1、三相电的相序问题
三相电的三根火线与电机可以有6种连接方式(如RST,RTS,STR……），可是相序接错电机会反转。请问：是只有RST相序时正转，其他５种都反转；还是其中几种正转，另几种反转？或……
答：三相电源的相序是以某相电量的相位超前排列在前面，而电量的相位滞后的相排列在后面，三相之间互差120度电角度，第二相滞后第一相120度电角度，最后的一相滞后第一相2 40度电角度。但是由于相差360度相当于同相位，因此最后的一相又相当于超前第一相120度电角度。因此任意将两条电源线对调，则相序变反，电机反转。若再对调两条电源线后再一次另外对调任意两条电源线则相序又变回原来的相序。也就是说RST为正转相序的话，TRS和STR都与RST一样为正转相序，另外的SRT、TSR和RTS三种都是反转相序。
2、相序表
相序表是用来控制三相电源的相序的。
当相序对了，相序表的继电器就吸合；相序不对，相序表的继电器就不吸合。三相电源中有A相、B相、C相，假如按ABC相序电源接入电动机，电动机是正转，则按ACB相序电源接入电动机，电动机就是反转。为了防止电动机反转，加入相序表来防止进来电源相序反相，造成电动机反转。
相序表可检测工业用电中出现的缺相、逆相、三相电压不平衡、过电压、欠电压五种故障现象，并及时将用电设备断开，起到保护作用
最早的相序表内部结构类似三相交流电动机，有三相交流绕组，和非常轻的转子，可以在很小的力矩下旋转，而三相交流绕组的工作电压范围很宽从几十伏到五百伏都可工作。测试时，依转子的旋转方向确定相序。也有通过阻容移相电路，使不同相序就有不同的信号灯显示相序。
相序表
第四节 三相交流电路 工业上应用最多的交流电是三相交流电。单相交流电实际上也是三相交流电的一部分。三相交流电有很多优点：例如三相电机比同尺寸的单相电机输出功率大，性能好；三相交流电的输送比较经济；既节约了有色金属又降低电能损耗等。 一、 、 三相交流三相交流三相交流电电的产生 三相交流电一般由三相发电机产生。其原理可由图1-46说明。发电机定子上有U1-U2、V1-V2、W1-W2三组绕组，每组绕组称为一相，各相绕组匝数相等、结构一样，对称地排放在定子铁芯内侧的线槽里。在转子上有一对磁极的情况下，三相绕组在排放位置上互差120o 。转子转动时U1-U2、V1-V2、W1-W2绕组中分别都产生同样的正弦感应电动势。但当N极正对哪一相绕组时，该相感应电动势取得最大值。显然，V相比U相滞后120o ，W相比V相滞后120o ，U相比W滞后120o 。 三相电动势随时间变化的曲线如图1-47所示。这种大小相等、频率相同、但在相位上互差120o 的电动势称为对称三相电动势。同样，最大值相等、频率相同、相位相差120o 的三相电压和电流分别称为对称三相电压和对称三相电流。 图1-46 三相交流电发电机示意图 图1-47 三相交流电波形 三相交流电动势在时间上出现最大值的先后次序称为相序。相序一般分为正相序、负相序、零相序。 最大值按U—V—W—U顺序循环出现的为正相序。最大值按U—W—V—U顺序循环出现的为负相序。如令三个相电压的参考极性都是起始端U1、V1、W1为正，尾端U2、V2、W2为负，又令U1—U2绕组中的电动势e u ，为参考正弦量，那么，三个相电压的函数表达式为：
1.绪论 1.1 问题的提出 三相用电设备在相电源发生故障造成缺相或使用时相序有误，一般都会影响其正常工作，严重时会造成设备故障甚至损坏。 对三相电源控制的主要内容包括两个部分，一是开机时对将要进入负载的三相电源的相序进行测试，二是在负载工作过程中对三相电源的各相进行全程缺相监控。考虑到相电源不正常工作时对设备的不良影响，用电设备一般都有一些防范措施，但这些措施通常比较简单，在电源发生故障时响应迟缓，加之检测元件不够准确，调整精度较低，操作不够方便，其保护效果不够理想。而在故障发生后，由于一般设备无故障指示，检修也不很方便。此外，普通保护电路无法对相序是否正确作出指示或自动完成相序的改变。对于有固定相序的负荷，若相序有误，就不能正常工作或造成事故。为了确定相序，以三相交流电机为动力的负载，通常先将三相电源接人负载，然后观察电机的转向以确定相序的正负。另外也可考虑用多踪示波器确定相序，这种方法也适合于其它不允许电源相序接错的负载。但这些方法都较麻烦或不太安全，有的还需专用设备，对于一些频繁变换使用地点的仪器设备，若每次使用前都需确定相序，显然是一件极为麻烦的事。 早期的相序检测电路由电容、电阻组成，虽然结构简单，但电容值较大，用指示灯指示，功耗较大，体积也大，还需人工判别灯的亮度，且不能实现自动检
测；现有的相序检测方法有的使用数字逻辑电路或单片机。 为此，本文提出了一种低成本、低功耗、能监测缺相和检测相序、并能作出相应指示的智能化微机监测系统。由于直接从相电源采集信号，因而本系统的准确性和灵敏度都有很大的提高。而采用微机控制，则使系统存在良好的可扩展性，若某一负载系统需增加某些测控功能，一般只需增加很少的硬件，甚至改变软件即可方便地达到目的。 1.2 三相电源状态分析 三相电源根据各相的相位差及工作状态，大致可分为正序、负序及故障三种状态。 (1)正序A，B，C三相电源前后两相相电压的相位差均为120。，其相序为A—B—C —A一?。大多数用电设备所需要的电源的正常相序为正序，即当为用电设备提供正序三相电源时，设备能正常工作。对相序有要求的负载，一般正常工作电源已设置为正序。 (2)负序A，B，C三相电源前后两相相电压的相位差为120。，但其相序为A—C—B —A一?。 (3)故障相电源的故障主要为缺相，如熔断器开路造成的缺相等。三相电源缺一相或几相时，均会引起负载故障，轻则使设备工作不稳定或无法工作，重则造成设备损坏等严重后果。虽然大部分设备对于缺相有一定的保护措施，但这些保护器件一般动作较慢，设定值准确调整困难，同时在检修时无法指明是哪些相出现故障。若三相全缺，则为停电状态。 2.整体方案的设计 2.1．应用知识简介
