三相电路ppt1
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汽车电子三相整流电路ppt课件
❖目前，汽车上普遍采用交流发电机。即硅整 流发电机。
❖其总体主要由
两大部分组成。
四、伸展
❖1.三相同步交流发电机的结构
端盖 风扇 带轮
电刷组件 整流器 转子 定子
课堂小结
❖三相桥式整流电路的组成。六个二极管组 成。
❖三相桥式整流电路的工作原理，六分之一 周期内，共正极组和共负极组中各有一个 二极管导通。三相交流电压经过三相桥式 整流电路整流，在负载上得到一个单相脉 动的直流电。
❖汽车发电机上的整流器是根据三相桥式整 流电路制成，交流电变直流电。
课后延伸
❖掌握三相桥式整流电路只是为学习汽车电 气打下一点基础，对于发电机的拆装注意 事项、发电原理、使用和维护、故障的检 测等系列问题，还需要好好研究。
作业布置
❖1.三相桥式整流电路的作用是什么？ ❖2.二极管的导通原则是什么？
❖ 汽车电路具有低压直流的特点，
而发电机发出的是三相交流电，怎 么解决用电和供电之间的矛盾？学 习完三相桥式整流电路，能够找到 答案。
发电机发出的是交流电，但汽车 上需要输出的是直流电，所以
交流电必须整流为直流电
整流任务由整流器完成
三相桥式整流电路
新 课 讲 述
硅二极管实物图
2.硅二极管整流器
一、电路连接
❖1． 功用：将三相交流电变为直流电。 ❖2． 组成：六只硅二极管分别焊装在两块极
板（整流板）上而组成。 VD1、VD3、VD5 共负极组 VD2、VD4、VD6 共正极组
❖整流管分为：正极管和负极管两种。
整流管
❖（1）正极管 ❖中心引线为正极，外壳为负极，外壳底部
有红色标记。
❖（2）负极管 ❖中心引线为负极，外壳为正极，外壳底部
10-三相交流电路的功率PPT模板
P 3ULIL cos
同理3ULIL sin
S 3UPIP 3ULIL
【例3-2】有一对称三相负载，每相电阻为R＝6Ω，电抗 X＝8Ω，三相电源的线电压为380V。求：（1）负载星形连 接时的有功功率P；（2）负载三角形连接时的有功功率P′。
【解】每相阻抗的阻抗模为： Z 62 82 10（Ω）
功率因数为：
cos R 6 0.6
Z 10
（1）负载星形连接时，相电压为220V，线电流等于相 电流，即
IL
IP
UP Z
220 10
22（A）
有功功率P为：
P 3ULIL cos 3380220.6 8.7（kW）
（2）负载三角形连接时，相电压等于线电压，即UP′＝ UL＝380V，相电流为：
IP
UP Z
380 10
38（A）
线电流为相电流的 3 倍，即
IL 3IP 3 38 65.8（A）
有功功率P′为：
P 3ULIL cos 338065.80.6 26（kW）
电工电子技术
电工电子技术
三相交流电路的功率
在三相交流电路中，不论负载如何连接，电路总的有功 功率都等于各相有功功率之和，即
P P1 P2 P3
在对称三相电路中，由于各相电压、相电流及阻抗角都 相等，因此，上式可写为
P 3PP 3UPIP cos
由于实际工作中线电压和线电流的测量较为容易，因此， 三相功率的计算通常用线电压和线电流表示。当对称负载为星 形连接时，UL＝ 3 UP，IL＝IP；当对称负载为三角形连接时， UL＝UP，IL＝ 3 IP，于是，不论对称负载是星形连接还是三 角形连接，其有功功率都可写为：
同理3ULIL sin
S 3UPIP 3ULIL
【例3-2】有一对称三相负载，每相电阻为R＝6Ω，电抗 X＝8Ω，三相电源的线电压为380V。求：（1）负载星形连 接时的有功功率P；（2）负载三角形连接时的有功功率P′。
【解】每相阻抗的阻抗模为： Z 62 82 10（Ω）
功率因数为：
cos R 6 0.6
Z 10
（1）负载星形连接时，相电压为220V，线电流等于相 电流，即
IL
IP
UP Z
220 10
22（A）
有功功率P为：
P 3ULIL cos 3380220.6 8.7（kW）
（2）负载三角形连接时，相电压等于线电压，即UP′＝ UL＝380V，相电流为：
IP
UP Z
380 10
38（A）
线电流为相电流的 3 倍，即
IL 3IP 3 38 65.8（A）
有功功率P′为：
P 3ULIL cos 338065.80.6 26（kW）
电工电子技术
电工电子技术
三相交流电路的功率
在三相交流电路中，不论负载如何连接，电路总的有功 功率都等于各相有功功率之和，即
P P1 P2 P3
在对称三相电路中，由于各相电压、相电流及阻抗角都 相等，因此，上式可写为
P 3PP 3UPIP cos
