三相交流电路-教学 PPT课件
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电路课件三相交流电路
无功功率
表示电路与电源之间交换 的功率，计算公式为 Q=UIsinφ。
视在功率
表示电路的总功率，计算 公式为S=UI。
03 三相交流电路的负载
星形连接的负载
总结词
星形连接是一种常见的三相交流电路的负载连接方式，具有对称性和平衡性。
详细描述
星形连接的负载将三个单相负载（如灯泡、加热器等）的一端连接在一起，另一 端分别接到三相电源的三个相线上。由于三个单相负载的阻抗和电流不同，它们 各自分配到的电压和电流也不同，但整体上保持对称和平衡。
稳定性பைடு நூலகம்
三相交流电的频率恒定，一般为50Hz 或60Hz，保证了电力系统的稳定运行 。
三相交流电的应用
工业用电
三相交流电广泛应用于工业生产 中，如电动机控制、加热设备等
。
家庭用电
家庭中的单相用电主要源自三相交 流电的分配，如照明、家电等。
电力系统
三相交流电是现代电力系统的基础 ，保障了整个电力网络的稳定运行 。
04 三相交流电路的变压器
变压器的结构与工作原理
变压器的基本结构
变压器由两个或多个绕组构成， 一个为初级绕组，另一个为次级 绕组，它们被一个共同的铁芯所
环绕。
工作原理
变压器通过电磁感应原理，将初 级绕组中的电能传递到次级绕组
中，实现电压和电流的变换。
变压器的种类
变压器有多种类型，如电力变压 器、音频变压器、中频变压器等
线圈和磁铁
发电机内部有若干线圈和 磁铁，当线圈旋转时，磁 通量发生变化，从而产生 三相交流电。
相位差
三相交流电的相位互差 120度，确保了三相交流 电的平衡和稳定性。
三相交流电的特点
平衡性
《三相交流电概述》课件
04
三相交流电的负载
线性负载
定义
线性负载是指其阻抗在交流电的整个周期内保持 恒定的负载。
特性
线性负载的电流和电压波形具有相同的形状，相 位差保持不变。
应用
白炽灯、电阻器等。
非线性负载
01
02
03
定义
非线性负载是指其阻抗随 时间变化的负载，导致电 流和电压波形不具有相同 形状或相位差发生变化。
特性
高压输电
01
02
03
04
高压输电是通过高压线路将电 能从发电厂传输到负荷中心， 以减少线路损耗和降低传输成
本。
高压输电线路通常采用分裂导 线，以增加线路的输电容量。
高压输电电压等级通常在 200kV以上，常见的有330kV
、500kV和765kV等。
高压输电线路通常采用架空线 路或电缆线路，其中架空线路
发电机的基本构造
发电机通常由转子、定子和三相 绕组组成。转子在磁场中旋转，
从而产生旋转磁场。
旋转磁场的产生
当发电机转子绕组中通入直流电 流时，电流在磁场中受到安培力 作用，使转子旋转起来。随着转 子旋转，定子中的感应电动势也
随之产生。
交流电的产生
由于发电机转子连续旋转，定子 中的感应电动势也连续变化，从
旋转磁场的优点
与直流电机相比，旋转磁场具有更大的输出功率和更高的效率。此外， 旋转磁场还具有结构简单、维护方便等优点。
03
三相交流电的特性
电压波形
总结词：正弦波形
详细描述：三相交流电的电压波形是正弦波，这是因为交流电的大小和方向随时 间变化，而正弦波是最能模拟这种变化的波形之一。
电流波形
总结词
绕组材料的选择
《三相交流电路》课件
02
三相交流电路的基本元件
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
变压器
01
02
03
04
变压器是三相交流电路中的重 要元件，用于改变电压的大小
和方向。
变压器由铁芯和绕组组成，绕 组分为初级和次级绕组。
变压器的工作原理基于电磁感 应定律，通过磁场耦合实现电
压和电流的变化。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
相电压与线电压的关系
01
02
03
相电压
在三相交流电路中，每一 相的电压称为相电压。
线电压
三相交流电路中，任意பைடு நூலகம் 相之间的电压称为线电压 。
关系
线电压是相电压的√3倍， 且线电压超前相应相电压 30°。
相电流与线电流的关系
相电流
ERA
三相交流电路的定义
总结词
三相交流电路是由三个相位差为120度的单相交流电源组成的电力网络。