实验十三三相电源相序的判别及负载功率因数的测定 一、实验目的 (1 掌握三相交流电路相序的测量方法； (2 熟悉功率因数表的使用方法，了解负载性质对功率因数的影响。 二、实验原理 1. 相序指示器 相序指示器如图13-1所示，它是由一个电容器和两个瓦数相等的白炽灯联接成星型不对称电路，且无中线。它可用来指示三相电源的相序。 在图13-1电路中，设为三相对称电源相电压，中性点电压为: 设:
可见B相的白炽灯比C相的亮。 综上所述，用相序指示器指示三相电源相序的方法是：令连接电容器的一相为A相，那么，白炽灯较亮的一相是B相，较暗的一相是C相。 2. 负载的功率因数 在图13-2电路中，负载的有功功率P=UIcosφ其中cosφ为功率因数，功率 因数角φ=arctan(X L-X C/R。 (1 当 XL>XC，0 φ <1 （滞后），为感性负载； (2 当 X L C ， 0 φ <1 （超前），为容性负载； (3 当 X L =X C ， cos φ＝ 1 ，为电阻性负载。可见，功率因数的大小和 性质由负载参数的大小和性质决定。 三、实验设备 (1 交流电压表、电流表、功率表和功率因数表；
(2 40W 白炽灯 2 个，电容器 1 个，电感线圈 1 个； (3 三相调压器（输出可调三相交流电压）。 四、实验内容 (1 测定三相电源的相序 1 按图 13-1 接线，图中， C ＝ 2.5 μ F ， R A 、 R B 为两个 220V 、40W 的白炽灯，输出为电压 220V 的三相交流电压，测量电容器、白炽灯电压和中性点电压 U N ' N ，,观察灯光明亮状态，作好记录。设电容器一相为 A 相，试判断 B 、 C 相。 2 将电源线任意调换两相后，再接入电路，重复步骤 (1 ，并指出三相电源的 相序。 (2 负载功率因数的测定 按图13-2接线，阻抗Z用电阻（220V、40W白炽灯）、电感线圈（220V、40W 镇流器）和4.7μF电容串联，将测量数据记入表13-1中。 (3 按图13-2接线，将上述电阻、电感、电容并联，将调压器电压调至它们所能承受的额定电压值。测量表13-1所需数据，并记录之。 表13-1 测定负载功率因数数据 负载情况 U (V I (A P (W cosφ 负载 性质 计算 φsinφ cosφR、L、C串联
专业：电气工程及自动化 姓名： 实验报告 学号：日期：11月3日地点：东三 -202 课程名称：电路与电子技术实验Ⅰ指导老师：李玉玲成绩： __________________ 实验名称：实验13 三相电路的相序、电压、电流及功率测量实验类型：_______ 同组学生姓名：__ 一、实验目的和要求 1、学会三相电源相序的判定方法。
2、学会三相负载Y形和△形联结的连接方法，掌握这两种接法下，线电压和相电压、线电流和相电流的测量方法。 3、熟悉一瓦表法、二瓦表法测量三相电路的有功和无功功率的原理与接线方法。 4、掌握功率表的接线和使用方法。 二、实验内容和原理 原理： 1、确定三相电源相序的仪器称为相序指示器，它实际上是一个星形连接的不对称负载， 一项中接有电容C，另两相分别接入大小相等的电阻R。 所以把图示负载电路接到对称三相电源上，且认定接电容的一相为U相，那么，其余两 相中相电压较高的一相必是V相，相电压较低的一相是W相。V、W两项电压的相差程度取 决于电容的数值。一般为便于观测，V、W两相用相同的白炽灯代替R。 2、将三相负载各项的一端连接成中线点N，A、B、C分别接至三相电源，即为Y形联结。 这是相电流等于线电流。如果电源为对称三相电源，在负载对称时，线电压有效值是相电压有 效值的倍，相位超前角30度，即。这时各相电流也对称，电源中性点与负 载中性点之间的电压为零。即使用中性线将两中性点连接起来，中性线电流也等于零。如果负载不对称，即中性线就有电流流过，这时如将中性线断开，三相负载的各相相电压将不再对称。各相灯泡会出现亮暗不一致的现象，这就是中性点位移引起各相电压不等的结果。 3、△接法时，线电压等于相电压，但线电流为两相电流的矢量和，若负载对称，则 。 4、三相电路功率测量 （1）一瓦表法测有功功率
目前，世界各国的电力系统绝大多数均采用三相制供电方式，所谓三相制就是由三个频率相同、有效值相等、初相位互差120度的电压源组成的供电系统。三相制的供电方式有许多显著优点，例如三相发配电设备在同样功率、电压的条件下比直流或单相交流简单、体积小、效率高、节省材料，三相电动机结构简单、运行可靠、使用和维护方便等等。 本章介绍对称三相电路的基本概念、分析计算方法，不对称三相电路的概念及中点位移，并介绍三相电路的功率及其测量等内容。 7.1 三相交流电路 三相电路的基本结构包括电压源、负载、变压器以及传输线，在这里可以简化为电压源与负载通过导线相连的电路，有关传输线的学习可以作为电力系统专业的深入。忽略变压器可以简化分析，同时也不会影响对三相电路的分析计算问题的理解。 7.1.1 对称三相电源 三相电源来源于三相交流发电机，其中发电机定子AX、BY、CZ为三个完全相同，彼此相差120度的绕组。当磁极（转子）以w角速度匀速旋转时就分别产生三个同频率、等幅值、相位初值互差120度的正弦交流电压。如图7.1.1所示