由于实际工作中线电压和线电流的测量较为容易，因此， 三相功率的计算通常用线电压和线电流表示。当对称负载为星 形连接时，UL＝ 3 UP，IL＝IP；当对称负载为三角形连接时， UL＝UP，IL＝ 3 IP，于是，不论对称负载是星形连接还是三 角形连接，其有功功率都可写为：
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
邱关源电路三相电路PPT课件
*
三 相 负 载
W1
A
B
C
*
*
*
*
W2
三 相 负 载
W2
A
B
C
*
*
*
*
W1
三 相 负 载
W1
A
B
C
*
*
*
*
W2
若W1的读数为P1 , W2的读数为P2 ，则三相总功率为：
P=P1+P2
证明：
=P1+P2
三 相 负 载
W1
A
B
C
*
*
*
*
W2
在对称三相电路中： 式中φ为负载的阻抗角。 1 :uAC 与iA的相位差， 2 :uBC 与iB的相位差。 P=UACIAcos 1 + UBCIBcos 2
三相总功率： P=3Pp=3UpIpcos
1. 平均功率
A’
B’
C’
Z
Z
Z
A’
B’
C’
Z
Z
Z
*
1
注
2
为相电压与相电流的相位差角(阻抗角)，不要误以为是线电压与线电流的相位差。
3
cos为每相的功率因数，在对称三相制中三相功率因数： cos A= cos B = cos C = cos 。
4
，三角形连接负载(复)阻抗
，负载的三相功率
，求三相电源供出的功率P。
例1：
三角形连接负载相电流
线电流:
负载端三角形变换为星形，
则电源相电压：
线电压：
所以电源三相功率：
Z’
Z’
Z’
或：
解：
三 相 负 载
W1
A
B
C
*
*
*
*
W2
三 相 负 载
W2
A
B
C
*
*
*
*
W1
三 相 负 载
W1
A
B
C
*
*
*
*
W2
若W1的读数为P1 , W2的读数为P2 ，则三相总功率为：
P=P1+P2
证明：
=P1+P2
三 相 负 载
W1
A
B
C
*
*
*
*
W2
在对称三相电路中： 式中φ为负载的阻抗角。 1 :uAC 与iA的相位差， 2 :uBC 与iB的相位差。 P=UACIAcos 1 + UBCIBcos 2
三相总功率： P=3Pp=3UpIpcos
1. 平均功率
A’
B’
C’
Z
Z
Z
A’
B’
C’
Z
Z
Z
*
1
注
2
为相电压与相电流的相位差角(阻抗角)，不要误以为是线电压与线电流的相位差。
3
cos为每相的功率因数，在对称三相制中三相功率因数： cos A= cos B = cos C = cos 。
4
，三角形连接负载(复)阻抗
，负载的三相功率
，求三相电源供出的功率P。
例1：
三角形连接负载相电流
线电流:
负载端三角形变换为星形，
则电源相电压：
线电压：
所以电源三相功率：
Z’
Z’
Z’
或：
解：
三相交流电电路分析PPT课件
第17页/共44页
U AN U p0V
Z Z
UBN U p 120
UCN U p120 IN IAN IBN ICN 0
IA
IAN
U AN Z
U P0
Z
Up Z
IB
IBN
Up Z
120
IC
ICN
Up Z
120
第18页/共44页
结论：三相电源对称， 负载对称且Y形连接， 则三个线电流也是对称 的。中线电流为0
B
•
•
Z
C
C
星形接法
三角形接法
第13页/共44页
4.2.1 三相对称负载星i形A 接法及计算
uA AN N
i Z AN
uCN C
uBN B
iZ
C
i Z
BN
iB iCN
相电流(负载上的电流)：
IAN 、IBN、ICN
线电流(火线上的电流)：
IA 、IB 、IC
第14页/共44页
一、星形接法特点
iA
N
eB
uBN B uCN C
U AN U P0 U BN U P 120 U CN U P120
U CN
120
120
120
U BN
U AN
UP代表电源相电压的有效值
三个相电压是对称的
第8页/共44页
线电压：火线间的电压。
A
u AB uBC uCA
u AN uAB
uCN
N
uBN
B C
uBC uCA
C
第6页/共44页
e eC A
ZX
ec Y
eB
A （火线）
模块三：三相交流电路ppt
⑷再进一步确定三相功率。
三相电路的负载有两种联接方法— —星形(Y)联接和三角形()联接
A B C N
右图即是“电灯、 电动机负载的星
形联接”。
三相负载的联结
• 三相电路的分析方法与单相基本一致。
⑴根据实际电路画出电路模型图； ⑵选择电压或电流的参考方向； ⑶根据基本定律和分析方法求解电路i～u的关系； ⑷再进一步确定三相功率。
• 由于负载对称，可根据线 电流与相电流的关系作出
.