详细描述
三相交流电路由三个单相交流电源组成，这三个电源在相位上互差120度。这种 组合使得三相交流电在输送和使用过程中能够实现更高效的电能传输和分配。
三相交流电的产生
总结词
三相交流电通常由发电机产生，通过 电磁感应原理，将机械能转换为电能 。
照明系统
家庭照明系统中的荧光灯、LED灯等 ，需要三相交流电来驱动。通过合理 的配线设计，可以实现照明系统的安 全、节能和舒适。
电力系统
并网发电
大型风力发电和太阳能发电系统产生的电能，需要通过逆变器转换成三相交流电后并入电 网。这样可以实现不同类型电源之间的互补，提高电力系统的稳定性。
电工学第三章三相交流电ppt课件
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 。
6
3.1.2 三相电路中负载的联结方法
1. 三相负载
分类
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：ZA=ZB= ZC
三相负载
如三相电动机
此时负载中性点N´即为 A, 因此负载各相电压为 N
UA 0 , UA 0
B
UB UB A, UB 380 V UC UC A , UC 380 V C
+
U A
iA
iC
– –
N´
–
iB
+ U C U B +
此情况下，B相和C相的电灯组由于承受电压上所加 的电压都超过额定电压（220V) ，这是不允许的。
(2) 相UA电B=流UBC=UIIICABCABCA=UUUUZZZClCAABB=AABBCCUP
A
+–
U AB
– U CA
B U+ BC C–
+
IB IC
ICA
ZCA
IAB
ZBC ZAB
IBC
相电流： 线电流：
IIAA、B、IIB、BC、IC ICA
线电流不等于相电流
20
(3) 线电流
IA IAB ICA
16
(2) A相断路
A
1) 中性线未断
B、C相灯仍承受220V N
电压, 正常工作。
2) 中性线断开
B
变为单相电路，如图(b) C 所示, 由图可求得
I UBC 380 12 .7 A RB RC 10 20
6
3.1.2 三相电路中负载的联结方法
1. 三相负载
分类
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：ZA=ZB= ZC
三相负载
如三相电动机
此时负载中性点N´即为 A, 因此负载各相电压为 N
UA 0 , UA 0
B
UB UB A, UB 380 V UC UC A , UC 380 V C
+
U A
iA
iC
– –
N´
–
iB
+ U C U B +
此情况下，B相和C相的电灯组由于承受电压上所加 的电压都超过额定电压（220V) ，这是不允许的。
(2) 相UA电B=流UBC=UIIICABCABCA=UUUUZZZClCAABB=AABBCCUP
A
+–
U AB
– U CA
B U+ BC C–
+
IB IC
ICA
ZCA
IAB
ZBC ZAB
IBC
相电流： 线电流：
IIAA、B、IIB、BC、IC ICA
线电流不等于相电流
20
(3) 线电流
IA IAB ICA
16
(2) A相断路
A
1) 中性线未断
B、C相灯仍承受220V N
电压, 正常工作。
2) 中性线断开
B
变为单相电路，如图(b) C 所示, 由图可求得
I UBC 380 12 .7 A RB RC 10 20
三相交流电路课件
三角形连接
详细描述：三角形连接具有 以下特点
总结词：三角形连接是将三 相负载的各相依次相连，形
成闭合三角形回路。
01
02
03
每一相负载与其他两相负载 相连，形成完整的回路；
三角形连接适用于不平衡负 载，如三相电炉等；
04
05
在平衡负载情况下，各相电 流相等，且相位差为120度。
两种连接方式的比较
线电流
线电流是指流过每相线的 电流。在三相四线制中， 线电流是相电流的√3倍， 且相位差为120°。
电流平衡
在理想的三相交流电路中， 三相电流的大小相等，相 位差为120°。
电压和电流的关系
相位差
在三相交流电路中，电压和电流 之间存在一定的相位差。相位差 的大小和方向取决于电路的参数
和负载的性质。
在三角形连接中，任意一相的电压有 效值是线电压，线电压是相电压的根 号3倍。
