电子教案-电路与电工技术(第3版_陆国和)ppt29092-第五章 三相交流电路
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电路基础与实践第3版课件第5章三相交流电路
IA、IB、IC也是一组对称电流。
IA
U A U NN Zl Z
(中线阻抗不起作用）
IB a2IA
IC aIA
U AN ZIA
U BN a 2U AN
- + A Zl IA A Z
N
N
U NN 0
U CN aU AN
电路基础与实践
第5章 三相交流电路时域分析
•
•
•
•
U AB U AN U BN (1 a2 )U AN
10 53.1
N′ R3＝ 6Ω
•
R2＝ 5Ω
•
IA
UA
2200
ZA 4 j3
－j XC＝－j 8 Ω
2200 44 36.9
536.9
C I·C
·IB
•
I• B
UB ZB
220 120 5
44 120 A
电路基础与实践
第5章 三相交流电路时域分析
U·C
中线电流为
•
•
••
I N I A IB IC
电路基础与实践
4、正弦量的相序
第5章 三相交流电路时域分析
Um
uA
uB
uC
0
2
–Um
三相交流电 在相位上的 t 先后次序称
为相序。
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。
电路基础与实践
第5章 三相交流电路时域分析
5.1.2 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 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。
2024年度-电工学简明教程第三版全套课件完整版电子教案
电感元件
电感元件对交流电的阻碍作用随频率的升高而增大，具有通低频 、阻高频的特性。
电容元件
电容元件对交流电的阻碍作用随频率的升高而减小，具有通高频 、阻低频的特性。
20
RLC串联谐振电路分析
串联谐振条件
当RLC串联电路的感抗等于容抗时，电路发生串联谐振，此时电路 阻抗最小，电流最大。
串联谐振特点
串联谐振时，电感或电容上的电压可能高于电源电压很多倍，因此 串联谐振也称为电压谐振。
04
交流电路基本概念与性 质
18
正弦交流电产生及表示方法
正弦交流电产生
当线圈在匀强磁场中匀速转动时，线 圈中就会产生正弦交流电。
表示方法
正弦交流电可以用正弦函数来表示， 也可以用相量图来表示，其中包含了 振幅、角频率、初相位等参数。
19
单一元件正弦交流电路性质
电阻元件
电阻元件对交流电的阻碍作用与频率无关，只与电阻值有关。
反馈机制
建立有效的学生反馈机制，及时了解 学生学习情况和问题，调整教学策略 和方法
7
02
电路基础概念与定律
8
电路组成及基本物理量
电路组成
电路由电源、负载、导线和开关等基本元件组成，形成闭合回路以传输电能。
基本物理量
电流、电压、功率等是描述电路状态的基本物理量，其中电流表示电荷的流动 速率，电压表示单位时间内通过导体的电荷数所产生的电势差，功率则表示单 位时间内转换、使用或耗散的电能。
29
直流电机工作原理及特性分析
直流电机工作原理
直流电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。当线圈通电后，会在磁场中受到力的作用而转动。
直流电机特性分析
直流电机的转速与电压成正比，与电流成反比；转矩与电流成正比，与磁通成反比。此外，直流电机还具有良好 的调速性能和启动性能。
电感元件对交流电的阻碍作用随频率的升高而增大，具有通低频 、阻高频的特性。
电容元件
电容元件对交流电的阻碍作用随频率的升高而减小，具有通高频 、阻低频的特性。
20
RLC串联谐振电路分析
串联谐振条件
当RLC串联电路的感抗等于容抗时，电路发生串联谐振，此时电路 阻抗最小，电流最大。
串联谐振特点
串联谐振时，电感或电容上的电压可能高于电源电压很多倍，因此 串联谐振也称为电压谐振。
04
交流电路基本概念与性 质
18
正弦交流电产生及表示方法
正弦交流电产生
当线圈在匀强磁场中匀速转动时，线 圈中就会产生正弦交流电。
表示方法
正弦交流电可以用正弦函数来表示， 也可以用相量图来表示，其中包含了 振幅、角频率、初相位等参数。
19
单一元件正弦交流电路性质
电阻元件
电阻元件对交流电的阻碍作用与频率无关，只与电阻值有关。
反馈机制
建立有效的学生反馈机制，及时了解 学生学习情况和问题，调整教学策略 和方法
7
02
电路基础概念与定律
8
电路组成及基本物理量
电路组成