在三相制中，负载一般也是由三个部分电路组成的，每一部分称为负载的一个相，这样的负载称为三相负载，常见的三相感应电动机便是一例。有了三相负载的概念以后，我们就把以前用二段网络表示的负载称为单相负载。在三相制中常常把若干单相负载分为三组，组合而成三相负载，然后和三相电源相接。在三相制中还会存在一些未经组合的单相负载。
由三相电源、三相负载（包括个别单相负载）和联接导线所组成的电路称为三相电路。三相电路实际上是一种复杂交流电路。 顺便指出，三相制的概念可以推广。在理论上可以制造出任意相数的发电机，产生二相、三相、四相……电压，统称为多相电源。由多相电源供电的体系称为多相制。对称相正弦电压中包含个振幅相等，频率相同的正弦电压，在相位上相邻的两个电压间具有 的相位差。例如对称六相电压中，相邻两电压的相位差为。二相制是一种例外，二相电压中两个相电压的振幅相等，但其相角差不是而是，其实可以把它看成是对称四相制的一半，可称之为“半四相制”。除三相制以外的多相制只在某些特殊场合才会遇到。例如自动控制系统和电气测量仪表中有时用到二相制；在某些整流设备中要应用六相或十二相正弦电源。 7.1.2 三相电源的连接法 在三相电路中，一般有两种接法：形（星形）和形（三角形）。 1.星形连接（形） 将三相绕组的末端XYZ联在一起，用N表示，成为中点，再将始端ABC引出与负载相 连，成为端线（俗称火线），这样的连接称为星型连接，如图7.1.3所示。此时若将负载也接成星型，中点用N′表示。电源和负载中点的连线称为中线（俗称地线），这种三相电路称为三相四线制，这种电路相当于三个单相电路，中线为三个单相电路的公共回线。 端线与中线间的电压为相电压、、，简写为、、；端线与端线之间的电压称为线电压，如、、。
4.9 三相交流电路电压、电流和相序的测量 4.9.1 实验目的 1. 识别三相负载星形连接、三角形连接的方法以及线电压、相电压、线电流、相电流、中线电压、中线电流的表示关系。 2. 验证上述两种连接方式线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。 3. 用实验的方法研究三相四线制电路中的中线作用。 4. 掌握三相交流电路相序判定的测量方法。 4.9.2 实验预习要求 1. 预习三相交流电路的基本原理。 2. 熟悉实验步骤。 3. 掌握相序测量的计算方法。 4.9.3 基本原理 1. 三相交流电的输出： 如图4.9-1所示，三相交流发电机发出按正幅值（或相应零值）A →B →C 顺序输出电压，其幅值相等、频率相同、彼此相位差也相等。电动势及端电压表示如下： 2. 电压相量图： 线电压与相电压之间的关系如图4.9-2所示。 3. 负载连接方式 （1）星形连接（Y 连接—三相三线制及Y 0—三相四线制）（如图4.9-3所示） （2）三角形接法（?接法—三相三线制），（如图4.9-4所示）。 （3）线电压、相电压、线电流、相电流等表示法。(如表4.9-1所示)。 sin sin(120)sin(240) sin(120) A B C U t U t U t t ωωωω???==-=-= +303030AB A B A BC B C B CA C A C U U U U U U U U U ???? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? =-=∠=-=∠=-=∠图4.9-2 图4.9-1 sin sin(120)sin(240) sin(120) A B C m m m m E t E t E t E t e e e ωωωω???==-=-= +
实验十一三相交流电路的研究 一、实验目的 1. 掌握三相负载作Y接、△接的方法，验证这两种接法下线、相电量之间的关系。 2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。 二、原理说明 在三相电源对称的情况下，三相负载可以接成星形（Ｙ接)或三角形(△接)。三相四线制电源的电压值一般是指线电压的有效值。如“三相380V电源”是指线电压380V，其相电压为220V；而“三相220V电源”则是指线电压220V，其相电压为127V。 1. 负载作Y形联接 当负载采用三相四线制(Yo)联接时，即在有中线的情况下，不论负载是否对称，线电压Ul 是相电压UP的倍，线电流Il 等于相电流Ip，即 U1=Up，I1=Ip 当负载对称时，各相电流相等，流过中线的电流Io＝0，所以可以省去中线。若三相负载不对称而又无中线(即三相三线制Y接)时，UP≠1/3Ul ，负载的三个相电压不再平衡，各相电流也不相等，致使负载轻的那一相因相电压过高而遭受损坏，负载重的一相也会因相电压过低不能正常工作。 所以，不对称三相负载作Y联接时，必须采用三相四线制接法，即Yo接法，而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。 2. 负载作△形联接 当三相负载作△形联接时，不论负载是否对称，其相电压均等于线电压，即Ul＝Up；若负载对称时，其相电流也对称，相电流与线电流之间的关系为：Il ＝ 3Ip；若负载不对称时，相电流与线电流之间不再是关系即：Il≠Ip 当三相负载作△形联接时，不论负载是否对称，只要电源的线电压Ul对称，加在三相负载上的电压Up仍是对称的，对各相负载工作没有影响。 3. 三相电源及相序的判断 为防止三相负载不对称而又无中线时相电压过高而损坏灯泡，本实验采用“三相220V电源”，即线电压为220V，可以通过三相自耦调压器来实现。 三相电源的相序是相对的，表明了三相正弦交流电压到达最大值的先后次序。判断三相电源的相序可以采用图12-1所示的相序指示器电路，它是由一个电容器和两个瓦数相同的白炽灯联接成的Y接不对称三相电路。假定电容器所接的是Ａ相，则灯光较亮的一相接的是电源的B相，灯光较暗的一相即为电源的C相(可以证明此时B相电压大于C相电压)。
