三相正弦交流电路

相电压：相线与中性线间 的电压，“Up”表示
线电压：相线之间 的电压，”UL“表示 三相电源的星形联结
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电工技术基础与技能
方向规 定 末端。
• 2、相电压与线电压之间的关系
相电压是绕组始端
线电压是按三相电源的相序确定 的，如UUV是从U相 V相。 关系：
三相对称电源的电压关系图
①线电压是相电压的 3倍 ②线电压的相位超前相应的相电 压30 ③相电压和线电压都是对称的
思考：目前我国低压三相四线制方式供电供 给用户的线电压与相电压各是多少？
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电工技术基础与技能
【例1】已知三相四线制供电系统中，V相电源的瞬时值表达式为
uW 瞬时值表达式。 uV 220 2 sin t V，按正序写出的 uU 、
分析：三相四线制供电系统，三相电源是对称的，具有最大 值相等、频率相同、初相位互差120°的特性，而V相的初相
Y 3U L L cos p 3 380 22 0.6 8.7 KW
3)三角形联结时 U P U L 380 V
P U P 380 A 38A Z 10
L 3 3 38A 66A
3Y
3U L L cos p 3 380 66 0.6 26KW
线电压、线电流
S P Q 3U L L
2 2
无功功率
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【例题】
有一对称三相负载，每相的电阻为6Ω,电抗为8Ω，电源线电压为
380V，试计算负载星形联结和三角形联结时的有功功率。
2 2 2 2 解 1）每相负载的阻抗为 Z R X 6 8 10 R 6 2)星形联结时 cos p 0.6 Z 10 U 220 U 380 YL YP YP A 22A U YP L V 220 V Z 10 3 3
保护接地措施
培训课程 3、电气设备要有保护接零
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适用于电源中性点接地的三相 四线制
----就是把电气设备的金属外壳与中性线连接起来，称为保护接零。
保护接零的安全作用
4、使用漏电保护装置
作用： 主要防止漏电引起的触电和单相触电事故； 其次是防止漏电引起的火灾事故及切除一相接地故障。
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U1、V1、W1接 三相电源
U1 、 V1 、 W1 接三相电源
保护 接地线
U2 、 V2 、 W2 短接
U1接W2 V1接U2 W1接V2
（a）定子绕组的Y联结
（b）定子绕组的△联结
思考题：对于大功率三相异步电动机起动时，应采取哪种接线？
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【课堂小结】
1、负载的星形联结。 2、负载的三角形联结。
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小提示：接地和接零不能混用
当M2发生碰壳 事故时，若人 同时触到接地 设备外壳和接 零设备外壳， 人体将承受相 电压
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三 电气火灾的防范及扑救
1、电气火灾的主要原因
1）设备或线路过载运行。 2）供电线路绝缘老化、受损引起漏电、短路。 3）设备过热、温升太高引起绝缘物燃烧。 4）电气设备运行中产生明火引燃易爆物等。
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三相电路的功率
三相电路的有功功率等于各相有功功率的总和，即
P = P1 + P2 + P3
对称三相电路中，三相对称负载消耗的总功率：
P 3PP 3U P P cos p
P 3U L L cosP
视 在 功 率
相电压、相电流
Q 3U L L sin P
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只有懂得安全用电常识，才能主动灵活地
驾
驭
电，避免发生触电事故，危及人身安全。
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一、电流对人体的作用
1、触电的定义
人体因触及高电压的带电体而承受过大的电流，以致引起死亡
或局部受伤的现象称为触电。
2、触电对人体的伤害程度与哪些因素有关
a 流过人体电流的频率和大小。
5、注意事项：
带电灭火时，切忌用水和泡沫灭火剂。
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【课堂小结】
1、触电的相关因素及触电类型。 2、电气设备的保护接地。 3、电气设备的保护接零。 4、漏电保护装置的作用。 5、电气火灾的原因、防范与扑救。
【课后作业】
练习与考工模拟的第4.10题（P189页）。
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【课堂小结】
1、三相电路的有功功率概念
2、对称三相电路的功率计算
【课后作业】
练习与考工模拟的第4.6、4.7题（P188页)
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4 安全用电
【学习目标】
1、了解触电现象与安全电压。 2、了解触电伤人的因素及分类。 3、掌握常用的安全措施。 4、熟悉电气火灾的防范与扑救。
3、安全电压
-----规定36V及以下的电压，即U<=36V
根据欧姆定律： I=U/R=36/800=45mA<50mA
•
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4、触电类型
1）单相触电：指人体在地面上触及一根相线，电流通过人体流
入大地造成的触电。
中性点直接接地 接地 电流
中性点不接地
电容 电流
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3、扑救：
首先要切断电源， 然后进行扑救。
4、灭火剂的选用：
2、防范措施：
不导电的灭火剂，如： 1）选用具有一定阻燃能力的材料减少电气火源。 二氧化碳灭火剂 干粉灭火剂 2）严格按照额定值规定条件使用电气产品。 四氯化碳灭火剂等。 3）从减少明火、降低温度、减少易燃物三个 方面入手，提高设备的安装和维修水平。 4）严格按照防火要求设计和选用电气产品。 5）配备灭火器具。
• 二、负载的三角形联结
2、电路特点：
1、负载相电压等于电源线电 压，即U △P = UL。 2、线电压等于相电压，即 U△L = U △P 3、三相负载对称时，负载的 线电流与相电流的关系为： . .
