间的电压UUV、UVW、UWU
9
第6章三相交流电路
如图6-3(b)所示，通常规定相电压的参考方向从始端指 向末端(从相线指向中线)，线电压的参考方向规定为由下标 中的前一字母指向后一字母，例如UUV，则是由U端指向V 端。由图6-3(b)可知，各线电压与相电压之间的关系为
(2)流过每相负载的电流称为相电流，有效值IP。各相电
《电路分析基础》三相电源
退出 开始
Hale Waihona Puke 内容提要三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
UAB UA
A
UC
－ ＋
UA
UBC UB UCA UC
－ ＋
UB
－
＋
B
C
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
A
UA
N
U
C
UB
B
C
U CA
U C
相量图
U B
UAB
UB
30
U A
UAB UA UB UBC UB UC UCA UC UA
3UA30
3UB30
U
L
3UC30 UL
U BC
3UP30
3UP
线电压也对称。
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uA uB uC 0 或 UA UB UC 0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
三相交流电路
1.1.1 三相交流电源
（1）在同一尺寸下，三相发电机发出的功率大; 在同一尺寸下，三相发电机发出的功率大; （2）在输出距离和功率一定时，采用三相制可以节约 有色金属； （3）三相交流电动机等用电设备结构简单，性能良好， 价格便宜。 组成三相交流电路的每一相电路都是单相交流电 路。整个三相交流电路则是由三个单相交流电路所 组成的复杂电路，它的分析方法是以单相交流电路 的分析方法为基础的。
三相发电机的每一相绕组产生的电动势都 是独立的电源。将此独立电源的三个绕组 以一定的方式联接起来就构成三相电源。 三相电源通常有两种联接方式。一种方式 是星形（也称Y形）联接，另一种方式是三 角形（也称△形）联接。对三相发电机来 说，通常采用星形联接，但三相变压器也 有接成三角形的。
星形联接时，三相电 源的每一相线与中线 构成一相，其电压称 为相电压，即每相绕 组的电压，常用 UA,UB,UC 表示 ；而端 线之间的电压称为线 电压，用UAB,UBC,UCA 表示。
2.4.2三相负载的组成与连接
由于三相电流对称，而中线电流 IN=IA+IB+IC=0即中线中无电流。若对称 Y—Y联接电路中无中线，即 ZN= ∞时，由 节点法分析可知UNN’=0 即负载中点与电 源中点仍然等电位，注意前提是对称Y—Y 联接，此时每相电路仍然是独立的。因此， 电路计算仍可用三相四线制的计算方法， 即采用计算一相，推知其它两相的方法。
负载三角形联接时，设三相负载相同， 每相负载阻抗为Z=|Z|/ϕ ，其负载线电流 IA,IB,IC; 相电流 Iab,Ibc,Ica 其方向如图2-45所示。 设UAB=Ul/0°V，当忽略输电线阻抗时，负载 线电压等于电源线电压。负载的相电流为: Iab=Uab/Z=UAB/Z=Ul/|Z |/-ϕ Ibc=Ubc/Z=UBC/Z=Ul/|Z |/-ϕ-120° ( 2-72） Ica=Uca/Z=UCA/Z=Ul/|Z |/-ϕ+120°
三相电路的基本知识
（2）三相电源三角形联结时的电压关系 由图中5．5可见
U U U UV U V U VW U U W WU
所以，三相电源三角形联结时，电路中线电压的大小与相电压的大小相等 即：
UL UP
由相量图5．6可以看出，三个线电压之和为零，即：
U U 0 U UV VW WU
（2）三相电源星形联结时的电压关系 1）相电压 U P
U V、 UW 即每个绕组的首端与末端之间的电压。相电压的有效值用 U U、 表示；
2）线电压 U L
即各绕组首端与首端之间的电压，即任意两根相线之间的电压叫做线 U VW、 U WU 表示。 电压，其有效值分别用 U UV、
相电压与线电压参考方向的规定：
将电源的三相绕组末端U2、V2、W2连在一起，首端U1、V1、W1分 别与负载相连，这种方式就叫做星形联结。其接法如图6.3所示。
2）中点、中性线、相线：
图6.3三相电源的星形联结（有中性线）
三相绕组末端相连的一点称中点或零点，一般用“N”表示。从中点引 出的线叫中性线（简称中线），由于中线一般与大地相连，通常又称为 地线（或零线）。 从首端U1、V1、W1引出的三根导线称相线（或端 线）。由于它与大地之间有一定的电位差，一般通称火线。 3）输电方式： 由三根火线和一根地线所组成的输电方式称三相四线制（通常在低 压 配电系统中采用）。只由三根火线所组成的输电方式称三相三线制 （在高压输电时采用较多）。