两种连接方式的比较
星形连接和三角形连接各有优缺 点，选择哪种方式要根据实际情
况而定。
在星形连接中，中性点电流较小， 对中性线的依赖较小；在三角形 连接中，线电压等于相电压，线
路损耗和电压降落较小。
在实际应用中，可以根据负载的 性质和要求选择合适的连接方式。
03
三相负载的连接方式
星形连接
总结词：星形连接是一种常见的三相负载连接方式，其 中三相电源的每一相都与负载的一端相连，而负载的另 一端则通过中性线连接在一起。 每一相负载独立于其他相，电流通过中性线形成回路；
星形连接适用于平衡负载，如三相电动机等；
详细描述：星形连接具有以下特点 中性线的电流等于三相电流的矢量和，通常为零； 在不平衡负载情况下，中性线可能会产生较大的电流。
三相交流电路_教学课件
为三相负载的三角形接法。每相负载两端的电压都是电源的线
电压，每项负载中流过的电流为相电流，流过端线上的电流为
线电流。
各相电流的有效值为：IUV U UV ， IVW U VW ， IW UU WU
ZUV
ZVW
ZWU
由基尔霍夫定律可确定线电流和相电流的关系
•
•
•
U←
•
IU
I U I UV - I WU
PPT学习交流
6
三相电源的星形连接
中点 或零点
将发电机三个定子绕组的末端连在一起引出的一根导线 称为中性线N（中性线接地时称为零线）；三个绕组的 始端U1，V1，W1分别引出的三根导线称为端线（相线 或火线）。
U1
UU
UUV
L1 火线
线电 压
N W1
相电 压
UV
UWVN 中线或零线
V1
UW UVW
L2 火线
L3 火线
三相四线制
PPT学习交流
7
三相电源的星形连接
由三根端线和一根中线组成的供电方式称为三相四 线制，只有三根端线组成的供电方式称为三相三线制。
电源每相绕组两段的电压，即端线与中线之间的电压
称为电源相电压。参考方向规定为从绕组始端指向末端， 分别用UU,UV,UW表示，其有效值用UP表示。
汽车电工电子技术基础
汽车电工电子技术基础
PPT学习交流
1
PPT学习交流
2
三相正弦交流电路
生活 用电
单向交流 电
常见的两种电
生产 用电
三相交流 电
灯泡
计算机 电冰箱 电梯
机床
起重机
三相正弦交流电路
主要内容 一、三相交流电源的星形连接（重点） 二、三相负载的连接（重点） 三、三相交流电路的功率（了解） 四、安全用电（了解）
电压，每项负载中流过的电流为相电流，流过端线上的电流为
线电流。
各相电流的有效值为：IUV U UV ， IVW U VW ， IW UU WU
ZUV
ZVW
ZWU
由基尔霍夫定律可确定线电流和相电流的关系
•
•
•
U←
•
IU
I U I UV - I WU
PPT学习交流
6
三相电源的星形连接
中点 或零点
将发电机三个定子绕组的末端连在一起引出的一根导线 称为中性线N（中性线接地时称为零线）；三个绕组的 始端U1，V1，W1分别引出的三根导线称为端线（相线 或火线）。
U1
UU
UUV
L1 火线
线电 压
N W1
相电 压
UV
UWVN 中线或零线
V1
UW UVW
L2 火线
L3 火线
三相四线制
PPT学习交流
7
三相电源的星形连接
由三根端线和一根中线组成的供电方式称为三相四 线制，只有三根端线组成的供电方式称为三相三线制。
电源每相绕组两段的电压，即端线与中线之间的电压
称为电源相电压。参考方向规定为从绕组始端指向末端， 分别用UU,UV,UW表示，其有效值用UP表示。
汽车电工电子技术基础
汽车电工电子技术基础
PPT学习交流
1
PPT学习交流
2
三相正弦交流电路
生活 用电
单向交流 电
常见的两种电
生产 用电
三相交流 电
灯泡
计算机 电冰箱 电梯
机床
起重机
三相正弦交流电路
主要内容 一、三相交流电源的星形连接（重点） 二、三相负载的连接（重点） 三、三相交流电路的功率（了解） 四、安全用电（了解）
三相正弦交流电路课件
相位关系。
对称性分析
判断三相电路是否对称 ，对于不平衡负载的分
析非常重要。
功率因数分析
通过向量图可以计算出 功率因数，用于评估电
路的效率。
故障诊断
通过观察向量图的变化 ，可以诊断出电路中的
故障类型和位置。
03
CATALOGUE
三相变压器的原理及应用
三相变压器的结构和工作原理
结构