三相交流电相序指示器(二) https://www.doczj.com/doc/b93581383.html,文章出处：发布时间：2007/09/29 | 959 次阅读| 0次推荐| 0条留言 本例介绍的三相交流电相序指示器，采用数字集成电路 集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母"IC"(也有用文字符号"N"等)表示。[全文] 制作而成，它采用LED发光二极管 来指示三相交流电的相序是否正确。当发光二极管发光时，说明相序排列正确;若发光二极管不亮，则说明相序错误。 电路工作原理 该三相交流电相序指示器电路由稳压电路、计数分配器和LED驱动电路组成，如图5-187所示。 稳压电路由二极管VDl-VD3、电阻 电阻，物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体，简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。[全文] 器Rl-R6和稳压二极管 VSl-VS6组成。 计数分配器电路由十进制计数/脉冲分配器集成电路lCl和电阻器R7、电位器RP、电容器Cl、C2、二极管VD4-VD6组成。 LED驱动电路由发光二极管VL、二极管VD7、VD8和与门集成电路IC2(Dl、D2)组成。 三相交流电压先经VDl-VD3、VSl一VS3和Rl一R3限流降压后，将三相正弦波电压变成近似锯齿波，再通过VS4-VS6稳压为5V左右的直流电压。VD4正端的方波信号经VD4、RP和R7、CI处理后，作为ICl第15脚的周期脉冲清零信号;VD5和VD6正端的方波一路分别加至Dl和D2的输入端上，另一路经VD5、VD6取样后作为ICl的触发脉冲信号。 当相线Ll电压处于有效状态、lCl的15脚(R端)有方波信号输人时，lCl内电路清零复位，其3脚(Y0端)输出高电平，而2脚(Y1端)和4脚(Y2端)输出低电平，此时若相线L2和L3相序正确，则相线L2电压处于有效状态。VD5正端由方波信号时，ICl计入一个计数脉冲，其2脚输出高电平，使Dl输出高电平，D2输出低电平，VD7导通，VL点亮。同理，在相线L3电压处于有效状态、VD6正端由方波信号时，ICl又计入一个计数脉冲，使4脚输出高电平，使D2输出高电平，Dl输出低电平，VD8导通、VD7截止，VL点亮。 由此可见，在三相交流电压相序正确(按Ll、L2、L3顺序排列)时，Dl和D2交替输出高电平，使VL闪亮(其闪烁频率约为1OOHz)。若三相交流电压相序不正确，则Dl和D2均输出低电平，VD7和VD8不导通，VL不发光。 元器件选择 Rl-R3均选用1-2W金属膜电阻器 ;R4-R8选用1/4W碳膜电阻器 或金属膜电阻器。 RP选用有机实心可变电阻器。 Cl选用涤纶电容器或独石电容
课程名称：电网络分析_______指导老师：_孙盾_____ 成绩：__________________ 实验名称：_三相电路相序电流电压以及功率的测量实验类型：_____同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、学习三相电源相序的判定方法； 2、学习三相负载Y型联结和△型联结的连接方法，掌握两种接法下，线电压和相电压、 线电流和相电流的测量方法； 3、熟悉一瓦表法测量有功和无功功率的原理与接线方法； 4、熟悉二瓦表法测量三相电路有功和无功功率的原理与接线方法； 5、掌握功率表的接线和使用方法。 二、实验内容和原理 （1）实验内容 1、三相相序的测定(三相电机转动方向,一表法二表法连接)； 2.三相四线制Y0-Y0接法:对称负载 (单相负载为两只25W/220V灯泡、两个1μ F/630V电容并联组成)测量各相（线）电流及中线电流，各相电压及线电压，各相 有功功率； 3.三相四线制Y0-Y0接法:不对称负载（将W相负载中的电容去掉）测量各相（线） 流及中线电流，各相电压及线电压，各相有功功率； 4. 断开中线，形成Y-Y接法；在不对称负载情况下，测量各相（线）电流，各相电 压及线电压，各相有功功率； 5. 断开中线，形成Y-Y接法；在不对称负载情况下，两表法测量总有功功率，并比 较； 6. 断开中线，形成Y-Y接法；在对称负载情况下，两表法测量总有功功率和总无功 功率； 7. 将负载改接为△型对称负载,形成 Y- △接法；各(相)线电压、线电流、相电流 及各相有功功率； 8. 二瓦表法测量三相△接对称负载总有功功率和总无功功率；一瓦表法测量三相△ 接对称负载总无功功率； （2）实验原理 1.对称三相三线制——一表法测量有功功率
三相电源断相与相序保护器设计 摘要 三相电源在我们的生活中扮演着一个极其重要的角色，并且运用的地方多于大功率仪器设备上，在原来的传统工业控制中，是由外部电源相序接线的准确性来控制，这样对操作者有较高的要求。为了降低操作者的要求，因此一个缺相与相序保护继电器对于三相电源来说作用是相当大的，三相电源保护继电器的核心是通过单片机编程对三相电检测是否有缺相、错相问题来对电机进行及时的保护。 首先要对三相电源的断相、错相问题故障进行分析，并结合PIC12F675单片机编程的功能，找出可靠性高、实施性强的保护方案，同时通过发光二级管来反馈给使用者所需要的信息。有了保护继电器就可以避免三相电源一些不必要的损失，不仅降低了操作者的要求，同时也减少了很多的物力人力，具有十分重要的意义！ 关键词：三相电源，断相检测，错相检测，继电器