.ULeabharlann AICA相量图。显然线电流也是
对称的，在相位上比相应 .
的相电流滞后30°
IB
根据相量图，线电流的大小为
.
IBC
.
UBC
I l = 2 I p cos30º= √¯¯3Ip
.
IC
.
UAB
.
I 30° AB
.
IA
作为常见负载的电动机，其三相绕组可以接成星 形，也可以接成三角形；而照明负载，一般都接 成有中线 的星形。
UAB = UBC = UCA = Ul = Up
各相负载相电流的有效值分别为
I AB
UAB ZAB
,
IBC
UBC ZBC
,
ICA
UCA ZCA
各相负载的电压与电流的相位差分别为
AB
arctg
XAB R AB
,
BC
arctg
XBC RBC
,
C A
arctg
XC A RCA
负载的线电流可由克希荷夫定律列式计算：
各相电流为
•
•
•
IA 28.8/10.9 A IB 24.9/139.1 A IC 14.4/130.9 A
三相电路的负载有两种联接方法— —星形(Y)联接和三角形()联接
A B C N
右图即是“电灯、 电动机负载的星
形联接”。
三相负载的联结
• 三相电路的分析方法与单相基本一致。
⑴根据实际电路画出电路模型图； ⑵选择电压或电流的参考方向； ⑶根据基本定律和分析方法求解电路i～u的关系； ⑷再进一步确定三相功率。
• 由于负载对称，可根据线 电流与相电流的关系作出
.
.ULeabharlann AICA相量图。显然线电流也是
对称的，在相位上比相应 .
的相电流滞后30°
IB
根据相量图，线电流的大小为
.
IBC
.
UBC
I l = 2 I p cos30º= √¯¯3Ip
.
IC
.
UAB
.
I 30° AB
.
IA
作为常见负载的电动机，其三相绕组可以接成星 形，也可以接成三角形；而照明负载，一般都接 成有中线 的星形。
UAB = UBC = UCA = Ul = Up
各相负载相电流的有效值分别为
I AB
UAB ZAB
,
IBC
UBC ZBC
,
ICA
UCA ZCA
各相负载的电压与电流的相位差分别为
AB
arctg
XAB R AB
,
BC
arctg
XBC RBC
,
C A
arctg
XC A RCA
负载的线电流可由克希荷夫定律列式计算：
各相电流为
•
•
•
IA 28.8/10.9 A IB 24.9/139.1 A IC 14.4/130.9 A
第12章三相电路ppt课件
(1) 相电压对称，则线电压也对称
(2) 线电压大小等于相电压的 3倍, 即Ul 3U p
(3) 线电压相位领先对应相电压30o。
所谓的“对应”：对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。
•
•
UAB U AN
•
•
UBC U BN
•
•
UCA U CN
返回 上页 下页
– +
–
②联接
设
•
UA U0o
将电源用Y电源替 代，保证其线电压相 等。
+
A
•
–
UA B
•
UA
1
•
U
AB
30
o
3
•
UB
1
•
U
BC
30o
3
•
UC
1
•
U CA 30o
3
–•
A
UA
– +
–
+ ++
•
UC A
+•
C
UBC
–• UB
B
B
–
•
C
UC
返回 上页 下页
例
+
–
–
– • U
–
A
•
UA
CA
B
•
U B•
CU
U++• AABI•A
•
UCA
•
UCN
30o
•
U 30 U BNAB U o •
AN
• 30o
UBN
•
UBC
一般表示为：
•
•
UAB 3U AN30o
三相整流电路ppt详解.