三相变压器由三个独立的单相变压器组成，它们共享一个铁 芯和绕组。每个单相变压器分别接在三相电力系统中不同的 相线上。
根据实验结果，分析三相正弦交流电 路的工作特性，总结出相关结论。
将实验数据与理论值进行比较，分析 误差产生的原因。
THANKS
感谢观看
实验设备介绍
01
02
03
04
电源设备
提供三相正弦交流电源，以驱 动电路中的负载。
负载设备
模拟实际应用中的各种负载， 如电动机、灯泡等。
测量仪器
用于测量电压、电流、功率等 电气参数的仪表。
实验电路板
提供三相正弦交流电路所需的 电路元件和连接线路。
实验操作步骤及注意事项
根据实验电路图，正确连接 电路元件，确保线路连接正
无功功率
表示电路与电源之间交换的能量 ，计算公式为$Q =
frac{U_{avg}}{sqrt{3}} times I_{avg}$。
视在功率
表示电源提供的总功率，计算公 式为$S = frac{U_{avg}}{sqrt{3}}
times I_{avg}$。
三相电路的向量图分析
相位分析
通过向量图可以直观地 分析各相电压和电流的
结构。
当三相电源施加到三相绕组上时 ，会产生旋转磁场，旋转磁场与 笼型转子相互作用，使转子转动
对称性分析
判断三相电路是否对称 ，对于不平衡负载的分
析非常重要。
功率因数分析
通过向量图可以计算出 功率因数，用于评估电
路的效率。
故障诊断
通过观察向量图的变化 ，可以诊断出电路中的
故障类型和位置。
03
CATALOGUE
三相变压器的原理及应用
三相变压器的结构和工作原理
结构
三相变压器由三个独立的单相变压器组成，它们共享一个铁 芯和绕组。每个单相变压器分别接在三相电力系统中不同的 相线上。
根据实验结果，分析三相正弦交流电 路的工作特性，总结出相关结论。
将实验数据与理论值进行比较，分析 误差产生的原因。
THANKS
感谢观看
实验设备介绍
01
02
03
04
电源设备
提供三相正弦交流电源，以驱 动电路中的负载。
负载设备
模拟实际应用中的各种负载， 如电动机、灯泡等。
测量仪器
用于测量电压、电流、功率等 电气参数的仪表。
实验电路板
提供三相正弦交流电路所需的 电路元件和连接线路。
实验操作步骤及注意事项
根据实验电路图，正确连接 电路元件，确保线路连接正
无功功率
表示电路与电源之间交换的能量 ，计算公式为$Q =
frac{U_{avg}}{sqrt{3}} times I_{avg}$。
视在功率
表示电源提供的总功率，计算公 式为$S = frac{U_{avg}}{sqrt{3}}
times I_{avg}$。
三相电路的向量图分析
相位分析
通过向量图可以直观地 分析各相电压和电流的
结构。
当三相电源施加到三相绕组上时 ，会产生旋转磁场，旋转磁场与 笼型转子相互作用，使转子转动
三相交流电ppt课件
具有中性线的称为三相四线制连接，没有 中性线的称为三相三线制连接。
A
相电流：负载中的电流
线电流：端线中的电流
星形连接电路的相电流和线电流是
相等的，这里用相同符号表示，记
为
•
•
•
I A,IB,IC
UC － +
C
+ U A －
－ UB +
I A N I B B IC
•
IN
ZB
流过中性线的电流称为中性线电流，用 表I示• N。
+ C
－ UB +
B
I B I C
•
IN
ZB
IA
U A Z
U p0
Z z
Up Z
z
IB
U B Z
U p 120
Z z
Up Z
(120 z )
IC
UC Z
U p120 U p
Z z
Z
(120 z )
I AI BI C0 中线中没有电流。
ZA
ZC
9
问题及讨论
负载对称时
INIAIBIC0
ui 0 ( 6 )0 60
21
（2）当负载为三角形连接时，相电压等于线电压，
设U AB 100 30 V 。相电流为：
IAB
U AB Z
100 30 1060
10
3 60 A
IBC
U BC Z
100 3 120 10 1060
3 180 A
ICA
U CA Z
100 3120 10 1060
U AB 3 U A 30
U BC
3 U p 30 3 U B 30
电路分析基础第6章-三相交流电路-PPT精选课件.ppt
19
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)。
