1.1_三相交流电路___星形连接和三角形连接
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 1 章 三相交流电路
三相交流电源与三相负载
授课日期：2010.9 班次：08建筑1、2、3班 授课时数：3
第1章 三相交流电路
教学目的： 了解三相交流电的产生； 理解三相电源的特点； 掌握三相电路中相电压、相电流、线电压、线电流的关系
重点： 三相电路中相电压、相电流、线电压、线电流的关系 难点： 与重点相同 教学过程：
电能可以由热能 核能 水能 （火力发电）、
（核能发电）、
（水力发电）、
、 风能 太阳能 （风力发电）、
（太阳能电站）
地热能等转换而得。
1．火力发电厂
火力发电厂简称火电厂，它是利用煤、石油、天然气 等燃料的化学能来生产电能的。我国的火电厂主要是燃煤。 煤粉在锅炉的炉膛内充分燃烧，将锅炉内的水烧成高温高 压的蒸汽，推动汽轮机转动，使与它联轴的发电机旋转发 电。其能量转换过程是：
1.1 三相电源与三相负载
1.1.1 三相交流电的产生 1. 定义 2. 特点 3. 产生
1.1.2 三相电源与三相负载的连接 1.三相电源的星形联结 2. 三相电源的三角形联结 3.三相负载的星形联结 4. 三相负载的三角形联结 5.典型例题分析
第 1 章 三相交流电路
在电力系统中，电力是由发电厂生产的， 它是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能 （二次能源）的工厂。
3．三相交流电如何产生的？？
三相交流电的产生就是指三相交流电动势的产生。三相交流电动 势由三相交流发电机产生，它是在单相交流发电机的基础上发展而来 的，如图1.1所示。
1.1.1 三相交流电的产生
直流电
转子
图1.1 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。
燃料的化学能 锅炉 热能 汽轮机 机械能 发电机 电能
（大烟囱） （煤炭供应 ）
(蒸汽管道)
（涡轮）
（发电机）
（变电所）
输送带 （河流或水库）
（锅炉） （冷却水）
wenku.baidu.com
（冷凝器)
2．水力发电厂 水力发电厂简称水电厂或水电站。
（它是利用水流的位能来生产电能的。当控制水流的闸门
打开时，水流沿进水管进入水轮机蜗壳室，冲动水轮机， 带动发电机发电。） 其能量转换过程是：
1.1.1 三相交流电的产生
2．三相交流电有何特点？？
优点： （1）三相交流发电机比功率相同的单相交流发电机体积小、重量 轻、成本低； （2）电能输送，当输送功率相等、电压相同、输电距离一样，线 路损耗也相同时，用三相制输电比单相制输电可大大节省输电线有色 金属的消耗量，即输电成本较低。三相输电的用铜量仅为单相输电用 铜量的 75%； （3）目前获得广泛应用的三相异步电动机，是以三相交流电作为 电源，它与单相电动机或其它电动机相比，具有结构简单、价格低廉 、性能良好和使用维护方便等优点。 因此在现代电力系统中，三相交流电路获得广泛应用。
势的代数和为零。即
eU eV eW 0
在图1.2（b）中还可看出三相正弦交流电动势的相量和也等于零，
即
EU EV EW 0
把它们称做三相对称电动势，规定每相电动势的正方向是从线圈 的末端指向首端(或由低电位指向高电位)。
1.1.2 三相电源与负载的连接
案例1.2 发电站由三相交流发电机发出的三相交流电，通过三相输电 线传输、分配给不同的用户。 如：工厂的用电设备一般为三相低压用 电设备，功率较大；家庭用电设备一般为单相低压用电设备，功率较小。
这三个电动势的三角函数表达式为
eU Em sin t eV Em sin(t 120 ) eW Em sin(t 240 )
1.1.1 三相交流电的产生
其波形图如图1.2（a）所示，相量图如图1.2（b）所示。
图1.2 三相交流电动势
从图1.2（a）中可以看出，三相交流电动势在任一瞬间其三个电动
3．核能发电厂
俄国悬浮核能发电厂
核能发电厂又称为原子能发电厂，简称为核电厂或核电站。
它主要是利用原子核的裂变能来生产电能。
它的生产过程与火电厂基本相同，主要区别是以核反应堆 （俗称原子锅炉）代替了燃煤锅炉，以少量的核燃料代替了大量 的煤炭。其能量转换过程是：