c
V3
L
ud
id
0 u
V1
R 0
uac t1
t2
t3
t4
uac
t
(d)
t
(e)
uab
图 2-4 三相半波可控整流电路大电感负载α=60° (a) 电路；(b) 输出电压；(c) 触发脉冲； (d) 输出电流； (e) 晶闸管上的电压
第15页，共87页。
由上分析可得：
（1）图2-4可看出晶闸管承受的最大正、反向电压均为线
为负值。大电感负载时，Ud的计算公式为 Ud=-1.17U2φcosα
(2-15) 式中负号表示电源零线是负载电压的正极端。
第23页，共87页。
三相半波可控整流电路只用三只晶闸管， 接线简单，与 单相电路比较， 其输出电压脉动小、 输出功率大、 三相平衡 。 但是整流变压器次级绕组在一个周期内只有1/3时间流过电 流变压器的利用率低。 另外， 变压器次级绕组中电流是单方 向的， 其直流分量在磁路中产生直流不平衡磁动势，会引起 附加损耗； 如不用变压器，则中线电流较大，同时交流侧的 直流电流分量会造成电网的附加损耗。 因此， 这种电路多用 于中等偏小容量的设备上。
(e) 晶闸管V -1上的电流； (f) 晶闸管V -1上的电压
第3页，共87页。
图2-1(b)是电源相电压波形，三相电压正半周交点是不用
控制时整流的自然换流点，也就是各相晶闸管能被触发导通的
最早时刻（1点离a相相电压ua的原点π/6），该点作为控制角α 的计算起点。当α=0°时（ωt1所处时刻），触发V1管，则V1管 导通，负载上得到a相相电压。同理，隔120°电角（ωt2时刻）
电压峰值
6U
2
，这一点与电阻性负载时晶闸管承受
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3 ) 2 3 ) 2
相量图 . E3
120°
120° .
120°
E1
即 u1 u2 u3 0
U 0 U 或 U 1 2 3
三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。 供电系统三相交流电的相序为 U1 V1 W1
三相对称正弦电压的表示方法： 相量表示
波形图
U 0 U U 1 1 U 2 U 120 U ( j 2 1 U 3 U 120 U ( j 2
IN I1 I2 I3 44 0A 22 120 A 11 120 A 29 19 A
例2: 求例1电路中性线断开时负载的相电压及相电流。 220 0 V , 则结点电压 设 U 解： 1
U U U 1 + 2 + 3 220 0 220 120 220 120 R1 R2 R3 5 10 20 UN = = 1 1 1 1 1 1 + + + + R1 R2 R3 R1 R2 R3 I 1 R1 ( 78.6 j 27.2) A
Y0：三相四线制
N
I 1
Z3
– – U 2 + IU3
P
Z1 N'
I 2
I 3
Z2
i1、i2、i3 Il
结论： 负载Y联 结时，线电 流等于相电 流。
+
N 电源中性点
N´负载中性点
相电流：流过每相负载的电流 、I 、I I 线电流：流过端线的电流 1 2 3
IL IP
结论：电源 Y形联结时, 线电压Ul 3UP , 且超 前相应的相电压 30 , 三相线电压也是对称的 。
3. 三相电源的三角形联结
+ –
31
L1 (triangular connection)
U 12 U
U U 23 BC
–
– +
L2 L3
结论：电源Δ 形联 结时 线电压U l 相电压U p
(2) 线电压与相电压的关系
+ L1
+ – + u1 U U U1 3 2 – U U – 12 2 W2 N – – –V2 – u3 U 30° U u 31 2 2 + ++ – L2 + U3 U + + – 23L 3 U 2 根据KVL定律 U U 注意规定 由相量图可得 U
(3) 对称负载Y 联结三相电路
I 1
+ U 1 –
N
– – U 2 + U 3 +
I 2
I 3
Y: 三相三线制 负载对称时， 只需计算一相电 Z1 流, 其它两相电 N' Z2 流可根据对称性 直接写出。 Z3
如： 10 30 A I 1 10 90 A I 2 10 150 A I 3
+
4.2 三相负载的星形联结
1. 三相负载
三相负载：需三相电源同时供电 负载 三相电动机等 单相负载：只需一相电源供电 照明负载、家用电器 对称三相负载：Z1=Z2= Z3 三相负载 如三相电动机 不对称三相负载： 不满足 Z1 =Z2 = Z3 如由单相负载组成的三相负载 三相负载的联接 三相负载也有 Y和 两种接法，至于采用哪种方 法 ，要根据负载的额定电压和电源电压确定。 分类
第4章 三相交流电路
本章要求：
1. 搞清对称三相负载Y和△联结时相线电压、 相线电流关系。 2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载 的正确联接方法，理解中线的作用。
3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。