目录 摘要 ......................................................... I 第1章绪论 . (1) 1.1 三相电源简介 (1) 1.2 本课题的主要内容 (2) 1.3 工作原理图 (2) 第2章硬件电路设计与实现 (3) 2.1 方案的设计 (3) 2.2 电源模块设计 (6) 2.3电压采样及其电路设计 (7) 2.4 PIC12F675单片机的介绍 (8) 第3章软件设计 (10) 3.1 主程序设计 (10) 3.2 断相检测部分 (11) 3.3 相序检测部分 (12) 第4章系统制作与调试 (13) 4.1 元器件清单 (13) 4.2 硬件与软件调试 (14) 第5章总结与体会 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附录 (18) 附录A 原理图 (18) 附录B 程序 (18) 附录C PCB图 (33) 附录D 实物图 (34)
三相交流电的电动势及U-V-W相序介绍 三相交流电的电动势及U-V-W相序介绍 在实际生产中，普遍使用的是三相交流电，它由三相发电机发出，并且由三相输电系统输送给用户。用输电线把三相交流电源和负载正确地连接起来就构成了三相交流电路。 三相交流电具有电能输送方便、经济，三项功率比单相功率的波动性小灯优点。因而得到广泛的应用。三相交流电路一般是指电路中同时存在着三个最大值相等，频率相同，相位彼此相差120°的正弦交流电动势。每个电动势组成的那部分电路叫做一“相”。 三相交流电动势的解析式表示如下： eu=Emsinωt ev=Emsin（ωt-120°） ew=Emsin（ωt+120°） 其波形图和相量图如上右图所示。 我们把幅值相等，频率相同，相位彼此互差120°的三相正弦交流电动势称为对称电动势。下面所说的三相电动势如无特殊说明，均指对称电动势。 对称电动势的特点是三相电动势瞬时值之和恒为零。 在实际应用中，常用U-V-W的次序表示三相电动势的相序，所谓相序是指三相电动势通过最大值和零值的先后顺序，即U相比V相电动势超前120°；V相比W相电动势超前120°；W相比U相电动势超前120°。 在三项绕组中，将哪一项定位U相是无关紧要的，但U相一旦设定，则V、W便按顺序一同被设定。即比U相滞后120°的是V，相比V滞后120°的是W相，这个次序不能混淆。因此把U-V-W的相序称为顺相序。 三相星形电源的连接、零线/地线/相线/火线的区别及相电压/线电压 如果将三相交流电源的每一相用两根导线和负载连接起来，组成了三个互不相关的电路，如下图所示。这种连接需要用六根导线来输电，是很不经济的。
三相电路设计性实验 一、 实验目的 1． 了解三相交流电源电压的相序，学习其测量方法。 2． 掌握三相负载作星形联接和三角形联接的方法，验证这两种接法下线电压 和相电压、线电流和相电流之间的关系。 3． 理解三相四线制供电系统中中线的作用。 4． 掌握用三表法、二表法测量三相电路有功功率，用一表法测量三相电路无 功功率的方法。 二、 原理说明 1． 图4-1所示为相序指示器电路，用以测量三相交流电源电压的相序A 、B 、C 。该电路由一个电容器和两个功率相同的白炽灯组成星形不对称三相负载，如果电容器接A 相，则灯光较亮的为B 相，灯光较暗的为C 相。（相序是相对的，任何一相均可作为A 相，但A 相确定以后，B 相和C 相也就确定了）。 图4-1 为了分析问题方便，设R R R X C B C ===，另设00∠=p A U U ，则 p N N C C p N N B B p p p p C B A N N U ..U U U U ..U U U U .j .R R jR R U R U jR U R R jR R U R U jR U U 00000613840610149160201111201200111-∠=-='-∠=-='+-=++-∠+-∠+-∠=++-++-=''' ）（ 由于C B U U '>'，所以B 相灯较亮。 2． 三相负载星形联接（Y 接，三相四线制供电）。若三相负载对称，则线电压等于相电压的3倍， 线电流等于相电流，这时中线电流为0，所以中线可
以省去。即使省去中线，电源中点和负载中点之间电压亦为零。 若三相负载不对称，则必须采用三相四线制接法，并且中线一定要联接牢固，以保证三相不对称负载的电压对称，这时中线电流不等于0。若断开中线，则三相不对称负载的电压不对称，电源中点和负载中点之间电压不为零，要影响负载的工作。 3． 三相负载三角形联接（△接，三相三线制供电）。若三相负载对称，则线电 压等于相电压，线电流等于相电流的3倍。若三相负载不对称，这时线电流不等于相电流的3倍，但三相不对称负载的电压却是对称的，不影响负载的工作。 4． 不论三相四线制还是三相三线制，不论负载Y 接还是△接，也不论负载对称 与否，都可以用三表法测量三相有功功率。所谓三表法即先测量出各相有功 功率P A 、P B 、P C ，则三相总有功功率为C B A P P P P ++=∑（三表法不一定要用三块表，用一块表测量三次也即三表法）。用三表法测量三相有功功率时一定要注意：测A 相功率时，功率表一定要加A 相电压和A 相电流；测B 相功率时，功率表一定要加B 相电压和B 相电流；测C 相功率时，功率表一定要加C 相电压和C 相电流。 5． 对于三相三线制，不论负载Y 接还是△接，也不论负载对称与否，都可以用 二表法测量三相有功功率。二表法的测量接线如图4-2所示，若W 1的读数 为P 1、W 2的读数为P 2，则三相总有功功率为21P P P +=∑。 6． 对于三相三线制供电的三相对称负载，可用一表法测得三相无功功率。测量 接线如图4-3所示，若W 的读数为P ，则三相总无功功率为P Q 3=∑ 图4-2 图4-3 三、 实验设备 表4-1 实验设备表