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
6.1.1 对称三相电源 三相发电机是将三组完全相同的绕组对称固定在同一圆
柱形铁芯上，固定不动，这三个绕组在空间位置上互相差 120°角。当中间转动的励磁绕组以角频率ω匀速旋转时， 三相绕组会同时产生三个大小及频率相同而相位互差120° 的对称三相电动势，这就是三相交流发电机的原理。图61(a)
10
100
由此得中线电流为
•
•••
INIUIVIW2 2374 4672 2120
2 20.8j2 20.64 40.6j440.82 21j2 2 3
2
2
3 3j29 .4 3.2 4 54.6 1A
29
第6章三相交流电路 (1)在对称的三相四线制电路中(负载为对称三相负载)， 中线电流为零，即中线不起作用，可以去掉，成为三相三线 (2)三相负载不对称时，中线有电流通过，中线不能断 (3)中线上不允许安装熔断器(保险)和开关；熔断器(保 险)和开关只能装在端线(火线)
压严重不对称，使用电设备不能正常工作。
24
第6章三相交流电路
【例6-2】对称三相负载作星形连接，且每相负载为纯
电阻，大小为10Ω，已知电源电压 U UV =380∠0°V，求
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)。
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
6.1.1 对称三相电源 三相发电机是将三组完全相同的绕组对称固定在同一圆
柱形铁芯上，固定不动，这三个绕组在空间位置上互相差 120°角。当中间转动的励磁绕组以角频率ω匀速旋转时， 三相绕组会同时产生三个大小及频率相同而相位互差120° 的对称三相电动势，这就是三相交流发电机的原理。图61(a)
10
100
由此得中线电流为
•
•••
INIUIVIW2 2374 4672 2120
2 20.8j2 20.64 40.6j440.82 21j2 2 3
2
2
3 3j29 .4 3.2 4 54.6 1A
29
第6章三相交流电路 (1)在对称的三相四线制电路中(负载为对称三相负载)， 中线电流为零，即中线不起作用，可以去掉，成为三相三线 (2)三相负载不对称时，中线有电流通过，中线不能断 (3)中线上不允许安装熔断器(保险)和开关；熔断器(保 险)和开关只能装在端线(火线)
压严重不对称，使用电设备不能正常工作。
24
第6章三相交流电路
【例6-2】对称三相负载作星形连接，且每相负载为纯
电阻，大小为10Ω，已知电源电压 U UV =380∠0°V，求
三相交流电路PPT课件
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4.3 负载三角形联接的三相电路
A
uCA
B
iA
uAB
iAB
iB
iCA iBC
C
uBC iC
特点：线电压=相电压 U l U p
返回
各电流的计算
相电流
IAB
U AB Z AB
IBC
U BC Z BC
ICA
U CA Z CA
A
uCA
B
iA
uAB
iAB
iB
iCA
ZABZBCZCA
C
uBC iC
iBC
两组对称三相负载: 一组三角形联接 Z 36.337o
另一组星形联接 RY 10 。
试求: (1) 各组负载的相电流; (2) 电路线电流；
IA
(3) 三相有功功率。
A
B
C
IAB
I AΔ
I AY
RY
Z
返回
解： 设线电压
UAB 3800o V
则
UA 220 30o V
（1）由于三相负载对称，计算一相即可
C
B
u B iB u C iC
ZA
N' Z B
ZC
三相电路 中的电流
相电流----每相负载中的电流 I P
线电流----每根相线中的电流 Il
Байду номын сангаас返回
星形接法特点
iA
A
相电流=线电流
N
IA IAN B IB IBN C
iN
iAN
N'
iB iC
iCN
iBN
IC ICN
IN : 零线电流
Ip Il
4.3 负载三角形联接的三相电路
A
uCA
B
iA
uAB
iAB
iB
iCA iBC
C
uBC iC
特点：线电压=相电压 U l U p