本章作业
P146: 4.2
4.4
4.6 4.7 4.9 4.11
4.1 三相正弦交流电源
(2) 负载Y联结三相电路的计算
I 1
+ U 1 –
Y 联结时：
I N
– – U 2 + U 3 +
N
I 1
Z3
Z1 N'
U L 3U P
Z2
I 2
I 3
IL IP
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 3) 线电流＝相电流 I I I 4) 中线电流 I N 1 2 3
–
L1 端线(相线、火线)
+ +
U2
– – –
N 中性线(零线、地线)
U 31
中性点
– + U 3 U + – 23 +
L2 L3
在低压系统,中 性点通常接地， 所以也称地线。
相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压 、U 、U 、Up (phase voltage) U 1 2 3 线电压：端线与端线间的电压 U U 、 U 、 U (line voltage) 12 23 31、 l
(3) 对称负载Y 联结三相电路
I 1
+ U 1 – Z1 N'
N
– – U 2 + U 3 +
I 2
I 3
Z2
Z3
Z1 Z2 Z3 Z Z
00 U U U 1= P I = P 1 Z Z Z 1200 U U U 0 P 2 P I = ( 120 ) 2 Z2 Z Z 1200 U U U 3 P I = P (1200 ) 3 Z3 Z Z
三相负载连接原则 （1） 电源提供的电压=负载的额定电压； （2） 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。
L1 L2 L3 N 电源 保险丝
Байду номын сангаас
三相四线制 380/220伏
额定相电压为 额定线电压为 220伏的单相负载 380伏的三相负载
2. 负载星形联结的三相电路
(1) 联结形式
+ U 1 –
I 1 I N
+
U 1
N L3 –
I N
U 2
– – +
R1 N R3 R2
L2
U 3
+
I 2 I
3
380 30 V 解： 已知：U 12
220 0 V U 1 U 220 0 1 A 44 0 A (1) 线电流 I 1 R1 5 三相对称 44 120A 44 120A I I
4.1 三相正弦交流电源
1. 对称三相电压的产生 工作原理：动磁生电 U1 • S
+ (首端) U1 +
V1
+ –
W1
+ –
定子 (stator) • W2
u1
_
V2
•
(尾端) U2 V2 W2 图4.1.2 三相绕组示意图
(rotor)
u2 u3
+
V1
转子
W1
N U2
e
+
U1
e
_ + u1 _ •
U2
图4.1.1 三相交流发电机示意图
图4.1.3电枢绕组及其电动势
三相对称电动势的产生
• + • S + • N + • • + V B1 S + • N S V Y2 N + •
e1 Em sin t e2 Em sin( t 120 ) e3 Em sin( t 120 )
所以负载对称时，三相电流也对称。 可知：
I I I 0 中线电流 I N 1 2 3
负载对称时, 中性线无 电流, 可省掉中性线。
负载对称无中性线时 U L 3UP
例1: 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电 源线电压 u12 380 2 sin( 314 t 30 )V 。 负载为
85.3 19 A
负载电压
N
U U 144 11 V U 1 1 N U U 249 139 V U 2 2 N U U 288 131V U 3 3 N
+ – U +U – 1 1 I2 R2 N + + – – U 2 I3 U2 R3 . +U – U 3+ – 3 + – U
2
3
中性线电流
I I I 0 I N 1 2 C
(2) 三相负载不对称（R1=5 、R2=10 、R3=20 ） 分别计算各线电流
中性线电流
U 220 0 1 I1 A 44 0A R1 5 U 220 120 2 I2 A 22 120 A R2 10 U 220 120 3 I3 A 11 120 A R3 20
例3：照明系统故障分析 在上例中，试分析下列情况 (1) L1相短路: 中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。 (2) L1相断路: 中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。 解: (1) L1相短路 L1 + i1 1) 中性线未断 短路 u1 – 此时L1相短路电流很大， N´ N i2 i 3 – – 将L1相熔断丝熔断，而 L2 + u2 3 + u 相和L3相未受影响，其相 L 电压仍为220V, 正常工作。 2
相量图
U 12 U 1
U U U 23 2 3 U U U
31 3