核裂变能 反应堆 热能 汽轮机 机械能 发电机 电能
4、风力发电厂 5、地热发电厂
6、太阳能发电厂
第 1 章 三相交流电路
1.1.1 三相交流电的产生
1．三相交流电路的定义
由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路。
所谓三相交流电路是指由三个频率相同、最大值 （或有效值）相等、在相位上互差120°电位角的 单相交流电动势组成的电路，这三个单相交流电 动势称为三相对称电动势。
问题：我们都听说过或看到过三相三线制供电方式和三相四线制供 电方式。它们有何不同？如何连接？
(一) 三相电源的连接：
三相交流发电机实际有三个绕组，六个接线端，我们目前采用的是 将这三相交流电按照一定的方式，连接成一个整体向外送电的。连接的 方法通常为星形和三角形。
世界第一大的水电工程，位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪，距 下游葛洲坝水利枢纽工程38公里。三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程 两部分，工程总投资为954.6亿元人民币。
1994年12月14日正式动工修建，2006年5月20日全线建成。2010年7月19日， 三峡大坝迎来了一次峰值在65000立方米/秒左右的洪水。堪比1998年长江三峡河 段的最高峰值，这也是三峡水库建成以来所面临的规模最大的一次洪水挑战。
水流位能 水轮机 机械能 发电机 电能
水力发电厂的容量大小决定 于上下游的水位差（简称水头） 和流量的大小。
因此，水力发电厂往往需 要修建拦河大坝等水工建筑物 以形成集中的水位差，并依靠 大坝形成具有一定容积的水库 以调节河水流量.
乌江渡发电厂 高165米
三峡大坝鸟瞰图
大坝为混凝土重力坝，坝顶总长3035米， 坝顶高程185米，正常蓄水位175米，总库 容393亿立方米，其中防洪库容221.5亿立 方米，能够抵御百年一遇的特大洪水。配 有26台发电机的两个电站年均发电量849 亿度。航运能力从原有的1000万吨提高到 5000万吨，万吨级船队可直达重庆，同时 运输成本也将降低35％。
三相交流电源与三相负载
授课日期：2010.9 班次：08建筑1、2、3班 授课时数：3
第1章 三相交流电路
教学目的： 了解三相交流电的产生； 理解三相电源的特点； 掌握三相电路中相电压、相电流、线电压、线电流的关系
重点： 三相电路中相电压、相电流、线电压、线电流的关系 难点： 与重点相同 教学过程：
电能可以由热能 核能 水能 （火力发电）、
（核能发电）、
（水力发电）、
、 风能 太阳能 （风力发电）、
（太阳能电站）
地热能等转换而得。
1．火力发电厂
火力发电厂简称火电厂，它是利用煤、石油、天然气 等燃料的化学能来生产电能的。我国的火电厂主要是燃煤。 煤粉在锅炉的炉膛内充分燃烧，将锅炉内的水烧成高温高 压的蒸汽，推动汽轮机转动，使与它联轴的发电机旋转发 电。其能量转换过程是：
1.1 三相电源与三相负载
1.1.1 三相交流电的产生 1. 定义 2. 特点 3. 产生
1.1.2 三相电源与三相负载的连接 1.三相电源的星形联结 2. 三相电源的三角形联结 3.三相负载的星形联结 4. 三相负载的三角形联结 5.典型例题分析
第 1 章 三相交流电路
在电力系统中，电力是由发电厂生产的， 它是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能 （二次能源）的工厂。
3．三相交流电如何产生的？？
三相交流电的产生就是指三相交流电动势的产生。三相交流电动 势由三相交流发电机产生，它是在单相交流发电机的基础上发展而来 的，如图1.1所示。
1.1.1 三相交流电的产生
直流电
转子
图1.1 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。
燃料的化学能 锅炉 热能 汽轮机 机械能 发电机 电能
（大烟囱） （煤炭供应 ）
(蒸汽管道)
（涡轮）
（发电机）
（变电所）
输送带 （河流或水库）
（锅炉） （冷却水）
wenku.baidu.com
（冷凝器)