返回
各电流的计算
相电流
IAB
U AB Z AB
IBC
U BC Z BC
ICA
U CA Z CA
A
uCA
B
iA
uAB
iAB
iB
iCA
ZABZBCZCA
C
uBC iC
iBC
两组对称三相负载: 一组三角形联接 Z 36.337o
另一组星形联接 RY 10 。
试求: (1) 各组负载的相电流; (2) 电路线电流；
IA
(3) 三相有功功率。
A
B
C
IAB
I AΔ
I AY
RY
Z
返回
解： 设线电压
UAB 3800o V
则
UA 220 30o V
（1）由于三相负载对称，计算一相即可
C
B
u B iB u C iC
ZA
N' Z B
ZC
三相电路 中的电流
相电流----每相负载中的电流 I P
线电流----每根相线中的电流 Il
Байду номын сангаас返回
星形接法特点
iA
A
相电流=线电流
N
IA IAN B IB IBN C
iN
iAN
N'
iB iC
iCN
iBN
IC ICN
IN : 零线电流
Ip Il
电子电工技术PPT课件第5章三相电路
无功功率
无功功率是指电感或电容元件在交流电路中交换的功率，计算公式为$Q = U_{avg}I_{avg}sinOmega$。
有功功率
有功功率是指实际消耗的功率，计算公式为$P = UIcosOmega$。
功率测量方法
直接测量法
通过测量电压和电流的有效值，再根据公式计算出功率。这种方 法简单易行，但精度较低。
源。
三相电源的电压和电流具有对称性，其波形为正弦波。
三相负载
三相负载是指使用三相电的设备或电 路，如三相电动机、三相变压器等。
三相负载的电压和电流也具有对称性， 其波形与三相电源的波形相同。
三相负载通常由三个相同的负载组成， 每个负载连接到三相电源的一相上。
三相功率
三相功率是指三相电路中消耗 的总功率，它等于三相电压和 电流的乘积之和。
需要对三相电路进行整体分析。
三角形连接的优点是可以在较小的导线 截面下传输较大的电流，且在三相负载 对称时，各相电流相等，可以充分利用
线路的容量。
功率因数
功率因数是指有功功率与视在功 率的比值，反映了电路中能量转
换的效率。
在三相电路中，功率因数的大小 取决于电路参数和负载的性质。 提高功率因数可以提高设备的利
电子电工技术ppt课件 第5章三相电路
目 录
• 三相电路的基本概念 • 三相电路的分析方法 • 三相电路的功率测量 • 三相电路的故障诊断与维护 • 三相电路的应用实例
01
三相电路的基本概念
三相电源
三相电源是由三个相同的交流电源组成，它们在相位、幅值和频率上均 相同，但相位互差120度。
三相电源通常由发电机产生，发电机内部有三组线圈，分别绕在三个不 同的槽内，每个线圈的端点都连接到相应的输电线上，从而形成三相电
无功功率是指电感或电容元件在交流电路中交换的功率，计算公式为$Q = U_{avg}I_{avg}sinOmega$。
有功功率
有功功率是指实际消耗的功率，计算公式为$P = UIcosOmega$。
功率测量方法
直接测量法
通过测量电压和电流的有效值，再根据公式计算出功率。这种方 法简单易行，但精度较低。
源。
三相电源的电压和电流具有对称性，其波形为正弦波。
三相负载
三相负载是指使用三相电的设备或电 路，如三相电动机、三相变压器等。
三相负载的电压和电流也具有对称性， 其波形与三相电源的波形相同。
三相负载通常由三个相同的负载组成， 每个负载连接到三相电源的一相上。
三相功率
三相功率是指三相电路中消耗 的总功率，它等于三相电压和 电流的乘积之和。
需要对三相电路进行整体分析。
三角形连接的优点是可以在较小的导线 截面下传输较大的电流，且在三相负载 对称时，各相电流相等，可以充分利用
线路的容量。
功率因数
功率因数是指有功功率与视在功 率的比值，反映了电路中能量转
换的效率。
在三相电路中，功率因数的大小 取决于电路参数和负载的性质。 提高功率因数可以提高设备的利
电子电工技术ppt课件 第5章三相电路
目 录
• 三相电路的基本概念 • 三相电路的分析方法 • 三相电路的功率测量 • 三相电路的故障诊断与维护 • 三相电路的应用实例
01
三相电路的基本概念
三相电源
三相电源是由三个相同的交流电源组成，它们在相位、幅值和频率上均 相同，但相位互差120度。