故两端线U和V之间的线电压应该是两个相应的相电压之差，即
U U U UV U V U U VW U V W U WU U W U U
线电压大小利用几何关系可求得为：
U UV 2U U cos30 3U U
电路原理三相电路
•
U ab
•
U AB
Uψ 30o
•
U bc
•
U BC
Uψ 90o
•
U ca
•
U CA
Uψ 150o
计算相电流：
•
•
I ab
U ab
3U ψ 30o φ
Z |Z|
A +
•
UA_
•
•
•
I bc
U bc
3U ψ 90o φ
UC
C+
N
•
UB
+B
Z |Z|
•
IA
a
•
•
I ca
ZZ
I ab
应两点所连成的直线表示其大小和初相位。
相量图与位形图的比较：
相同之处：都是电压相量图。
不同之处：位形图上点与电路图上的点有对应关系 相量图则没有这种关系。
这两种电压相量图都可以用来分析电路。相对而言， 位形图更直观，并且便于记忆。
A
三角形三条边是线电压,
N
中线是相电压。
C
B
上面讨论的是电源侧线电压与相电压的情况，对于 负载端来说，如果负载相电压对称，则情况完全类似。
3U30o
•
UBC
•
UBN
•
UCN
U
120o
U120o
3U 90o
•
UCA
•
UCN
•
UA N
U120o
U0o
3U150o
利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：
•
UCA
•
UCN
30o
•
U AB
30o
电子电工技术-三相交流电路
相电压和线电压关系，理解三相电源电压对称和三相负载对称
含义，理解三相三线制和三相四线制以及中性线作用。掌握三
相电路分析方法，相电压和线电压、相电流和线电流关系以及
计算三相功率。了解安全用电基本知识，理解保护接地与接零
意义和特点。
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第4章 三相交流电路——三相电源
一、三相电源产生
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
中性线电流
IN IA IB IC
(44 022 12011 120)A
[解] ⑴各相负载中流过的电流
IU
IV
UU URVU
RV
220 0 5 0
A
44
220 120 10 0
A
0A
22
120
A
29
19 A
IW
U W RW
220 120 20 0
(1)负载三相四线制联结三相电路计算
1)负载端的线电压＝电源线电压
2)负载的相电压＝电源相电压
U L 3U P
IL IP
4)中性线电流 I N IU IV IW
3)线电流＝相电流
IU IV IW
U U ZUUV UZWV
ZW
负载Y联接带中性线时,可将各相分别看作单相电路计算。
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第4章 三相交流电路——三相电源
二、三相电源星形联结
1. 联结方式
UU
U UV
UV
UW
U WU
U VW
相线(端线、火线) 中性线(零线、地线)
相电压 线电压
相电压：相线与中性线之间的电压 U U UV U W
电工教案——三相电路
第七章三相电路第一节三相电源学习目标：1. 熟悉三相交流电源的表达式、相量表示法、相量图重点：三相表达式、相量图一、三相电动势图7-1三单相电动势的产生：如图7-1所示，若定子中放三个线圈 ( 绕组 ) ：U 1 ® U 2 ，V 1 ® V 2 ，W 1 ® W 2 ，由首端（起始端、相头）指向末端（相尾），三线圈空间位置各差 120°，转子装有磁极并以w的速度旋转，则在三个线圈中便产生三个单相电动势。
二、三相对称电源图7-2．供给三相电动势的电源称为三相电源，三个最大值相等，角频率相同而初相位互差时的三相电源则称为对称三相电源。
如图7-2所示，他们的参考方向是始端为正极性，末端为负极性。
1．三相电源的表示式3 ．相量表示式及相量图、波形图，如图7-3所示图7-34 ．三相电源的特征：大小相等，频率相同，相位互差120º 。
对称三相电源的三个相电压瞬时值之和为零，即5 ．相序：对称三相电压到达正（负）最大值的先后次序，U → V → W → U 为顺序，U → W → V → U 为逆序。
本章若无特殊说明，三相电源的相序均为顺序。