A C B N 图 27-1 图 27-2 (c) (b)(a ) (d) 功率因数表的使用及相序测量 一．实验目的 1．掌握三相交流电路相序的测量方法； 2．熟悉功率因数表的使用方法，了解负载性质对功率因数的影响。 二．实验原理 1．相序指示器 相序指示器如图27－1所示，它是由一个电容器和两个白炽灯按星型联接的电路，用来指示三相电源的相序。 在图27－1电路中，设A U 、B U 、C U 为三相 对称电源相电压，中点电压 C C C C C R R X R U R U X U U 11j 1j -B B B A N ++-++= 设C C R R X ==B ，P P A 0U U U =?∠= 代入上式 得： P N j0.6)2.0(U U +-= 则 P N B B j1.466)3.0(U U U U --=-=' P B 49.1U U =' P N C C j0.266)3.0(U U U U +-=-=' P C 4.0U U =' 可见C B U U '?'，B 相的白炽灯比C 相的亮。 综上所述，用相序指示器指示三相电源相序的方法是：如果连接电容器的一相是A 相，那么，白炽灯较亮的一相是B 相，较暗的一相是C 相。 2．负载的功率因数 在图27－2(a)电路中，负载的有功功率?cos UI P =，其中?cos 为功率因数，功率因数角 =tan arc ? 且 ≤≥?-90?当 ???C L X X ，?cos >0，感性负载； 当0???C L X X ，?cos >0，容性负载； 当0==?C L X X ，?cos ＝1，电阻性负载。 可见，功率因数的大小和性质由负载参数的大小和性质决定。
4.9三相交流电路电压、电流和相序的测量 4.9.1实验目的 1. 识别三相负载星形连接、三角形连接的方法以及线电压、相电压、线电流、相电流、 中线电压、中线电流的表示关系。 2. 验证上述两种连接方式线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。 3. 用实验的方法研究三相四线制电路中的中线作用。 4. 掌握三相交流电路相序判定的测量方法。 4.9.2实验预习要求 1. 预习三相交流电路的基本原理。 2. 熟悉实验步骤。 3. 掌握相序测量的计算方法。 4.9.3基本原理 1. 三相交流电的输出： 如图4.9-1所示，三相交流发电机发出按正幅值（或相应零值） A T B T C 顺序输出电压, 其幅值相等、频率相同、彼此相位差也相等。电动势及端电压表示如下: （3）线电压、相电压、线电流、相电流等表示法。 （如表4.9-1所示）。 e A E m sin t e B E m sin( t 120 ) e c E m sin( t 240 ) E m sin( t 120 ) U A J 2 U sin t U B 、2 U sin( t 120 ) U C sin( t 240 ) /2U sin( t 120 ) 线电压与相电压之间的关系如图 4.9-2所 示。 ? ? ? ■ ? U AB U A U B ? 3 U A 30 ? ? ? -? U BC U B U C 3U B 30 ? ? ? ? U CA U C U A .3U C 30 （1） 星形连接（Y 连接一三相三线制及 （2） 三角形接法（？接法一三相三线 Y o —三相四线制）（如图4.9-3所示） ,（如图4.9-4所示）。 图 4.9-1 2.电压相量图: 3.负载连接方式 图 4.9-2
第五章三相交流电路 引言： 三相交流电和单相交流电相比具有以下主要优点： 1 ．三相电机比单相电机设备利用率高，工作性能优良； 2 ．三相电比单相电用途更加广泛； 3 ．三相电在传输分配方面更加优越且节省材料。 由于上述原因，所以三相电得到了广泛的应用。生活中的单相电常常是三相电中的一相。 第一节对称三相交流电源 学习目标： 1. 熟悉三相交流电源、三相四线制、三相三线制电路的基本概念 2 ．掌握三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点 重点：三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点 难点：三相交流电源的三角形联结的特点 一、三相电动势 图 5-1 图 5-2
1 ．单相电动势的产生：如图 5-1 所示，在两磁极中间，放一个线圈（绕组）。让线圈以w 的 速度顺时针旋转。根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由U 1 ? U 2 。合理设计 磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势为 2 ．三单相电动势的产生：如图 5-2 所示，若定子中放三个线圈 ( 绕组 ) ：U 1 ? U 2 ， V 1 ? V 2 ，W 1 ? W 2 ，由首端（起始端、相头）指向末端（相尾），三线圈空间位置各差 120 o ，转子装有磁极并以w 的速度旋转，则在三个线圈中便产生三个单相电动势。 二、三相对称电源 图 5-3 1 ．供给三相电动势的电源称为三相电源，三个最大值相等，角频率 相同而初相位互差时的三相电源则称为对称三相电源。如图 5-3 所示，他们的参考方向是 始端为正极性，末端为负极性。 2 ．三相电源的表示式