电路由电源、负载、导线和开关等基本元件组成，形成闭合回路以传输电能。
基本物理量
电流、电压、功率等是描述电路状态的基本物理量，其中电流表示电荷的流动 速率，电压表示单位时间内通过导体的电荷数所产生的电势差，功率则表示单 位时间内转换、使用或耗散的电能。
29
直流电机工作原理及特性分析
直流电机工作原理
直流电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。当线圈通电后，会在磁场中受到力的作用而转动。
直流电机特性分析
直流电机的转速与电压成正比，与电流成反比；转矩与电流成正比，与磁通成反比。此外，直流电机还具有良好 的调速性能和启动性能。
电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
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电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
例5.2（一）
• 三相发电机接成三角形供电。 如果 误将U相接反, 会产生什么后果？ 如何使连 接正确？
• 解 U相接反时的电路如图5.7(a)所示。 此时回路中的电流为
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电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
例5.2（二）
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, V。
3、正序对称三相三角形连接电源， 相电压
则=
V， =
V， =
V，
=Hale Waihona Puke V， =V，=
。
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电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
5.2 三 相 负 载
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电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
目的与要求
•掌握三相负载Y连接与△连接的计算
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电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
5.2.1 负载的星形（Y）连接（四）
•2． 三相三线制电路
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•图 5.9 负载为Y形连接的三相电工三电子线第五制章三电相正路弦交流电路[1]
5.2.1 负载的星形（Y）连接（五）
•若负载对称, 即
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•，则
电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
5.2.1 负载的星形（Y）连接（六）
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电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
5.2.2 负载的三角形（△）连接（一）
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•图 5.10 负载的三角形连接及电压、 电流相量图
电工电子第五章三相正弦交流电路[1]
5.2.2 负载的三角形（△）连接（二）
电工与电子技术基础（第三版）教学...
§5-1 三极管§5-2 基本放大电路§5-3 反馈与振荡§5-4 多级放大电路§5-5 集成运算放大器§5-1 三极管学习目标1．了解三极管的结构、类型和符号。
2．掌握三极管的电流放大作用。
3．了解三极管的主要参数。
4．掌握用万用表简易检测三极管的方法。
一、三极管的结构和类型常见三极管的外形三极管有两个PN结，对应的三个半导体区分别为发射区、基区和集电区，从三个区引出的三个电极分别为发射极、基极和集电极，分别用E、B、C或e、b、c表示。
发射区与基区之间的PN结称为发射结，集电区与基区之间的PN结称为集电结。
