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三相交流电路 教学课件

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三相交流电路公开课课件

三相交流电路公开课课件

UC
120
120 120
UB
UA
线电压：火线与火线间的电压。
u AB uBC uCA
UAB UA UB UBC UB UC UCA UC UA
A
uAB
N
B
uBC
C
uCA
注意规定的 正方向
线电压和相电压的关系
UC
UAB UA UB
UA UB
UB
30
UAB
UB
UA
UAB 3UA30
（2）三角形（Δ）接法
Z •A
A
uAB uCA
C•
Y
B
X
•
B
uBC C
UAB UAX UBC UBY UCA UCZ
特点：线电压=相电压
Ul Up
e 问题讨论
eC
Z •A
A
C•
Y
eB
X
•
B
直三流个电电源源串串接接不行， 三能相否交造流成电短源路可？以，
直流为电什源么行？吗？
+
E
短路
–
•
E+
定子
定子中放三个相同线圈：
A•
S
Z
AX
Y•
•
B Y
CZ 首端 末端
C
B
N
三线圈空间位置各差120o
转子
转子装有磁极并以
X
的速度旋转。三个
线圈中便产生三个大小相等，频率相同，相位互
差120º的电动势。
2.三相电动势
eXA Em sin t
eYB Em sint 120 eZC Em sint 240
-
-
E +

电路课件三相交流电路

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

三相交流电路精品PPT课件

三相交流电路精品PPT课件
表示；
2）线电压 U L
即各绕组首端与首端之间的电压，即任意两根相线之间的电压叫做线
电压，其有效值分别用 U UV、U VW、U WU 表示。
相电压与线电压参考方向的规定：
3．三相交流电的产生
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5.1所示。
5．1．1 三相交流电的产生
图5.1 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。
由案例5.1引入——
5.1.2三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
课后小计：
第 5 章 三相交流电路
5．1 三相电源与三相负载
案例5．1 电能可以由水能（水力发电）、热能（火力发电）、核 能（核能发电）、化学能（电池）、太阳能（太阳能电站）等转换而得。 而各种电站、发电厂，其能量的转换由三相发电机来完成。如：三峡电 站，三相水轮发电机将水能转换为电能；火电站，三相气轮发电机将燃 烧煤炭产生的热能转换为电能。三相交流电是如何产生？有何特点？
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
教具： 多媒体
作业： P136：5.4
自用 参考书：《电路》丘关源 著
教学过程：由案例5.1引入本次课
第五章三相交流电路
5.1三相电源与三相负载
5.5.1三相交流电的产生
1. 三相交流电路定义 2. 三相交流电特点3. 三相交流电的产生

三相交流电路_教学课件

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）

三相正弦交流电路课件

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

三相交流电ppt课件

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

三相交流电路PPT课件

返回
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

三相交流电路课件


iA
A N
iN
Z ia
N
C B
iC Z
iB
ic
Z
ib
IN : 中线电流
IN Ia Ib Ic
* 线电压=相电压 3 , 线电压领先于相电压30°。
A
U AB
U CA U BC
U A
Z
N
U C
Z
U B C
Z
B
U AB
3U A30 UCA
U C
30
则：
Ia
U A Z
IA
据此可直接得出另两相电流：
U C
IB
IC
U A
IA
Ib IB Ia 120 Ic IC Ia 240
U B
IO IA IB IC 0 （中线电流为0）
（3）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相
一组
...
联,然后分别接
N
至各相电压上。
二组
设电源电压为：
B
Ul
UP

380 220
V
C
三组
每组灯的数量可以不等，但每盏灯上都可 得到额定的工作电压220V。
照明电路的一般画法
A B C
N
零线上不能加 刀闸和保险
...
一 层
...
...
二
三
层
层
讨论 照明电路能否采用三相三线制
供电方式？
不加零线 会不会出 现问题?
定子中放三个相同线圈：
A•
S
Z
AX
Y•
•
BY
CZ 首端 末端
C

B

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
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X BC R BC
CA arctan
X CA R CA
学习情境1 三相交流电路
– A uC
A
若负载对称，即 + uA
B
Z CA
iAB
Z AB
Z AB Z BC Z CA Z
iCA iB iBC
Z BC
和 AB BC CA 则负载相电流也是对称的，即
I AB I BC I CA I p
53.1° 36.9° 97.1° · I
A
· UA
· IB · UB
I· N · IC
· IB
(b)相量图 中线的作用: 中线在三相电路中的作用是既能为用户提供两种 不同的电压, 同时又为星形联接的不对称负载提供对 称的 220 V相电压。 因此, 为了保证负载的相电压对称, 在中线的干线 上是不准接入熔断器和开关的, 而且要用具有足够机 械强度的导线作中线。
三相绕组的三相电动势 幅值相等, 频率相同, 彼 此之间相位相差120°。
三相对称电动势的产生
e e U
学习情境1 三相交流电路
eV
eW
A • S • Z + + N + • • + B S S
• + • •