第二节三相电源的连接教学目标：1．三相四线制、三相三线制电路的基本概念2 ．掌握三相交流电源的星形连接和三角形连接的特点重点：三相交流电源的星形连接和三角形连接的特点难点：三相交流电源的三角形连接的特点图7-4一、星形联接1 ．基本概念：（ 1 ）三相电源的星形联接：将对称三相电源的三个绕组的相尾（末端） U2 、 V2 、 W2 联在一起，相头（首端） U1 、 V1 、 W1 引出作输出线，这种联接称为三相电源的星形联接，如图7-4所示。
（ 2 ）中性线：联接在一起的 U2 、 V2 、 W2 点称为三相电源的中性点，用 N 表示，当中性点接地时称为零点。
从中性点引出的线称为中性线，当中性点接地时称为零线，但与地线不同。
三相电路的基本知识
故两端线U和V之间的线电压应该是两个相应的相电压之差，即
U U U UV U V U U VW U V W U W U U W U U
线电压大小利用几何关系可求得为：
U 2 U cos 30 3 U U V U U
U 3 U U U 同理可得： WU W VW 3 V 结论：三相电路中线电压的大小是相电压的 3 倍，其公式为
相电压的正方向是由首端指向中点N，例如电压U U 是由首端U1指向 中点N；线电压的方向，如电压是由首端U1指向首端V1。如图5.3所示。
3）线电压UL与相电压UP的关系 三相电源Y形联结时的电压相量图，如图6．4所示。三个相电压大小 相等，在空间各相差120°电角度。
图6-4 电源星型联结时的电压相量图
图6.1 三相交流发电机
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。 这三个电动势的三角函数表达式为
eU Em sint t 120 ) eV Em sin( e E sin( t 240 ) m W
将电源的三相绕组末端U2、V2、W2连在一起，首端U1、V1、W1分 别与负载相连，这种方式就叫做星形联结。其接法如图6.3所示。
2）中点、中性线、相线：
图6.3三相电源的星形联结（有中性线）
三相绕组末端相连的一点称中点或零点，一般用“N”表示。从中点引 出的线叫中性线（简称中线），由于中线一般与大地相连，通常又称为 地线（或零线）。 从首端U1、V1、W1引出的三根导线称相线（或端 线）。由于它与大地之间有一定的电位差，一般通称火线。 3）输电方式： 由三根火线和一根地线所组成的输电方式称三相四线制（通常在低 压 配电系统中采用）。只由三根火线所组成的输电方式称三相三线制 （在高压输电时采用较多）。
第3章三相交流电路
第3章 三相交流电路
A
三相交流发电机组成
电枢，亦称定子 磁极，亦称转子
•
Y
•
S
定子中放三个线圈：
AX BY
C
N
C Z 三相交流发电机
首端 末端
X
定子
Z
•
+ _
A B
N转子
三线圈的空间位 置各差120o 。
B 三相交流发电机的原理图
磁极由原动机带动，并以 的角速度旋转。三个C线
圈中便产生三个单相电动势。
电工与电子技术基础
第3章 三相交流电路
三相电动势
eeB A E Em mssii nntt(12 )0eC
Z
eA
X
Y
eCE msi nt(24 )0 eB
或 eCE m s（ i nt＋ 1 2 ） 0
A +
uA
-N
uB
+ AB
uC +
C
波形
e,u
eA
eB eC
设以eA为参考正弦量N
B
60o o
ωt
C
电工与电子技术基础
第3章 三相交流电路
三相电动势的相量关系：
E C
EA Em0
EB Em120
E B E A
EC Em120
相量E和 AEBEC 0
三相电动势的特征：
A
E B
设
E
A
为参考相量 N
B
幅值相等，频率相同，相位互差120º
uB=220 2 sin (ωt＋150°)V
解2：
UAB38 060V
三相交流电路
A
R1 4 ＝ Ω · UA N · UB B C · IB · IC · UC · IN jXL Ω ＝j3
解: 相电压
选 U
U
p
U1 3
380 3
220 V
A
为参考相量, 则:
2200 4 j3 2200 536.9 44 36.9
XL R
UU ZU
220 6 8
2 2
arctan
arctan
8 6
53
iU 22 2 Sin ( t 53 ) A iV 22 2 Sin ( t 53 120 ) 22 2 Sin ( t 173 ) A
iW 22 2 Sin ( t 53 120 ) 22 2 Sin ( t 67 ) A
C
(2) 负载线、相电流之间的关系 各相负载相电流分别为
I AB U AB Z AB I BC U BC Z BC I CA U CA Z CA