三极管结构示意图及图形符号a)NPN型b)PNP型几种常见三极管封装形式与管脚排列二、三极管的电流放大作用三极管集电极电流与相应的基极电流之比，称为三极管的直流电流放大系数（）。
将三极管看作一个广义节点，根据基尔霍夫节点电流定律，可知,所以三极管三个电极的电流关系为C B I I β=C BI I β=(1)E B C BI I I I β=+=+的大小反映了三极管放大电流的能力。
必须强调的是，这种电流放大能力实质是对的控制能力，因为无论还是都是来自电源，如果没有电源，三极管本身是不能放大电流的。
B IC I B I C I三、三极管的工作电压NPN型三极管放大电路发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压，这是三极管电流放大的外部条件。
这时三极管三个电极的电位有如下关系：C B EU U U >>如果流过发射极、基极和集电极的电流分别用I E 、I B 和I C 表示，则有：（1）（2）（3）BC E I I I +=E CI I ≈B C I I β=四、三极管的输出特性1．三极管的输出特性曲线三极管输出特性曲线2．三极管的三个工作区根据三极管的工作状况，我们可以在三极管输出特性曲线族上划分为放大区、截止区和饱和区。
电路与电工技术第五章 三相交流电路共46页
U2 S
根据右手定则可知，线圈中产生感
应电动势，其方向由U1U2。
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线 圈两端便可得到单相交流电动势。
eU1U2 2Esint
三相交流电源的产生
三相交流发电机利用电磁感应原理将机械能 转变为电能，产生三相电源
三相交流发电机主要组成部分：电枢和磁极
电枢：又称定子，是固定的，定子铁心内圆周表 面冲有槽，用以放入三组电枢绕组。
三相电动势的表示式
三角函数式
eU Em sint
eV Em sint 120 eW Em sint 240
E msi nt (12 )0
相量表示式
EU E 0 EV E 120 EW E 120 瞬时值之和 E UE VE W0
相量之和 eUeVeW0
三相电动势的特征 大小相等，频率相同，相位互差120º。
三相对称电动势的波形图和相量图
u eU eV eW
Em
0
-Em
120 ° 120 °
120 °
波形图
EW
120°
120°
EU
ωt
120°
EV
相量图
三相对称电动势的相序
Em
eU eV eW
0
2
三个电动势 在相位上的 先后次序称 t 为相序
–Em
U→V→W→U为顺相序（也称正序）， U→W→V→U为逆相序（也称负序）。
磁极：又称转子，是旋转的。转子铁心上绕有 励磁绕组，用直流电流励磁。
U1
V2
+
–
S
n
W2
U1 V1 W1
+
+
N
W1
U1 U2 U 2 V 2 W 2
根据右手定则可知，线圈中产生感
应电动势，其方向由U1U2。
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线 圈两端便可得到单相交流电动势。
eU1U2 2Esint
三相交流电源的产生
三相交流发电机利用电磁感应原理将机械能 转变为电能，产生三相电源
三相交流发电机主要组成部分：电枢和磁极
电枢：又称定子，是固定的，定子铁心内圆周表 面冲有槽，用以放入三组电枢绕组。
三相电动势的表示式
三角函数式
eU Em sint
eV Em sint 120 eW Em sint 240
E msi nt (12 )0
相量表示式
EU E 0 EV E 120 EW E 120 瞬时值之和 E UE VE W0
相量之和 eUeVeW0
三相电动势的特征 大小相等，频率相同，相位互差120º。
三相对称电动势的波形图和相量图
u eU eV eW
Em
0
-Em
120 ° 120 °
120 °
波形图
EW
120°
120°
EU
ωt
120°
EV
相量图
三相对称电动势的相序
Em
eU eV eW
0
2
三个电动势 在相位上的 先后次序称 t 为相序
–Em
U→V→W→U为顺相序（也称正序）， U→W→V→U为逆相序（也称负序）。
磁极：又称转子，是旋转的。转子铁心上绕有 励磁绕组，用直流电流励磁。
U1
V2
+
–
S
n
W2
U1 V1 W1
+
+
N
W1
U1 U2 U 2 V 2 W 2
三相交流电路知识与电气技术教育培训课件PPT43页
一、教学目的
1.掌握三相电源的星型连接方式 2.掌握线、相电压的概念 3.掌握三相电源作星型连接时线、相电压之间
的关系
二、教学重点