三相电源通常由发电机产生，发电机内部有三组线圈，分别绕在三个不 同的槽内，每个线圈的端点都连接到相应的输电线上，从而形成三相电
三相交流电路_教学课件.ppt
安全用电
学习情境1 三相交流电路
触电伤人的主要因素是电流，但电流值又决 定于作用到人体上的电压和人体的阻值。
通常人体的电阻为800Ω至几万欧不等。 一般规定36V以下的电压为安全电压，对人 体安全不构成威胁。
安全用电
学习情境1 三相交流电路
常见的触电方式有单相触电和两相触电。
人体同时接触两根相线，形成 两相触电，这是人体受380V的线电 压作用，最为危险。
三相负载的三角形连接
学习情境1 三相交流电路
将三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的接法，称
为三相负载的三角形接法。每相负载两端的电压都是电源的线
电压，每项负载中流过的电流为相电流，流过端线上的电流为
线电流。
各相电流的有效值为：IUV UUV ，IVW UVW ，IWU UWU
ZUV
ZVW
学习情境1 三相交流电路
学习情境1 三相交流电路
学习情境1 三相交流电路
甲、乙、丙、丁四个人谁会触电呢？？？
学习情境1 三相交流电路
正弦交流电路讲完， 请预习下一节磁路与铁心线圈路！
学习情境1 三相交流电路
三相交流电路可以视作三个单向交流电路的组合。三相交流 电路的有功功率、无功功率、视在功率为各项电路的有功功 率、无功功率、视在功率之和。无论三相负载是星形连接还 是三角形连接，当三相负载对称时，电路总的有功功率、无 功功率、视在功率均是每相负载有功功率、无功功率、视在 功率的3倍。
三相交流电路
学习情境1 三相交流电路
概述：
目前电力工程上普遍采用三相制供电。
由三个幅值相等、频率相同（我们国家电网频率 为50HZ)彼此之间相位互差120o的正弦电压所组成的 供电系统。
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学习情境1 三相交流电路
任务1 三相电源与三相负载
活动1：三相交流电动势的产生
1.三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）
A
A BC
Y
–
+
+
C
铁
Z
S
n
A X X YZ
单相绕组 三相绕组
三相绕组的三相电动势
N
+
B
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。
• 顺序：相序为A→B→C 。 • 逆序：相序为A→ C → B 。
活动2 三相电源的联接
学习情境1 三相交流电路
1.星形联接 把发电机三相绕组的末端 XYZ接成 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。
U CA U CU A
学习情境1 三相交流电路
各线电压与相电压之间的关系为:
•
U AB U AU B U BC U BU C UCA
UC
30o
U CA U CU A
UAB
30o •
UA
线电压的有效值用U l 表示, 相电压的有效值用Up表示。
•
UB
30o
由相量图可知它们的关系为:
幅值相等, 频率相同, 彼
+
X
绕 此之间相位相差120°。
组
三相对称电动势的产学生习情境1 三相交流电路
e eU
eV
eW
0 2 5 7 4 3 5 11 2
6 3 2 3 6 6 3 23 6
t
A
eA B
eB
eC
C
+
+
+
0
u u u
2
A2 5
7 4B 3 5 11 C
Ul 3Up
UBC
三相电源各电压间的相量关系
U AB 3U A 3o0
UBC 3UB30o U CA 3U C 3o0
2. Δ 形联结 发电机三相绕组
依次首尾相联，引 出三条线，称为三 角形联结。
Ul Up
U ABU A UBC UB U CAU C
学习情境1 三相交流电路
u uA uB uC
•
UC 120°
120°
•
UA
120°
•
UB
三相电压相量图
对称正弦量特点为： U A U B U C0
u Au Bu C0
4.正弦量的相序
Um
uA
uB
uC
0
2
–Um
学习情境1 三相交流电路
三相交流电 在相位上的 先后次序称 为相序。