3 ．相量表示式及相量图、波形图，如图 5- 4 、 5- 5 所示 图 5-5 图 5-4 4 ．三相电源的特征：大小相等，频率相同，相位互差120o 。对称三相电源的三个相电压瞬时值之 和为零，即 5 ．相序：对称三相电压到达正（负）最大值的先后次序，U → V → W → U 为顺序， U → W → V → U 为逆序。本章若无特殊说明，三相电源的相序均为顺序。 三、三相电源的星形联接
实验六三相交流电路及其功率测量电路设计 一、实验目的 1．加深对三相电路中线电压与相电压，线电流与相电流关系的理解。 2．了解三相四线制供电线路的中线作用。 3．学习电阻性三相负载的星形联接和三角形联接方法。 4．学习用单相瓦特计测量对称三相电路功率的方法。 二、实验仪器与设备 三相电源,2．15W、220V电灯泡七只,交流电压表,交流电流表,功率表,电容器 三、动手实验预习要求 1．复习三相电路的理论知识，理解对称三相电路与不对称三相电路的区别 ,并注意 其相应的特点。 （1）掌握负载对称时，三相电路中电压和电流的相值与线值的数量关系。 （2）负载不对称，星形联接，有中线时各灯泡亮度是否一样？断开中线，各灯泡 亮度是否一样？注意在实验中观察记录这一重要现象，加深理解中线的作用。 （3）负载对称，星形联接，无中线。若有一相负载发生短路或断路故障时，对 其余两相负载的影响如何？灯泡亮度有何变化？注意在实验中观察这一现象。 （4）负载对称，三角形联接，若一根火线发生断路故障时，对各相负载的影响 如何？灯泡亮度有何变化？注意在实验中观察这一现象。 2．根据本次实验的任务要求和实验室提供的电源及仪器设备，实验前必须做好 充分准备 （1）分别画出负载星形联接和三角形联接的电路图（标出电源电压、负载额定 值、仪表量程及必要的文字符号）。 （2）正确选取交流电压表和交流电流表的量程，并核对所给的功率表的电流量 程和电压量程用于本实验是否适宜。 四、实验内容与步骤 1.电阻性负载的三相电路 (1)负载星形联接。星形联接的三相电路如图1所示，在下列各种情况下分别测量三相负载的线电压、相电压及中点电压；三相负载的线电流、相电流及中线电流；三相负载的有功功率。将数据分别填入自拟表格中，并作出相应的相量图。 图1 负载星形联接的三相电路图2 负载三角形联接的三相电路图3 相序测定电路
1、三相电的相序问题 三相电的三根火线与电机可以有6种连接方式(如RST,RTS,STR……），可是相序接错电机会反转。请问：是只有RST相序时正转，其他５种都反转；还是其中几种正转，另几种反转？或…… 答：三相电源的相序是以某相电量的相位超前排列在前面，而电量的相位滞后的相排列在后面，三相之间互差120度电角度，第二相滞后第一相120度电角度，最后的一相滞后第一相2 40度电角度。但是由于相差360度相当于同相位，因此最后的一相又相当于超前第一相120度电角度。因此任意将两条电源线对调，则相序变反，电机反转。若再对调两条电源线后再一次另外对调任意两条电源线则相序又变回原来的相序。也就是说RST为正转相序的话，TRS和STR都与RST一样为正转相序，另外的SRT、TSR和RTS三种都是反转相序。 2、相序表 相序表是用来控制三相电源的相序的。 当相序对了，相序表的继电器就吸合；相序不对，相序表的继电器就不吸合。三相电源中有A相、B相、C相，假如按ABC相序电源接入电动机，电动机是正转，则按ACB相序电源接入电动机，电动机就是反转。为了防止电动机反转，加入相序表来防止进来电源相序反相，造成电动机反转。 相序表可检测工业用电中出现的缺相、逆相、三相电压不平衡、过电压、欠电压五种故障现象，并及时将用电设备断开，起到保护作用 最早的相序表内部结构类似三相交流电动机，有三相交流绕组，和非常轻的转子，可以在很小的力矩下旋转，而三相交流绕组的工作电压范围很宽从几十伏到五百伏都可工作。测试时，依转子的旋转方向确定相序。也有通过阻容移相电路，使不同相序就有不同的信号灯显示相序。 相序表
实验报告 课程名称： 电路原理实验（甲）Ⅱ 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 三相电路的相序、电压、电流及功率测量 实验类型： 研究探索型实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1.学会三相电源相序的判定方法； 2.学会三相负载Y 形联结和Δ形联结的连接方法，掌握这两种接法下，线电压和相电压、线电流和相电流的测量方法； 3. 熟悉1表法测量三相对称电路有功和无功功率的原理与接线方法； 4. 熟悉2表法测量三相电路有功和无功功率的原理和接线方法； 5. 进一步掌握功率表的接线和使用方法。 二、实验原理 1.确定三相电源相序的仪器称为相序指示器，它实际上是一个星形连接的不对称负载，一相中接有电容C ，另两相分别接入大小相等的电阻R （实验中采用两个相等的白炽灯）。则认定接电容的一相为U 相，那么，其余两相中，相电压较高的一相必为V 相，即所接白炽灯较亮，另一相为W 相。 2.将三相负载接为Y 形联结，相电流等于线电流。如果电源为对称三相电源，线电压的有效值是相电压有效值的3倍。电源中性点与负载中性点之间的电压为零。如果负载不对称，则中性线有电流流过，这时如果将中性线断开，三相负载的各相电压将不再对称。 3.将三相负载接为Δ形联结，这时线电压等于相电压，但线电流为两相电流的矢量和，若负载对称，则 相线I I ?=3。若负载不对称，虽然不再有3倍的关系，但线电流仍为相应的相电流矢量和，可以通过 矢量图计算出它们的大小和相位。 4.三相电路功率的测量：三相三线制供电情况下，不论负载对称或不对称，只要连接方式为Y 形联结，且负载中性点可引出连接线，则可采用一瓦表法测每相有功功率，三相总功率则为每相功率之和。若负载对称，可采用一瓦表法来测量三相总无功功率，只要将功率表的电流线圈串接于任一条端线，而电压线圈跨接到另外两条端线之间。同时也可以利用二瓦表法来测量三相负载总功率，若负载对称，也可利用二瓦表法测量负载的无功功率。