线、相电压的概念以及两者之间的关系
三、教学难点
线、相电压之间大小和相位之间的关系
四、主要教学内容
1．三相电源的星形（Y）连接 如果将三相绕组的两端分别接上负载，就构成图7-4 所示的3个 互不相接的单相电路。显然，这种连接方式仍需6根导线，体现 不出三相交流电的优点，因此，不采用这种连接方式，而是把 三相交流电源的3个绕组接成星形。 将发电机3个绕组的尾端U2、V2、W2连接在一起的接法，称为 星形连接。3个尾端的连接点N称为中性点，如图7-5a所示。如 果将负载也作星形连接，N‘为连接点，并且将负载和电源如图连 接，于是N和N‘之间的3根导线就可以用一根导线来代替，这 样，就把互不相连的3个单相电路连接成了如图7-5a 所示的三 相四线制电路。
由此得出，中性线电流的有效值则为3个相电流有效值的矢量
和，即
•
•
•
•
IN IU IV IW
当三相不对称负载作星形连接时，中性线中有电流通过。由于 中性线的作用，使三相负载成为互不影响的3个独立的电路， 不论负载有无变动，加在每相负载上的电压是不变的。这对于 需要单相供电的用电器来讲是很重要的。如果中性线因为某种 故障原因造成断路，将会使加在每相负载上的相电压不平衡， 下面举例加以说明。 电路如图7-10所示，三相不对称负载作星形连接，为了分析 方便，设负载为阻性，且U相负载没有投入工作。由于故障原 因，中性线断开，RV和RW变成了串联关系，此时加在V相和 W相负载上的电压为线电压UVW。
和传递的功率大。 2．在输送功率相同、电压相同和距离、线路损失都相同的情况
电工电子技术电路分析三相交流电路PPT学习教案
第29页/共48页
三相负载三角形联接时，负载的相电压
等于电源的线电压。因此，不论负载对称
与否，其相电压总是对称的。 相电流
A
U• AB C
I•A
I•CA U• CA I•C
I•AB ZCA ZAB
ZBC
I•AB = —UZ•AA—BB I•BC = —UZ•BB—CC
+ iC
C
因为电压对称，负载电流也对称，即
ZA
N
ZB ZC
I•A、I•B与 I•C 是一组对称三相电流。
IA
IB
IC
Ip
Up Z
A
B
C
arctan
X R
图中，若负载对称，即
ZA ZB ZC Z
或 ZA ZB ZC Z
A B C
因此，中线电流为零，即
IN IA IB IC 0
C
线
N
制
Z1
Z2
Z3
星形联接
第10页/共48页
三角 形联 接
M 3~
4.2 三相交流电路的分析
三相四线制电路
~ ~
当单相负载 的额定电压等 于电源的相电 压时，应将负 载接在相线与 中性线之间。
不对称负载
第11页/共48页
A B C N
对称负载
4.2. 2 负载星形联接的三相电路
N
iA
+
u
–A
iN
线、相电压之间的关系
uAB uA uB
uBC uB uC uCA uC uA
第5页/共48页
三相电源的星形联接
相电压
中A 性 E• A 点
E• C N
•
三相负载三角形联接时，负载的相电压
等于电源的线电压。因此，不论负载对称
与否，其相电压总是对称的。 相电流
A
U• AB C
I•A
I•CA U• CA I•C
I•AB ZCA ZAB
ZBC
I•AB = —UZ•AA—BB I•BC = —UZ•BB—CC
+ iC
C
因为电压对称，负载电流也对称，即
ZA
N
ZB ZC
I•A、I•B与 I•C 是一组对称三相电流。
IA
IB
IC
Ip
Up Z
A
B
C
arctan
X R
图中，若负载对称，即
ZA ZB ZC Z
或 ZA ZB ZC Z
A B C
因此，中线电流为零，即
IN IA IB IC 0
C
线
N
制
Z1
Z2
Z3
星形联接
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三角 形联 接
M 3~
4.2 三相交流电路的分析
三相四线制电路
~ ~
当单相负载 的额定电压等 于电源的相电 压时，应将负 载接在相线与 中性线之间。
不对称负载
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A B C N
对称负载
4.2. 2 负载星形联接的三相电路
N
iA
+
u
–A
iN
线、相电压之间的关系
uAB uA uB
uBC uB uC uCA uC uA
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三相电源的星形联接
相电压
中A 性 E• A 点
E• C N
•
电工电子技术第3版电子教案课件