t 三相发电机中各绕组
电动势到达幅值（或 零值）的先后次序。
u AU m si n t
u BU m sin t1 ( 2 )0
u C U m si t 2 n ) 4 ( U m s 0 i t 1 n ) 2 (
2.相量形式
U AU 0o U BU 12o0 U CU 12o0
学习情境1 三相交流电路
3.对称正弦量 幅值相等, 频率相同, 相位互相差120°的正弦量。
- 6 3 2 3 6
- - 6 3 2 3 6
X
Y
Z
S N
• •+ S •
+ N •+ +
A
•
Y +•
S
•Z
S N
C+
N
+• B
+
X
U相 eUEmsi nt
t V相 eVEmsi nt (12 )
W相
eW Emsin(t240) Emsin(t120)
学习情境1 三相交流电路
由于电机结构的原因, 这三相绕组所发出的三相电 动势幅值相等, 频பைடு நூலகம்相同, 彼此之间相位相差120°。可 将其表示为：
A B C
学习情境1 三相交流电路
A
U1 V1 W1
B
C
U2
V2 W2
UUV UU
对称
UVW UV
Ul UP
UWU UW
• 如果三相电源电动势对称，则三相电 压的相量和为零，即：
U UU VU W0
• 如果将某一相绕组接反，三角形回路 中的总电压为 ：
U U U U V U W 2 U W
中点 或零点
A 火线
线电
UA
UAB
压
N 中线或零线
N
相电 压
UB
UCA
B 火线
UC
UBC
C 火线
三相四线制
目前，我国供电系统线电压 380V，相电压220V。
学习情境1 三相交流电路
中点
或零点
UA
N
UB
相电
UC
压
A 火线
线电
UAB
压
N 中线或零线
UCA
B 火线
UBC
C 火线
根据KVL： U AB U AU B U BC U BU C
学习情境1 三相交流电路
1. Y 形联结 A iA
UAU0
UA N
UB
iN
ZA
U BU120
ZC
iB
N UCU120
ZB
•
三相交流
UC
B iC
UC • 电动机 IC
C
负载中电流:
(略线路阻抗)
IA
UA ZA IC
IB UC ZC
UB ZB
中性线中的电流为: •
I NI AI BI C IB
UU UW
UV UU
UV U UW
学习情境1 三相交流电路
活动3 三相负载的联接
交流电路中的用电设备，大体可分为两类： 一类是需要接在三相电源上才能正常工作
的叫做三相负载,如果每相负载的阻抗值和阻抗 角完全相等，则为对称负载，如三相电动机。
另一类是只需接单相电源的负载，它们可 以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或 线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载， 但各相的复阻抗一般不相等，所以不是三相对 称负载。如照明灯。
•
UA
•
若负载对称，即 •
Z A Z B Z C Z UB
IA 对称负载相量图
I N I A I B I C 0对称负载可以去掉中线。
学习情境1 三相交流电路
如果三相负载对称, 中线中无电流, 故可将中线除 去, 而成为三相三线制系统。
但是如果三相负载不对称, 中线上就会有电流IN 通过, 此时中线是不能被除去的, 否则会造成负载上三 相电压严重不对称, 使用电设备不能正常工作。
学习情境1 三相交流电路
情景1 三相交流电路
概述：
目前电力工程上普遍采用三相制供电。
由三个幅值相等、频率相同（我们国家电网频率为 50HZ)彼此之间相位互差120o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。
学习情境1 三相交流电路
三相制供电比单相制供电优越
在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的 单相交流发电机容量大。
在输电方面：如果以相同电压将相同大小 的功率输送到相同距离，三相输电线比单相输电
线节省材料。 在用电设备方面：三相交流电动机比单相电
动机结构简单、体积小、运行特性好等等。
因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。