如图（b）
L 3 P
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三相异步电动机星形（Y）和三角形（△）两种接法实例
决定因素
•触电事故表明：f=50~100Hz的电流最危险； I>=50mA（工频），人就会呼吸困难、肌肉痉 挛、中枢神经遭受损害从而使心脏停止跳动以 致死亡。
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一、电流对人体的作用
b 通电时间的长短 c 电流流过人体的途径 d 触电者本人的情况
人体电阻：800欧～几万欧 流过大脑或心脏时，最容 易造成死亡事故
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二、常用的安全措施
1、正确安装电气设备，带电部位要有保护措施；
如：安装 防护罩或 放到不易 接触到的 高处。
2、电气设备要有保护接地 ---把电气设备的金属外壳用导线和埋在大地中的接地装置连接 起来，称为保护接地。
适于中性点不接地的低压系统
中性点不直接接地的供电系统危险性
三相对称负载：每相负载 的电阻、电抗相等的三相 负载。如三相异步电动 机、大功率电炉等；否则 为三相不对称负载，如三 相照明电路中的负载。
负载（用电器） 三相负载：三相电源供电的设备
连接方法：星形联结 三角形联结
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• 一、负载的星形联结
1、定义：将各相负载的末端U2、V2、W2连在一起接到三相电源的 中性线上，把各相负载的首端U1、V1、W1分别接到三相交流电源的 三根相线上，这种连接方式称为三相负载有中性线的星形联结法，用 符号“Y0”表示。如下图：
为零，根据三相正序排列可求出U相的初相为+120° ，W相
的初相为-120°。 解：根据以上分析，可得出uu、uW的瞬时值表达式为：
uu 220 2 sint 120V
uW 220 2 sint 120V
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电工技术基础与应用
• 【课堂小结】
1、三相交流电的产生及特点 2、三相电源的连接
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•
三相正弦交流电路
• •
左跃华
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•
课程安排：
•
• •
1 三相交流电源
2 三相负载的连接 3 三相电路的功率
•
4 安全用电
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•
1 三相交流电源
• 【学习目标】
• 1.了解三相正弦交流电源的产生和特点. • 2.掌握三相电源的连接方式.
【课堂练习】
练习与考工模拟的第1、2题。
【课后作业】
练习与考工模拟的第4.2、4.3题
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3 三相电路的功率
【学习目标】
1、熟悉三相电路功率的概念。 2、掌握三相对称电路功率的计算。
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实践导 引
单相有功功率表可以测量单相电路的有功功率， 你能用它来测量三相对称电路的有功功率吗？三相不 对称电路的有功功率又是如何测量的呢？
uW U m siBiblioteka Baidu(t 120)
矢量和为零
三相正弦对称电源的波形图和矢量图
相序：三相交 流电到达最大 值（或零）的 先后次序。 按U-V-W-U 的相序排列称 为正序，否则 为负序。
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• 二、三相电源的连接
• 1、星形联结
定义：将发电机三相绕组的末端U2、V2、 W2连接在一点，始端U1、V1、W1分别引 出与负载相连的连接方法。如下图： 供 电 方 式 三相三线制：三根相线组 成的方式 高压 三相四线制：三根相线 和一根中性线组成 低压
• 3.掌握线电压与相电压的关系.
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设U相的初相为0
• 一、三相交流电源的产生与特点
三相交流发电机 工程上，把频率相同、 产生的交流电称 最大值相等、相位彼此相差 为三相交流电。 120的三个正弦交流电源称 代数和 为三相正弦对称电源。
为零
uU U m sin t
uV U m sin(t 120)
2）两相触电：人体同时接触两根相线，形成两相触电，这时人体受
线电压的作用。
最 危 险 ！！
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3）跨步电压触电
---指在高压发生接地故障区域，人的
两脚之间产生的跨步电压引起的触电。
规程规定：安全距离， 室内4米之外，室外 8米之外
另：接触电压触电、弧光电压 触电、感应电压触电等等。
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• 2、电路特点
①负载的相电压等于电源相 电压（UYP＝UP） ②负载的线电压与相电压的
关系为
UL＝ 3 UYP
③线电流等于相电流，即
IYL＝IYP
④中性线电流等于零，即
I I I 0 I N U V W
负载不对称时，IN≠0， 此时中性线绝不可断 开
【课堂练习】
练习与考工模拟内的是非题【（1）（2）（3）】
【课后作业】
练习与考工模拟内的第4.1题
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• 2 三相负载的连接
• 【学习目标】
• 1、了解负载的概念
•
•
2、了解对称负载的连接方式与特点
3、了解中性线的作用
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• 【实践导引】
单相负载：单相电源供电的设备，照明灯、电视机等
三相对称负载的特点， 此时中性线可省去，转 换为三相三线
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【例1】星形联结的对称三相负载，每相的电阻R＝6，感抗XL＝8，接 到线电压为380V的三相电源上。求相电压、相电流、线电流和中线电流分 别为多少？
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1、定义：将三相负载分别接 在三相电源的两根相线之间的 接法，如图（a）。