电工电子技术第3版电子教案课件教案：电工电子技术第3版一、教学内容本节课主要讲解电工电子技术第3版教材中的第五章“半导体器件”和第六章“基本放大电路”的内容。
第五章：半导体器件1. 半导体导电原理2. 二极管的结构、性质及应用3. 晶体三极管的结构、性质及应用第六章：基本放大电路1. 放大电路的基本原理2. 放大电路的基本组成及分类3. 放大电路的设计与分析方法二、教学目标1. 学生能够理解并掌握半导体的导电原理，了解二极管和晶体三极管的结构、性质及应用。
2. 学生能够理解并掌握放大电路的基本原理、组成及分类，学会放大电路的设计与分析方法。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题，提高动手能力和创新能力。
三、教学难点与重点重点：半导体导电原理，二极管、晶体三极管的结构、性质及应用，放大电路的基本原理、组成及分类，放大电路的设计与分析方法。
难点：半导体导电原理的微观解释，放大电路的设计与分析方法。
四、教具与学具准备教具：PPT课件、黑板、粉笔、实验器材。
学具：教材、笔记本、实验报告。
五、教学过程1. 实践情景引入：讲解半导体的导电原理，以实际生活中的例子为例，如太阳能电池、集成电路等。
2. 讲解二极管的结构、性质及应用，通过实验演示二极管的单向导通特性。
3. 讲解晶体三极管的结构、性质及应用，通过实验演示晶体三极管的放大作用。
4. 讲解放大电路的基本原理、组成及分类，通过实例分析放大电路的设计与分析方法。
5. 随堂练习：设计一个简单的放大电路，并分析其工作原理。
6. 板书设计：绘制放大电路的原理图，标注关键元件及符号。
7. 作业设计：（1）请简述半导体的导电原理。
（2）请绘制一个简单的放大电路原理图，并分析其工作原理。
（3）请列举二极管和晶体三极管在实际生活中的应用。
六、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学内容是否清晰易懂，学生掌握情况如何，有哪些不足之处需要改进。
2. 拓展延伸：研究一下现代电子技术的发展趋势，如物联网、大数据等，思考如何将这些技术与电工电子技术相结合。
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触电 ① 单相触电 ② 两相触电 ③ 跨步电压触电 ④ 接触电压触电
单相触电
两相触电
跨步电压触电
安全措施
凡是电气设备或设施的任何部分（不论带电与不带电）， 人为地或自然地与具有零电位的大地相接通的方式， 便称为电气接地，简称接地。
① 工作接地
② 安全接地
③ 保护接零
工作接地
由于运行和安全需要，为保证电网在正常情况或 事故情况下都能可靠的工作而将电气回路中性点 与大地相连，称为工作接地。
三相电路总的有功功率
P PU PV PW
UUIU cosU UVIV cosV UWIW cosW
各相相电压 的有效值
各相相电流 的有效值
各相负载的 功率因数
三相电路总无功功率Q Q QU QV QW
UUIU sinU UVIV sinV UWIW sinW
三相电路中总的视在功率S
U&U U&V
U&UV 3UU 同理
U&VW 3UV
U&WU 3UW 得
UL 3UP
U&U U&V
星型联结时，在相位上， 线电压超前相应的相电 压30°，在数值上线电压 是相电压的 倍 3
5.2 三相电路电压与电流的关系 概述
三相负载是由三个单相负载组合起来的。
根据构成三相负载的负载性质与大小不同， 将负载分成三相对称负载和三相不对称负载。
5.3 三相电力系统
电能由发电厂产生，通过输电线作远距离或近距 离的输送，最后分配给各个工厂企业及其他用户， 这样就构成了发电、输电和配电的完整系统，这个 系统称为电力系统。
电力系统导线的选择
允许载流量（安全载流量）是指不超过最高工作 温度的条件下，允许长期通过的最大电流。
安全用电
人身安全
电击是指因电流通过人体而使内部器官受伤的现象。 电伤主要是指人体外部遭受电弧等造成烧伤的现象。
N′
w
v
V′
w
v
V′
W′
三ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ四线制
W′
三相三线制
三相四线 制供电
U 火线（相线） V
W
中线（零线）N
三相三线制供电中 没有中线
目前，我国供电系统线电压 380V，相电压220V。
三相电压
电动 势
U
eW –N
+
eU
–
+
w
相电
压
+
+
–
uU
–
uUV
e–V
––
uV
uWU
+
v+
–
uW
+
u+–VW
+
U′
N′
线电 V ′压
