第三章三相正弦交流电源讲课稿

•在RLC串联电路中R二IQ, L=100mH,电容C 二O.lyF,外加电压有效值U=1 mVo 试求:⑴电路的谐振频率1592 (Hz)；(2)谐振时的电流1mA； (3)电容器两端的电压1 (V)。

实例引入：朝学楼照明系统电路U

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•用电设备的符合和电压不一定成什么比例，功率是电压和电流的乘积。但是发热是和电流的平方成正比的，因此为了减少线路的损耗，都采用高或者超高电压输电。家庭用电在保证效率的同时应当考虑安全，因此电压比较低，但是过低会增加线路发热损耗。日本采用家庭用电100伏，肯定更加安全一些。工厂和实验室的照明线路也是采用单相220伏的电压和家庭用电一样，动力电（驱动电动机或大型设备）一般米用三相380-440伏电压。除了电压高可以适当减小线圈和线路的截面积（粗细）夕卜，要利用相电形成的旋转徒来推动电动机转

动。

三相交流电路

目前电力工程上普遍釆用三相制供电。

由三个幅值相等、频率相同（我们国家电网频率

^50Hz）彼此之间相位互差120。的正弦电压所组成的供电系统。

前面讲的交流电路,实际是三相电路的一相,因而称单相交流电路。

另一方面,三相电路也可看作按一定规律组成的复杂交流电路,因而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。

使用三相交流电供电的原因:

发电方面:三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大6 输电方面:如果以同样的电压将同样大小的功率输送同样的距离,三相输电比单相输电节省材料。

用电方面:满足单相、三相的使用需要,三相交流发电机比单相交流发电机结构简单,性能好,便于维护。

因此我怕需突学习三湖正弦交诡电/

复习:林正弦交流电

因为只有一个初相应所以叫倣单制正弦交流赳

思考:如果有三个初

相位叫什么呢?

三相正弦交流电

幅度

表达式为 （角）频率初相位〈角频率 i = I m sin （cot +

一・三相正弦交流电的产生

1、三相交流发电机产生三相交流电源

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）

三相交流电动势的产生定子中放三个线圈:

5 T u2

Vi T V2

w7-> w2

首端末端

三线圈空间位置

各差120。

转子装有磁极并以(

N

定子

转子

0的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。

三相电源的解析式关系：以为参考正弦量% = E m sin

e v = E m sin（初—120P）

e w = E m sin（初-240P）

=E m+ 12QP} 三相电动势的特征:

最大值相等，频率相同，相位互差120。

若用三个电压源Uu U v Uw分别表示三相交流发电机三个绕组的电压，并设其方向由始端指向末端，则有：

U v— U m sin cot

U v = U m sin伽-120P) U w=U m sin 伽-

24CP)

=U m sin(dl20P)

三相电源的波形图关系:

U

t/v =U/ — 12CP

L7^ = tz^i2CP

=J

三相电源的相量图关系:

对称三相电源的特点蛊

Uy +Uy +U W =0

乙+久+血=0

120

° Uu

120

°

3・相量表示法

u B =u B z-i2(r

U c = U C Z\ 2CP

计算〃 A +L/B

根据解析表达式可以写出三个电压的相量表达式

羯据乎行u逆形I测尊殉兔膨凯涉％写％"鳶茹「可 1 为象

・三相电源中，每相电压依次达到同一值的先后次序称为三相电源的相序。

若相序为u・v・w,则称为正相序;

若相序为w・v・u,则称为逆相序;

・U相一经确定，那么比U相之后120。的就是V相＞比V相之后120。的就是W相。

•工业上通常三相母线上涂以黄、绿、红区分

U、V、Wo

二、三相交流电源的连接（星形、三角形）（一）星形接法

叮（）

（火线）

（中线） （火线） （火线）

（U

火线（相线）J V

中线（零线）：

N

无中线时称为三相三线制

三相四线

制供电

每相绕组始端与末端之间的电 压（即相线与中线之间的电压） 叫做相电压,它们的瞬时值用 5、u 2. 5来表示,显然这三 个相电压也是对称的。相电压 大小（有效值）均为

U]=U2 = U3 = Up

由三根相线和一根中性线组成的输电方式叫做三相四线 制（通常在低压配电中采用九

------ C

星形连接

任意两相始端之间的电压（即火线

与火线之间的电 叫做线电压,它们

的瞬时值用

。Y 接法的相量图如图所示。

显然三个线电压也是对称的。

线电压 比相应的相电压超前30。,如线电压口12比 相电压ul

超前3S ,线电压澎3比相电压谑 超前30

° ＞线电

电压）

口12、仏、J ］来表示 大小（有效值）均为

U

12

=^23=匕=/ =、5匕

心