各相负载的电压与电流相位差分别为
AB arctan
X AB R AB
BC arctan
X BC R BC
eW
在相位上的
先后次序称
为相序。
t
0 –Em
2
三相发电机中各绕组 电动势到达幅值（或 零值）的先后次序。
上述的三相电源的相序为U→V→W。在电力
系统中一般用黄、绿、红 区别U、V、W 三相。
二、 三相电源的联接
1.星形联接 把发电机三相绕组的末端 XYZ 接成 一点。而把始端 A、B、C作为与外电路相联接的端点。 这种联接方式称为电源的星形联结。
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。
电工技术基础与技能 第3版 第7章 三相交流电路
7.1.1 三相交流电的产生
电工技术基础与技能 第七章
三相交流电是由发电厂发出 的。有火力发电厂、核能发电厂、 风力发电厂、太阳能发电厂、水 力发电厂等。
图7-1是水利发电站示意图。 通过拦河大坝将河里的水位抬高， 水位越高，水的位能就越大，具 有高位能的水经压力水管引向水 轮机的叶轮，叶轮被高压水压的 高速转动将水的位能转化为水轮 机的动能，带动发电机转子转动 而发出电能。
电工技术基础与技能 第七章
根据上述相量表达式，可作出线电压和相电压的相量图如图77a所示。
图7-7a 向量图
电工技术基础与技能 第七章
对上述相量图分析，可得相、线关系重要结论：
【三相电压之和为0】 三相交流电之和为0，是三相交
流电的重要特性。下面用相量相加 的方法加以验证。见图7-7b所示， 在图中，将V相相量和W相相量相加， 得到和U相相位相反，幅值相等的 和相量，显然，和向量再和U相量 相加，互相抵消，三相相量之和为 0。该特性在三相交流电的保护电 路中得到广泛的应用，当检测到三 相电流之和不为0，三相电路必然 出现了接地、开路等故障。
图7-1 水力发电示意图
电工技术基础与技能 第七章
图7-2是三相发电机示意图，主要 是由定子和转子两大部分组成。定子 内圆周表面的槽内装有结构完全相同、 在空间彼此相隔120o机械角的3个绕组， U1-u2、V1-v2、W1-w2，分别称为U 相绕组、V相绕组、W相绕组。U1、 V1和W1是3个绕组的首端；
a）电源和负载的星形连接
b) 简化画法
图7-5 三相四线制电路
电工技术基础与技能 第七章
这样连接省去了两根导线，且对负载的工作毫无影响，因 为负载上所承受的电压与图7-4相同。为了使中性线与大地电位 相同，在低压供电中，N点由接地体与大地相连。三相电源在 作星形连接时，绕组可省略不画出，而用图7-5b所示的简化电 路来代替。
三相电路的基本概念
电炉 电视机 白炽灯
单相负载示例
第5章三相交流电路
三相负载示例
电灯与电动机的星形联结
负载星形联结的三相四线制电路
中线作用（ 型 中线作用（Y型）：
使不对称负载获得对称的三相电压， 使不对称负载获得对称的三相电压，保证各项用电设备正 常工作。所以中线上不允许接入开关或熔断器。 常工作。所以中线上不允许接入开关或熔断器。
三 相 交 流 发 电 机 原 理 图
转子 定子
三相电源星形连接
iA + uA
N
iN – – uB + uC iB iC +
ZA
N′ ′
–
ZB
ZC
iA + uA
N
iN – – uB + uC iB iC +
ZA
N′ ′
–
ZB
ZC
绕组星形联结时线电压与相电压间的关系
第4章三相交流电路
电力系统的负载，可以分成两类。一类叫做单相负载，另一类叫做三相负载。 单相负载， 三相负载。 电力系统的负载，可以分成两类。一类叫做单相负载 另一类叫做三相负载
对称负载星形联结的三相三线制电路
负载三角形联结
iA A – + uA
B
ZCA
iБайду номын сангаасB
iCA
N
uC
A
ZAB
iB – B + iC uBC C –
iBC
ZBC
+
负 载 三 角 形 连 接 电 压 与 电 流 的 相 量 图
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西安工程技术（技师）学院
陕西省明德职业中等专业学校
理论课教案
2009至2010学年第二学期第4周授课班级：09机电1-4班
课程名称电工电子技术
课
次
内容名称审批签字
11
三相交流电路的基本概念
三相电源和负载的联接年月日
授课方法讲授授课时数2节教
学
目的和要求1、使学生掌握三相交流电的产生及三相电源的联接特点；
2、使学生了解三相四线制中线的作用；
3、使学生掌握三相负载星形联接和三角形的电路特点与分析方法；
教学
重点
三相电源的联接、三相负载的联接特点
教学