–
IW
N' IV
w′
ZW ZV
IW
v′
三相负载的星形联结电路 线电流
相电流：通过每相负载的电流 线电流：每根相线上通过的电流
根据三相负载的星形联结电路图知：忽略输电线上 的阻抗，三相负载的线电压就是电源的线电压；三 相负载的相电压就是电源的相电压。线电流就是相 电流。
因此： ① 相电压与线电压的关系
三相制就是以三个大小和频率相同，而相位彼 此相差120°的三相正弦电源供电体系。
说明：三相电路也可看作按一定规律组成的复 杂交流电路，故前面讨论的交流电路的一般规 律和计算方法，在此仍然适用。
5.1.1 三相电源的产生
交流电动势的产生
在两磁极中间，放一个线圈
N
让线圈以 的速度顺时
e
针旋转。
U1
三相负载不对称时，三个相电流不对称
I&N 0
中线不能取消，否则会影响电路的正常工作。
说明：高压输电系统采用三相三线制供电 （如三相电动机）；低压配电系统中采用 三相四线制供电（如三相照明电路）。
三相负载星形联结时电流向量图
I•W
I•W
120°
120°
•
IU
120° •
120°
IN
•
IU
120°
120°
，即
PΔ 3PY
5.3.2 三相功率的测量
在工程上，除用三相功率表测量三相功率外，还 可用单相功率表示测量三相功率，其测量方法有 三表法、一表法和二表法三种。
三表法：用于测量三相四线制不对称负载的功率。
一表法：用来测量三相对称负载电路中，三相负 载是对称的负载的功率
二表法：用来测量三相三线制对称或不对称负载的 功率。
因此：负载的相电压=电源的线电压
U&P U&L
三角形联结电路中的电压电流关系
相电流与线电流的关系
IU IUV IWU
IV IVW IUV
IW IWU IVW
相电压和相电流的关系
I&UV U&UV ZUV
I&VW U&VW ZVW
I&WU U&WU ZWU
三角形联结电路中的电压电流关系
R 12，X L 16 ，接在线电压为 Ul 380V的三相电源上。
① 负载作星形联结时，计算 Ip、Il及P ；
② 负载改成三角形联结，再计算上述各量； ③ 并比较两种接法的计算结果。
解 :每相负载的阻抗模为
Z
R2
X
2 L
122 162 20
负载的功率因数为
① 负载作星形联结时
∵
Up
Ul 3
•
IV
•
IV
I&N 0
I&N 0
例5.2.1 如图所示的电路中，有一星形联结的三相 对称负载，已知每相电阻 R ，6电感 L 25.5mH 现把它接入线电压 Ul 380V，f的三50H相z线路中，求通 过每相负载的电流和线路上的电流。
解:因为三相负载对称， 则每相电压为
Up
Ul 3
380 3
IU U
+
U1′(W2′)
N
w
UUV
–
v
IW U
IVW1′(V2′)
IW
ZWU
IUV
ZVW ZUV IVW
V1′(U2′)
三相负载的三角形联结电路
U +
N
UUV
–
wv
IU
IW U
IVW1′(V2′)
IW
U1′(W2′)
ZWU
IUV
ZVW ZUV IVW
V1′(U2′)
三相负载的三角形联结电路
由图知：每相负载的两端跨接在两根电源的相线之间
S P2 Q2
注意：
S SU SV SW
三相对称电路的功率
和接
法
有功功率： P 3Pp 3Up Ip cos 无关
总有功功率
每相负载的 有功功率
负载的阻抗角
P 3ULIL cos
无功功率：Q 3UpIp sin 3UlIl sin
视在功率： S 3UpIp 3UlIl
例5.3.1 有一个三相对称感性负载，其中每相的
三相电源的星形联结
将三相交流发电机绕组的三个末端U2、V2、W2联在 一起，从始端U1、V1、W1引出作输出端，这种联接 方法称为三相电源的星形联结（也称Y形联结）
中性点 U 或零点
N
U ′ 相线（火线） N ′ 中线（零线）
w
v
V ′ 相线（火线）
三相四线制
W ′ 相线（火线）
U
U′
U
U′
N′
U2 S
根据右手定则可知，线圈中产生感
应电动势，其方向由U1U2。
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线 圈两端便可得到单相交流电动势。
eU1U 2 2E sint
三相交流电源的产生
三相交流发电机利用电磁感应原理将机械能 转变为电能，产生三相电源
三相交流发电机主要组成部分：电枢和磁极
电枢：又称定子，是固定的，定子铁心内圆周表 面冲有槽，用以放入三组电枢绕组。
三相电动势的表示式
三角函数式
eU Em sint
eV Em sint 120 eW Em sint 240
Em sin( t 120)
相量表示式