正常情况下，三相电压的相序为A相超前B相120°、B相超前C相120°、C相超前A相120°，此时称为正相序。与此相反，如果B相超前A相120°或者C相超前B相120°或者A相超前C相120°，这种相序称为逆相序。也就是逆相序的顺序为 BAC,或ACB或CBA。 如果三相电机输入接线错误，即造成逆相序，此时电机的旋转方向将相反，这样就有可能会给电机负载造成损坏。相母线的区别是用不同颜色表示的，我国规定用黄色表示A相，绿色表示B相，红色表示C相 三相电表在逆相序的情况下，只要电压和电流的接线保持相同，不会影响计量结果。电表在检测逆相序的时候是根据电压或电流的过零点来实现的。在正相序的情况下，电压或电流过零点的顺序是A相，B相,C相，即A相比B相先过零点，B相比C相先过零点，C相比A相先过零点。这个顺序以外的任何情况，电表都判断为逆相序。因为电表本身并不能分清哪一相是A相，哪一相是B相，哪一相是C相。智能根据电表的接线端子来判断相序，即电表上接线端子从左到右依次为A,B,C。也就是说电表上实际接线从左到右的顺序为 A B C 或 B C A 或C A B 的情况下，电表都认为是正向序，其他情况下都是逆相序。 还有一中情况是电表的电流入线和出线接反的情况下。这种情况要看电表的型号了。如果是单向计量的电表，计量结果不会出错。如果是双向计量的电表，情况就比较复杂了，要看电表实际的计量是正向电能加反向电能，还是正向电能减反向电能了，还有总电能是A B C三相电能的代数和还是绝对值和等。实际上电流入线出线接反的情况在现场出现的情况很少，但不排除，要看电工是不是负责了。总是这种情况下，唯一可能出现的情况就是电表少走字。
第3章 三相交流电路 习题解答 【基本概念题】 3.1 单项选择题 （1）已知某三相四线制电路的线电压A B =38013V U ∠ ，BC =380107V U ∠- ，C A =380133V U ∠ ，当t =12s 时，三个相电压之和为( ② )。 ① 380V ② 0V ③ ④ （2）在某对称星形连接的三相负载电路中，已知线电压AB V u t ω， 则C 相电压有效值相量C =U ( ① )。 ① 22090?∠V ② 38090?∠V ③ 22090?∠-V ④ 38090V ∠- （3）某三相交流发电机绕组接成星形时线电压为 6.3kV ，若将它接成三角形， 则线电压为( ③ )。 ① 6.3kV ② 10.9kV ③ 3.64kV ④ 4.47kV （4）三个额定电压为380V 的单相负载，当电源线电压为380V 时应接成( ② ) 形。 ① Y ② D ③ Y 或D 均 可 ④ 都不能使负载正常工作 3.2判断题 （1）同一台发电机作Y 连接时的线电压等于作△连接时的线电压。 【 × 】 （2）负载星形连接的三相正弦交流电路中，线电流与相电流大小相等。 【 √ 】 （3）对称负载作Y 连接时，必须有中线。 【 × 】 （4）三相三线制中，只有当三相负载对称时，三个线电流之和才等于零。 【 × 】 （5）凡是三相电路，其总的有功功率总是等于一相有功功率的三倍。 【 × 】 （6）三相四线制中，两中性点的电压为零，中线电流一定为零。 【 × 】 （7）三相电路的线电压与线电流之比等于输电导线的阻抗。 【 × 】 （8）负载不对称的三相电路中，负载端的相电压、线电压、相电流、线电流均
三相电源相序自动纠正及缺相保护电路 刘木泉 （广州市康讯动力科技有限公司 广东 广州 510110） 摘 要：介绍了一种实用的相序自动纠正及缺相保护电路。该电路使用市售的相序检测继电器制作，价格便宜，经济实用。具有相序检测、相序自动纠正、缺相保护功能。 关键词：相位检测 相序纠正 缺相保护 0 引 言 三相设备(如三相压缩机、三相电机等)在使用三相电源供电时，传统的做法是通过试接来保证三相程序接入。在试接的过程中，必然存在三相逆相接入的可能，时间虽短，但对设备亦有一定的损害。 更为严重的是：三相电源常常因雷击，外力作用而出现三相中的某相断路，造成缺相。如果不能在运行过程中对三相设备进行缺相保护，则会使三相设备在断相情况下异常工作，轻则设备运行不正常，重则烧毁三相设备。 针对上述问题，本文提出了一种相序自动纠正及缺相保护电路。利用检测正、反相序的相序继电器来分别控制两个按倒相方式接线的接触器，实现了自动相序识别，即当输入端的交流电相序错相时，其输出端能够将交流电的相序自动予以纠正。如果出现缺相现象，控制电路会立即停止电动机运行或者不执行启动功能。 1 电路构成 如图1所示，电路由正泰公司生产的两个型号为XJ3-G的相序保护继电器XJ1、XJ2，以及两个三相交流接触器KM1、KM2组成。
图1 2 电路原理分析 2.1 XJ3-G的相序保护继电器功能 型号为XJ3-G的相序保护继电器如图2、图3所示。当①、②、③脚分别输入为正相序ABC、BCA、CAB时，相序保护继电器的⑤、⑥导通，⑦、⑧断开。当①、②、③脚分别输入为逆相序CBA、ACB、BAC或者缺（断）相时，相序保 护继电器不动作，⑤、⑥保持常开，⑦、⑧保持闭合。