难点
三相负载的星形联接和三角形联接的特点
复习提问正弦交流电的表示方法
课外
作业
题号
P92 3.3 3.5 3.6
教学过程
任课教师：景永新
三 相 交 流 电 路
一、三相交流电路的基本概念：
1、教学引入：
① 三相交流发电机比单相发电机体积小、成本低； ② 同样条件输送同样功率，尤其远距离送电，三相输电比单相输电节省约25%线材； ③ 三相交流电动机的结构更简单、使用和维修方便，性能好、运行平稳； 2、特点：
① 三相交流电路由三个独立的单相交流电路以一定的联接方式组成； ② 三相发电机感生的三个对称交流电动势同时作用于电路；
③ 每个电动势的大小相等(Em 相同)，频率(ω、T 、f)相同，初相不同，相位差120°
④ 每个电动势的正方向：由绕组的末端指向始端，即如果i 从始端流出则i 为正；
二、三相交流电动势的表示方法：
1、解析式：以e A 为参考量：（相序：到达最大值的先后顺序。
正序——ABC —黄绿红）
e A = Em sin ωt e B = Em sin(ωt – 120°) e C = Em sin(ωt + 120°)
2、波形图：P77 图3.2
3、相量图： 0∠=E E A
120-∠=E E B
120∠=E E C
三、三相电源的联接：
1、三相电源的星形连接：三相四线制，一般用于低压供电系统。
① 联接图：P78 图3.3
N — 中性点或零点（三个线圈末端连接点） 中线 — 由中性点N 引出的导线，也称零线；
相线 — 由三相绕组首端引出的三根导线，俗称火线； ② 相电压：相线与中线间的电压。
正方向：相线指向中线（绕组始端指向末端） 有效值：U P = U A = U B = U C
相互对称：
∠=P A
U U
， 120-∠=P B U U ， 120∠=P
C U U ③ 线电压：任两根相线间的电压。
双下标表示方向。
有效值：U L = U AB = U BC = U CA 相互对称 ④ 相电压与线电压的关系：
根据相量图：B A AB U U U -= ⇒ U AB = 2U P cos30°= 3Up, AB U 超前A
U 30°
2、三相电源的三角形连接：很少采用
四、三相负载的联接：采用的联接方式取决于三相电源的电压值和每相负载的额定电压：
1、三相负载的类型：
① 三相对称负载：每相负载的总阻抗相同，如三相电动机、三相变压器； ② 三相不对称负载：如照明线路的三相负载；
2、三相负载的星形联接：将三相负载分别接在三相电源的一根相线和中线间的联接方法； 联接图见P81 图3.8， 适用于单相负载的额定电压 = 三相电源相电压U P 时 ；
① 忽略输电线电阻，各相负载电压U = U P =
3
L
U
② 相电流：流过负载的电流。
I P =
Z
U
P
(三相对称负载各相i 的I P 都相等，相位互差1200)
线电流：流过相线的电流。
i L = i P ,I L = I P
③ 各相电流：三相交流电路由三个独立电路组成，各电路的I P 、U P 都符合欧姆定律：
A
A A Z U I = ，B
B B Z U I = ，C
C C Z U I = (三相对称负载各相i 的I P 都相等，ф =1200
)
④ 中线电流：C B A N I I I I ++= （KCL 方程） 三相对称负载： C B A N I I I I ++==0，中线可不接，变成三相三线制。
如三相电动机；
三相不对称负载： C B A N I I I I ++=≠0，中线必须接.
例：P83 例3.1
3、三相负载的三角形联接：将三相负载分别在接在三相电源的两根相线之间的联接方法。
联接图见P83 图3.11。
适用于单相负载的额定电压 = 三相电源线电压U L 时；
① 各相负载电压：U = U L ，不管负载对称与否，各相电压都是对称的；
② 各相负载电流：AB
AB
AB Z U I = ，BC
BC BC Z U I = ，CA
CA CA Z U I =
I P =
Z
U L
（对称三相负载各相I P 相等，ф =1200）
③ 相线上的线电流：根据KCL 方程 ⇒ CA AB A I I I -= ，AB BC B I I I -= ，BC CA C I I I -= 用相量图的三角形法则计算 ⇒
30
3-∠=AB A I I ， 303-∠=BC B I I ， 303-∠=CA C I I
即：I P = 3I L ，Фp – фL = -30°
例：P84 例3.2
五、课堂小结：
1. 掌握三相交流电的产生及三相电源的联接特点；
2. 了解三相四线制中线的作用；
3. 掌握三相负载星形联接和三角形的电路特点与分析方法；。