EU E0 EV E 120 EW E120 瞬时值之和 EU EV EW 0
相量之和 eU eV eW 0
三相电动势的特征 大小相等，频率相同，相位互差120º。
P 3UlIl cos 3 380330.6W 13.032kW
③ 两种联结方法计算结果比较如下
UΔp 380 UYp 220
3 ，即 UΔp
3UYp
IΔl 33 3 ，即 IYl 11
IΔl 3IYl
IΔp 19 IYp 11
3 ，即 IΔp
3IYp
PΔ 13032 3 PY 4344
三相对称电动势的波形图和相量图
u eU eV eW
Em
0
-Em
120 °
120 °
120 °
波形图
EW
120°
120°
EU
ωt
120°
EV
相量图
三相对称电动势的相序
Em
eU eV eW
0
2
三个电动势 在相位上的 先后次序称 t 为相序
–Em
U→V→W→U为顺相序（也称正序）， U→W→V→U为逆相序（也称负序）。
W′
相电压：电 之间源的每电相压绕组两UU端U的V 电UW压一或般相用线U与p表中示性线 线电压： 任意两相绕组始端之间的电压或任意两相
线之间的电压 UUV UVW UUW 一般用UL表示
单相触电
两相触电
跨步电压触电
安全措施
凡是电气设备或设施的任何部分（不论带电与不带电）， 人为地或自然地与具有零电位的大地相接通的方式， 便称为电气接地，简称接地。
① 工作接地
② 安全接地
③ 保护接零
工作接地
由于运行和安全需要，为保证电网在正常情况或 事故情况下都能可靠的工作而将电气回路中性点 与大地相连，称为工作接地。
三相电路总的有功功率
P PU PV PW
UUIU cosU UVIV cosV UWIW cosW
各相相电压 的有效值
各相相电流 的有效值
各相负载的 功率因数
三相电路总无功功率Q Q QU QV QW
UUIU sinU UVIV sinV UWIW sinW
三相电路中总的视在功率S
U&U U&V
U&UV 3UU 同理
U&VW 3UV
U&WU 3UW 得
UL 3UP
U&U U&V
星型联结时，在相位上， 线电压超前相应的相电 压30°，在数值上线电压 是相电压的 倍 3
5.2 三相电路电压与电流的关系 概述
三相负载是由三个单相负载组合起来的。
根据构成三相负载的负载性质与大小不同， 将负载分成三相对称负载和三相不对称负载。
5.3 三相电力系统
电能由发电厂产生，通过输电线作远距离或近距 离的输送，最后分配给各个工厂企业及其他用户， 这样就构成了发电、输电和配电的完整系统，这个 系统称为电力系统。
电力系统导线的选择
允许载流量（安全载流量）是指不超过最高工作 温度的条件下，允许长期通过的最大电流。
安全用电
人身安全
电击是指因电流通过人体而使内部器官受伤的现象。 电伤主要是指人体外部遭受电弧等造成烧伤的现象。
N′
w
v
V′
w
v
V′
W′
三ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ四线制
W′
三相三线制
三相四线 制供电
U 火线（相线） V
W
中线（零线）N
三相三线制供电中 没有中线
目前，我国供电系统线电压 380V，相电压220V。
三相电压
电动 势
U
eW –N
+
eU
–
+
w
相电
压
+
+
–
uU
–
uUV
e–V
––
uV
uWU
+
v+
–
uW
+
u+–VW
+
U′
N′
线电 V ′压
–
IW
N' IV
w′
ZW ZV
IW
v′
三相负载的星形联结电路 线电流
相电流：通过每相负载的电流 线电流：每根相线上通过的电流
根据三相负载的星形联结电路图知：忽略输电线上 的阻抗，三相负载的线电压就是电源的线电压；三 相负载的相电压就是电源的相电压。线电流就是相 电流。
因此： ① 相电压与线电压的关系
三相制就是以三个大小和频率相同，而相位彼 此相差120°的三相正弦电源供电体系。
说明：三相电路也可看作按一定规律组成的复 杂交流电路，故前面讨论的交流电路的一般规 律和计算方法，在此仍然适用。
5.1.1 三相电源的产生
交流电动势的产生
在两磁极中间，放一个线圈
N
让线圈以 的速度顺时
e
针旋转。
U1
三相负载不对称时，三个相电流不对称
I&N 0
中线不能取消，否则会影响电路的正常工作。
说明：高压输电系统采用三相三线制供电 （如三相电动机）；低压配电系统中采用 三相四线制供电（如三相照明电路）。
三相负载星形联结时电流向量图
I•W
I•W
120°
120°
•
IU
120° •
120°
IN
•
IU
120°
120°
，即
PΔ 3PY
5.3.2 三相功率的测量