2．水力发电厂 水力发电厂简称水电厂或水电站。
（它是利用水流的位能来生产电能的。当控制水流的闸门
打开时，水流沿进水管进入水轮机蜗壳室，冲动水轮机， 带动发电机发电。） 其能量转换过程是：
1.1.1 三相交流电的产生
2．三相交流电有何特点？？
优点： （1）三相交流发电机比功率相同的单相交流发电机体积小、重量 轻、成本低； （2）电能输送，当输送功率相等、电压相同、输电距离一样，线 路损耗也相同时，用三相制输电比单相制输电可大大节省输电线有色 金属的消耗量，即输电成本较低。三相输电的用铜量仅为单相输电用 铜量的 75%； （3）目前获得广泛应用的三相异步电动机，是以三相交流电作为 电源，它与单相电动机或其它电动机相比，具有结构简单、价格低廉 、性能良好和使用维护方便等优点。 因此在现代电力系统中，三相交流电路获得广泛应用。
势的代数和为零。即
eU eV eW 0
在图1.2（b）中还可看出三相正弦交流电动势的相量和也等于零，
即
EU EV EW 0
把它们称做三相对称电动势，规定每相电动势的正方向是从线圈 的末端指向首端(或由低电位指向高电位)。
1.1.2 三相电源与负载的连接
案例1.2 发电站由三相交流发电机发出的三相交流电，通过三相输电 线传输、分配给不同的用户。 如：工厂的用电设备一般为三相低压用 电设备，功率较大；家庭用电设备一般为单相低压用电设备，功率较小。
这三个电动势的三角函数表达式为
eU Em sin t eV Em sin(t 120 ) eW Em sin(t 240 )
1.1.1 三相交流电的产生
其波形图如图1.2（a）所示，相量图如图1.2（b）所示。
图1.2 三相交流电动势
从图1.2（a）中可以看出，三相交流电动势在任一瞬间其三个电动
3．核能发电厂
俄国悬浮核能发电厂
核能发电厂又称为原子能发电厂，简称为核电厂或核电站。
它主要是利用原子核的裂变能来生产电能。
它的生产过程与火电厂基本相同，主要区别是以核反应堆 （俗称原子锅炉）代替了燃煤锅炉，以少量的核燃料代替了大量 的煤炭。其能量转换过程是：
核裂变能 反应堆 热能 汽轮机 机械能 发电机 电能
4、风力发电厂 5、地热发电厂
6、太阳能发电厂
第 1 章 三相交流电路
1.1.1 三相交流电的产生
1．三相交流电路的定义
由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路。
所谓三相交流电路是指由三个频率相同、最大值 （或有效值）相等、在相位上互差120°电位角的 单相交流电动势组成的电路，这三个单相交流电 动势称为三相对称电动势。
问题：我们都听说过或看到过三相三线制供电方式和三相四线制供 电方式。它们有何不同？如何连接？
(一) 三相电源的连接：
三相交流发电机实际有三个绕组，六个接线端，我们目前采用的是 将这三相交流电按照一定的方式，连接成一个整体向外送电的。连接的 方法通常为星形和三角形。
世界第一大的水电工程，位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪，距 下游葛洲坝水利枢纽工程38公里。三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程 两部分，工程总投资为954.6亿元人民币。
1994年12月14日正式动工修建，2006年5月20日全线建成。2010年7月19日， 三峡大坝迎来了一次峰值在65000立方米/秒左右的洪水。堪比1998年长江三峡河 段的最高峰值，这也是三峡水库建成以来所面临的规模最大的一次洪水挑战。
水流位能 水轮机 机械能 发电机 电能
水力发电厂的容量大小决定 于上下游的水位差（简称水头） 和流量的大小。
因此，水力发电厂往往需 要修建拦河大坝等水工建筑物 以形成集中的水位差，并依靠 大坝形成具有一定容积的水库 以调节河水流量.
乌江渡发电厂 高165米
三峡大坝鸟瞰图
大坝为混凝土重力坝，坝顶总长3035米， 坝顶高程185米，正常蓄水位175米，总库 容393亿立方米，其中防洪库容221.5亿立 方米，能够抵御百年一遇的特大洪水。配 有26台发电机的两个电站年均发电量849 亿度。航运能力从原有的1000万吨提高到 5000万吨，万吨级船队可直达重庆，同时 运输成本也将降低35％。