毕业设计覃开成品2

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广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

11广西工业职业技术学院

设计说明书

课题名称:三相负载功率测量的对比与研究

姓名:覃开斐

专业:机电一体化技术

班级:机电1035级

起止日期:

指导教师:刘昌亮广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

12题目:三相负载功率测量的对比与研究广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

13目录

摘要.............................................................4

前言.............................................................5

绪论.............................................................6

第二章课题设计的要求与目的.................................7

2.1课题的任务要求................................................7

2.2课题的目的和要求..............................................7

第三章课题的基础知识概括...................................8

3.1三相功率计算方式及接法........................................8

3.2三相负载的概念...............................................10

第四章三相负载计算及参数设计................................11

4.1三相电路有功功率与无功功率的测量.............................11

4.2对称三相电路功率测量.........................................14

4.3不对称三相电路功率测量.......................................19

4.4三相负载测量.................................................20

结束语..........................................................21

致谢辞..........................................................22

参考文献........................................................22广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

14摘要

三相电路功率的测量是我们学习“电工学”中电路分析的重点,也是个难

点。在做实验及解决实际问题时往往无从下手。为此,研究三相电路在电源对称

的情况下,负载作星形连接和三角形连接时,线电压与相电压、线电流与相电流

和三相负载功率之间的关系。并熟练掌握功率表的接线和使用方法,包括对称三

相电路的功率及不对称三相电路的功率两部分。在此基础上对三相电路功率的测

量方法进行了讨论。讨论氛围两大部分,瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有

功功率与无功功率的方法。在讨论过程中最先给出了教材中已有的所谓的传统的

接线方法测量功率。3相负载由互相连接的3个负载组成。如果3个负载的复阻抗

相等,则称为对称三相负载,否则为不对称负载。和3相电源一样,三相负载也

有Y形和△形两种接法。三相负载与三相电源一定方式连接起来就是三相电路。

在三相电路中,才、各种负载和各相电源的电流称为想电流,各端线中的电流称

为先电流。

关键词:三相电路;一瓦特表法;二瓦特表法;三相负载广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

15引言

三相负载概括起来说就是采用三根相线给用电设备提供电源,使其做

功,就叫三相负载。在三相负载里面又可以细分为三相平衡负载和三相不

平衡负载。区别为:三相平衡负载其各相电流均比较近似。而三相不平衡

负载反映了各相电流差别很大,电流过高的相线容易发热起火,从而引发

电气火灾。三相交流电源能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流

的电源,最常用的是三相交流发电机。三相发电机的各相电压的相位互差

120°。它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电动机在正序

电压供电时正转,改为负序电压供电时则反转。我们所要研究的是三相负

载及其功率测量方法分析广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

16第一章绪论

近年来,伴随着我国加入经济不断发展,自动化设备要求不断提高,主要

有讲下三相负载功率。三相负载在日常生活中使用的是两相电~220V,即火线与

零线的电压220V。三相是ABC各自间电压是380V。工厂使用较多,大功率电机,

或办公室空调。无功功率在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通

过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。研究三相电路在电源对

称的情况下,负载作星形连接和三角形连接时,线电压与相电压、线电流与相电

流和三相负载功率之间的关系。并熟练掌握功率表的接线和使用方法,包括对称

三相电路的功率及不对称三相电路的功率两部分。瓦特表法、二瓦特表法测量三

相电路有功功率与无功功率的方法。广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

17第二章课题设计的要求与目的

2.1课题的任务要求

(1)掌握用以瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的

方法,包括对称负载和不对称负载,中性点连接与否,负载故障的现象分析。

2.2课题的目的和要求

目的:培养学生的机电一体化三相负载计算强化,增强学生将专业知识综合

运用的能力和适应实际工作的能力。三相负载功率测量是电工基础(电工应用技

术)的重要知识,是电类专业的基本理论知识。将本题作为机电一体化技术专业

的毕业设计题目对我们的专业知识总结和提升有很好的帮助。

要求:

(1)严格遵守学院的毕业设计纪律,按时完成毕业设计。

(2)认真收集毕业设计资料,按时完成开题报告。

(3)认真仔细的进行参数计算和方案论证。

(4)对资料、信息的获取及独立分析的能力,认真收集资料按时完成开题

报告。

(5)综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力;

(6)较好地掌握本门学科的基础理论和基本技能及进行方案论证的能力;

(7)使用计算机(包括索取信息、数据处理、多媒体软件应用等)的能力;

(8)撰写论文的能力,开题报告、文献综述、论文答辩时的口头表达能力;

(9)培养学生的创新意识和创新精神。

(10)虚心向老师请教,积极主动进行毕业设计的设计和调试工作,争取高

质量的毕业设计广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

18第三章课题的基础知识概括

3.1三相功率计算方式及接法

(1)功率计算公式:

三相对称电路

有功功率cos3cos3LLXXIUIUP

视在功率LLXXIUIUS33

无功功率sin3sin3LLXXIUIUQ

功率因数SP

cos

线电压、线电流XLUU3

XLII

相电压、相电流XLUU

XLII3

三相不对称电路

有功功率CBAPPPP

无功功率CBAQQQQ

(2)接法

通过三根导线,每根导线作为其他两根的回路,其三个分量的相位差依次为

一个周期的三分之一或120°位相角的电流

接法介绍

有星形和三角形两种接法它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电

动机在正序电压供电时正转,改为负序电压供电时则反转。因此,使用三相电源

时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸

19电动机的正反转。

三相电源连接方式常用的有星形连接(即Y形)和三角形连接(即△形)。从

电源的3个始端引出的三条线称为端线(俗称火线)。

任意两根端线之间的电压称为线电压。星形连接时线电压为相电压的1.732倍;

3个线电压间的相位差仍为120°,它们比3个相电压各超前30°星形连接有一

个公共点,称为中性点。三角形连接时线电压与相电压相等,且3个电源形成一

个回路,只有三相电源对称且连接正确时,电源内部才没有环流。三相负载按

三相阻抗是否相等分为对称三相负载和不对称三相负载。三相电动机、三相电炉

等属前者;一些由单相电工设备接成的三相负载(如生活用电及照明用电负载),

通常是取一条端线和由中性点引出的中线(俗称地线)供给一相用户,取另一端线

和中线给另一相用户。这类接法三条端线上负载不可能完全相等,属不对称三相

负载。三相负载的连接方式也有星形与三角形之分

功率计算公式

三相电路的瞬时功率(见交流电路中的功率)等于各相瞬时功率之和。

即cBAPPPP式中下标分别表示各相。

对于对称电路,此时PCBAUUUU,式中

PU、

PI、U、I分别是相电压、

相电流、线电压和线电流的有效值。对称三相电路的平均功率与其瞬时功率相等。

其无功功率为sinIU,视在功率为。对称三相电路的瞬时功率为常量,因此,正常

运行时带动三相发电机的原动机所受的反力矩和三相电动机的输出转矩都是平

稳的。

3.2三相负载的概念

从发电厂发出的电都是三相交流电。发电厂送至用户末端变压器的同

样是三相交流电,末端变压器输送至千家万户的就是三相交流电。而用户

端因为使用的用电设备不同,又分为单相负载和三相负载。我们日常生活

中所使用的普通电器几乎都是单相负载,如:电视机、洗衣机,电饭煲、