6
3
2
3
6
6
3
2 3
6
2
S N + X • •
0


2 5
7 4 3 5 11

220120 10 53.1
22173.1 A
(a) 电路图
· 学习情境1 三相交流电路 UC
中线电流为
I N I A IB I C 44 36.9 44 120 22173.1 62.5 97.1

· IC
Ul 3U p
o 3UA 30
30o
U BC
U AB
U BC
三相电源各电压间的相量关系
30o 3UC
30o U 3UB CA
学习情境1 三相交流电路
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
A B

UA
•
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 • 三相电动势和负载对称，各相电压 和电流也都对称。只要某一相电压、 电流求得，其他两相就可以根据对 称关系直接写出 ； 各相电流仅由各相电压和各相阻抗 决定。各相计算具有独立性。三相 对称电路计算可归结为一相来计算。
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。
u A u B uC 0
学习情境1 三相交流电路
4.正弦量的相序
Um uA uB
三相交流电
uC
在相位上的
先后次序称
为相序。
t
0 –Um

2
三相发电机中各绕组 电动势到达幅值（或 零值）的先后次序。
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。
BC B C
U CA U C U 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 A U B
UC
U CA
30o 30o •
U AB
U BC U B U C
U CA U C U A
UA
•
线电压的有效值用 U l 表示, • UB 相电压的有效值用Up表示。 由相量图可知它们的关系为:
U V W
• 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 2U W
UV UW
U
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
பைடு நூலகம்
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。
学习情境1 三相交流电路
1. Y 形联结
UA
A
iA
iN
ZC
ZA
U A U 0
N
UB UC
B
C
U B U 120
N

U C U 120
•

iB
iC
•
【例1-1】 星形联接的三相负载，每相电阻R=6Ω ，感抗 XL=8 Ω。电源电压对称， 设 uUV 380 2 Sin( t 30 ) V ，试求电流。 解 : 因为负载对称，计算一相即可，现以U相为例。
UU
IU
U UV 3


380 3
220 V
22 A
uU 220 2 Sin t V
ZB
UC IB
•
IC
•
三相交流 电动机
负载中电流: (略线路阻抗)
IA
中性线中的电流为:
I N I A IB IC
• UB UA IA 若负载对称，即 • IB Z B Z Z Z Z UB 对称负载相量图 ZA A B C UC IC I N I A I B I C 0 对称负载可以去掉中线。 ZC
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。 A B C 磁极 （是转动的，亦称转子）
A Y
– +
S
Z
n
N
A +
B
X
X Y Z
单相绕组
三相绕组
+
C
+
X
铁
绕 组
线电 压 N 中线或零线
U CA
B
A
火线
火线 火线
三相四线制 目前，我国供电系统线电压 380V，相电压220V。
相电 压
U BC
C
学习情境1 三相交流电路
中点 或零点 N
UA UB UC
U AB
线电 压 N 中线或零线
U CA
B
A
火线
火线 火线
相电 压
U BC
C
U AB U A U B 根据KVL： U U U
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。
• 顺序：相序为A→B→C 。
• 逆序：相序为A→
C→B。
学习情境1 三相交流电路
活动2 三相电源的联接
1.星形联接 把发电机三相绕组的末端 XYZ 接成 A 一点。而把始端 、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。
中点 或零点 N
UA UB UC U AB
220 V

A

为参考相量, 则:
2200 4 j3 2200 536.9 44 36.9
N′
R3＝ 6 Ω －jX＝－j 8Ω C

UA ZA

IB


UB ZB

220 120 5

44 120 A
IC
UC ZC

220120 6 j8
XL R

UU ZU
220 6 8
2 2
arctan
arctan
8 6
53

iU 22 2 Sin( t 53 ) A iV 22 2 Sin ( t 53 120 ) 22 2 Sin ( t 173 ) A
iW 22 2 Sin ( t 53 120 ) 22 2 Sin ( t 67 ) A
学习情境1 三相交流电路
活动4. 负载的三角形联接（ △形） 若忽略端线阻抗（ZL=0）, 则电路具有以下关系。
iA
– A
uC
A
+ uA
B
Z CA
iAB
Z AB
iCA iB iC iBC
Z BC
(1) 负载线、相电压之间的关系 线、相电压对应相等
U AB U BC U CA U l U p