《电工技术基础与技能》第十章三相正弦交流电路_PPT课件

《电工技术基础与技能》演示文稿

10 三相正弦交流电路

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《电工技术基础与技能》演示文稿10 三相正弦交流电路

教学重点1. 了解三相交流电源的产生和特点。 2. 掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。

教学难点1. 掌握三相电路线电压与相电压的相位关系。

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《电工技术基础与技能》演示文稿10 三相正弦交流电路

10.1

三相交流电源

10.2 安全用电 单元小结

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《电工技术基础与技能》演示文稿10.1 三相交流电源

一、三相交流电动势的产生二、三相电源的连接

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《电工技术基础与技能》演示文稿一、三相交流电动势的产生

1.对称三相电动势振幅相等、频率相同，在相位上彼此相差 120 的三个电 动势称为对称三相电动势。对称三相电动势瞬时值的数学表 达式为第一相(U 相)电动势： e1 = Emsin t 第二相(V 相)电动势： e2 = Emsin( t 120 ) 第三相(W 相)电动势：e3 = Emsin( t 120 )

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《电工技术基础与技能》演示文稿显然，有 e1 e2 e3= 0。波形图与矢量图如图 10-1 所示。

图 10-1 对称三相电动势波形图与矢量图

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《电工技术基础与技能》演示文稿2.相序三相电动势达到最大值(振幅)的先后次序称为相序。e1 比 e2 超前 120 ,e2 比e3 超前 120 ,而 e3 又比 e1 超前120 , 称这种相序称为正相序或顺相序；反之，如果e1比 e3 超前 120 ,e3 比 e2 超前 120 , e2 比 e1 超前 120 ,称这种相序 为负相序或逆相序。 相序是一个十分重要的概念，为使电力系统能够安全可

靠地运行，通常统一规定技术标准，一般在配电盘上用黄色 标出 U 相，用绿色标出 V 相，用红色标出 W 相。

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《电工技术基础与技能》演示文稿二、三相电源的连接

三相电源有星形(亦称 Y形 )联结和三角形(亦称 形) 联结两种。

1.三相电源的星形( Y 形)联结将三相发电机三相绕组 的末端 U2、V2、W2 (相尾) 连接在一点，始端 U1、V1、 W1 (相头)分别与负载相连， 这 种 连 接 方 法 称 为 星 形 (Y 形)联结。如图 10-2 所示。图 10-2 三相绕组的星形联结高 等 教 育 出 版 社 Higher Education Press

《电工技术基础与技能》演示文稿从三相电源三个相头 U1、V1、W1 引出的三根导线称 为端线或相线，俗称火线，任意两个火线之间的电压称为 线电压。Y 形联结的公共连接点 N 称为中性点，从中点引

出

的导线称为中性线或零线。由三根相线和一根中性线组 成的输电方式称为三相四线制(通常在低压配电中采用)。每相绕组始端与末端之间的电压(即相线与中性线之间 的电压)称为相电压，它们的瞬时值用 u1、u2、u3 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U1 = U2 = U3 = UP

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《电工技术基础与技能》演示文稿任意两相始端之间的电压(即火线与火线之间的电压)称 为线电压，它们的瞬时值用 u12、u23、u31 来表示。Y接法的 矢量图如图 10-3 所示。 显然三个线电压也是对称的。大小(有效值)均为U 12 U 23 U 31 U L 3U P

线电压比相应的相电压超 前 30 ,如线电压 u12 比相电压 u1 超前 30 ,线电压 u2 3 比相电 压 u2 超前 30 ,线电压 u31 比 相电压 u3 超前 30 。

图 10-3 相电压与线电压的矢量图高 等 教 育 出 版 社 Higher Education Press

《电工技术基础与技能》演示文稿2.三相电源的三角形( 形)联结将三相发电机的第二绕组始端 V1 与第一绕组的末端 U2 相 连，第三绕组始端 W1 与第二绕组的末端 V2 相连，第一绕组 始端 U1 与第三绕组的末端 W2 相连，并从三个始端 U1、V1、 W1 引出三根导线分别与负载相连，这种连接方法称为三角形 ( 形)联结。显然这时线电压等于相电压，即 UL = UP

这种没有中性线，只有三根相线的输电方式称为三相三线制。高 等 教 育 出 版 社 Higher Education Press

《电工技术基础与技能》演示文稿

特别需要注意的是，在工业用电系统中如果只引出三根导线(三相三线制),那么就都是火线(没有中性线),这 时所说的三相电压大小均指线电压 UL ;而民用电源则需要 引出中性线，所说的电压大小均指相电压 UP 。

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《电工技术基础与技能》演示文稿【例10-1】已知发电机三相绕组产生的电动势大小均为 E = 220 V,试求：(1) 三相电源为 Y形 联结时的相电压 UP 与 线电压 UL;(2) 三相电源为 形联结时的相电压 UP 与线电压 UL 。 解：(1) 三相电源 Y 形联结：相电压 UP = E = 220 V, 线电压U L 3 U P 380 V

压

(2) 三相电源 形联结：相电压 UP = E = 220 V,线电

UL = UP = 220 V高 等 教 育 出 版 社 Higher Education Press

《电工技术基础与技能》演示文稿10.2 安全用电

一、电流对人体的作用二、常用的安全措施

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《电工技术基础与技能》演示文稿一、电流对人体的作用

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。触电对人体的伤害程度， 与流过人体

电流的频率、大小、通电时间的长短、电流流过 人体的途径以及触电者本人的情况有关。触电事故表明，频率为 50 ~ 100 Hz 的电流最危险，通过

人体的电流超过 50 mA(工频)时，就会产生呼吸困难、肌肉 痉挛、中枢神经遭受损害从而使心脏停止跳动以至死亡，电 流流过大脑或心脏时，最容易造成死亡事故。高 等 教 育 出 版 社 Higher Education Press

《电工技术基础与技能》演示文稿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电阻值。 通常人体的电阻为 800 至几万欧不等。通常规定 36 V

以下的电压为安全电压，对人体安全不构成威胁。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，这时人体受 380 V 的线电压作用， 最为危险。

单相触电是人体在地面上，而触及一根相线，电流通过 人体流入大地造成触电。此外，某些电气设备由于导电绝缘 破损而漏电时，人体触及外壳也会发生触电事故。高 等 教 育 出 版 社 Higher Education Press