在工程上，除用三相功率表测量三相功率外，还 可用单相功率表示测量三相功率，其测量方法有 三表法、一表法和二表法三种。
三表法：用于测量三相四线制不对称负载的功率。
一表法：用来测量三相对称负载电路中，三相负 载是对称的负载的功率
二表法：用来测量三相三线制对称或不对称负载的 功率。
因此：负载的相电压=电源的线电压
U&P U&L
三角形联结电路中的电压电流关系
相电流与线电流的关系
IU IUV IWU
IV IVW IUV
IW IWU IVW
相电压和相电流的关系
I&UV U&UV ZUV
I&VW U&VW ZVW
I&WU U&WU ZWU
三角形联结电路中的电压电流关系
R 12，X L 16 ，接在线电压为 Ul 380V的三相电源上。
① 负载作星形联结时，计算 Ip、Il及P ；
② 负载改成三角形联结，再计算上述各量； ③ 并比较两种接法的计算结果。
解 :每相负载的阻抗模为
Z
R2
X
2 L
122 162 20
负载的功率因数为
① 负载作星形联结时
∵
Up
Ul 3
•
IV
•
IV
I&N 0
I&N 0
例5.2.1 如图所示的电路中，有一星形联结的三相 对称负载，已知每相电阻 R ，6电感 L 25.5mH 现把它接入线电压 Ul 380V，f的三50H相z线路中，求通 过每相负载的电流和线路上的电流。
解:因为三相负载对称， 则每相电压为
Up
Ul 3
380 3
IU U
+
U1′(W2′)
N
w
UUV
–
v
IW U
IVW1′(V2′)
IW
ZWU
IUV
ZVW ZUV IVW
V1′(U2′)
三相负载的三角形联结电路
U +
N
UUV
–
wv
IU
IW U
IVW1′(V2′)
IW
U1′(W2′)
ZWU
IUV
ZVW ZUV IVW
V1′(U2′)
三相负载的三角形联结电路
由图知：每相负载的两端跨接在两根电源的相线之间
S P2 Q2
注意：
S SU SV SW
三相对称电路的功率
和接
法
有功功率： P 3Pp 3Up Ip cos 无关
总有功功率
每相负载的 有功功率
负载的阻抗角
P 3ULIL cos
无功功率：Q 3UpIp sin 3UlIl sin
视在功率： S 3UpIp 3UlIl
例5.3.1 有一个三相对称感性负载，其中每相的
三相电源的星形联结
将三相交流发电机绕组的三个末端U2、V2、W2联在 一起，从始端U1、V1、W1引出作输出端，这种联接 方法称为三相电源的星形联结（也称Y形联结）
中性点 U 或零点
N
U ′ 相线（火线） N ′ 中线（零线）
w
v
V ′ 相线（火线）
三相四线制
W ′ 相线（火线）
U
U′
U
U′
N′
U2 S
根据右手定则可知，线圈中产生感
应电动势，其方向由U1U2。
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线 圈两端便可得到单相交流电动势。
eU1U 2 2E sint
三相交流电源的产生
三相交流发电机利用电磁感应原理将机械能 转变为电能，产生三相电源
三相交流发电机主要组成部分：电枢和磁极
电枢：又称定子，是固定的，定子铁心内圆周表 面冲有槽，用以放入三组电枢绕组。
三相电动势的表示式
三角函数式
eU Em sint
eV Em sint 120 eW Em sint 240
Em sin( t 120)
相量表示式
EU E0 EV E 120 EW E120 瞬时值之和 EU EV EW 0
相量之和 eU eV eW 0
三相电动势的特征 大小相等，频率相同，相位互差120º。
P 3UlIl cos 3 380330.6W 13.032kW
③ 两种联结方法计算结果比较如下
UΔp 380 UYp 220
3 ，即 UΔp
3UYp
IΔl 33 3 ，即 IYl 11
IΔl 3IYl
IΔp 19 IYp 11
3 ，即 IΔp
3IYp
PΔ 13032 3 PY 4344
三相对称电动势的波形图和相量图
u eU eV eW
Em
0
-Em
120 °
120 °
120 °
波形图
EW
120°
120°
EU
ωt
120°
EV
相量图
三相对称电动势的相序
Em
eU eV eW
0
2
三个电动势 在相位上的 先后次序称 t 为相序
–Em
U→V→W→U为顺相序（也称正序）， U→W→V→U为逆相序（也称负序）。
W′
相电压：电 之间源的每电相压绕组两UU端U的V 电UW压一或般相用线U与p表中示性线 线电压： 任意两相绕组始端之间的电压或任意两相
线之间的电压 UUV UVW UUW 一般用UL表示