1、2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:项目项目3 动态电路分析动态电路分析项目项目2 交流电路交流电路项目项目1 电路基础电路基础电工电子技术项目教程2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:任务2.1 认识交流电路的性质与表示方法任务2.2 分析计算正弦交流电路任务2.3 提高交流电路的功率因素的任务2.4 认识三相交流电路 项目2 交流电路2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:任务2.1 认识交流电路的性质与表示方法（1）把握正弦交流电的特征，了解有效值、）把握正弦交流电的特征，了解有效值、初相位和相位差的概念；初相位和相位差的
2、概念；（2）熟悉正弦交流电的各种表示方法以及）熟悉正弦交流电的各种表示方法以及相互间的关系；相互间的关系；（3）会用相量图法和复数分析与计算简单）会用相量图法和复数分析与计算简单交流电路。交流电路。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:任务引入交流电的表示方法 与直流电相比，交流电的优点主要表现在发电和配电方面：利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能（水流能、风能）、化学能（石油、天然气）等其他形式的能量转化为电能；交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比，造价大为低廉；交流电可以方便地通过变压器升压和降压，交流电机比相同功率的直流
3、电机构造简单，造价低。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:一、正弦交流电的基本概念正弦电源的表达式：)sin(tEem正弦电压的表达式：正弦电流的表达式：)sin(tUum)sin(tIimit mI相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:正弦量的特征：变化快变化快变化慢变化慢to oto o大小、快慢、初始值大小、快慢、初始值to o大大小小初始值初始值相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:1.正弦交流电的大小 瞬时值瞬时值：正弦量任一时刻的值，规定用小写字母表示,如 。最大值最大值：又称幅值或峰值，反映正弦量
4、变化幅度的，规定用大写字母加下标m表示，即Em、Um、Im。峰-峰值：波峰和波谷之间的大小。有效值有效值：是按在一个周期内交流电流与直流电流对电阻R热效应相等热效应相等原则得出的：iue,dtRiTRIT0222102mTIdtiTI同理可得,2mUU 2mEE 相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:有效值实际上是一个等效值，可衡量交流量的大小，是工程计算中一个最重要的电量参数。理论和实际都证明：正弦交流量的最大值是正弦交流量的最大值是其有效值的其有效值的 倍倍。通常所说的交流电压220V就是指有效值，其最大值约为311V。特别提示 2相关知识2023-4-27
5、22:14项目2 交流电路E-mail:2.正弦交流电的周期、频率和角频率 周期周期：指正弦量交变一次所需的时间，用“T”表示。单位：秒(s)，常用的单位还有ms,s,ns等。换算关系：1ms=10-3s，1s=10-3ms，1ns=10-3s。Tuti+-+-o o相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:频率(Hz)每秒钟交替变化的次数，用“”表示，单位“Hz”。常用单位：KHz,MHz,GHz,THz等。换算关系：1MHz=103KHz，1GHz=103 MHz，1THz=106MHz(103GHz)。显然 f)(1 ,)(1THzTfSf在正弦交流量表达式中反
6、映交流电变化快慢的特征量是角频率 fT2/2相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:频率(Hz)商用频率(也称工频)：在家庭和工厂使用的交流电源频率。目前世界各国电力系统的供电频率有50Hz和60Hz两种，我国电力系统使用交流电的工频为50Hz。收音机中波段是5301600KHz，短波是2.323MHz，FM是88108MHz，WIFI用的是2.4GHz。中国、香港、欧洲等中国、香港、欧洲等 220V220V、50HZ50HZ印度印度 230V230V、50HZ50HZ澳洲澳洲 240V240V、50HZ50HZ日本日本 110V110V、60HZ60HZ台湾台湾
7、220V220V、60HZ60HZ美国、加拿大美国、加拿大 120V120V、60HZ60HZ相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:3.正弦交流电的初相位、相位和相位差 正弦量是随时间而变化的，要确定一个正弦量还必须从计时起点(t=0)上看。所取的时间起点不同，正弦量的初始值就不同，到达最大值或某一特定值所需的时间也就不同。)sin(),sin(imumtIitUuiuiutt)()(相位：初相：相位差：例例相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:虽然几个同频正弦量的相位都在随时间不停地变化，但它们之间的相位差不变，且与计时起点的选择无
8、关。正是由于相位差的存在，使得交流电路中出现了许多新的物理现象；同时也因相位差的存在使得交流电路问题的分析和计算要比直流电路复杂，但内容更丰富。特别提示 相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:u1与u2反相；u1与u4同相；u3与u4正交；u3超前u490；u3滞后u2 90。U=180V，则Um255V正弦量的三要素是和最大值反映了正弦交流电的；角频率反映了正弦量；初相确定了正弦量何谓正弦量的三要素？它们各反映了什么？耐压为220V的电容器，能否用在180V的正弦交流电源上？255V 220Vuu3tu4何谓反相？同相？相位正交？超前？滞后？u2u12023-4
9、-27 22:14项目2 交流电路E-mail:二、正弦交流电的相量表示方法 正弦波形用圆的轨迹描画，点在Y方向的长度做为纵轴Y，点和圆中心的连线与X轴夹角描绘横轴X。1.向量图 相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail: 幅度：12UU1212例例U2U1U1=U1 1U2=U2 2解U2U1相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:正弦量相加例)sin()sin(22m211m1tIitIi求：i1+i2=?1 I2 I1 I2解 I1=I1 1 I2=I2 2 =+I1I2I)sin(mtIi相关知识2023-4-27 22:14项目2
10、 交流电路E-mail:在使用向量法时：不同频率正弦量的旋转向量不能画在同一图中；同一图中两个向量之间的夹角是两个同频正弦量的相位差。特别提示 相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail: 旋转矢量可以运用平行四边形法则求解，但不精确。故引入。相量 复数表示法 复数运算j0U)sin(mtUu mmUUUU有效值相量：最大值相量：UU21U1U1是电压U的有功分量，U2是电压U的无功分量，三者关系为：sincos21jUUjUUU复电压的极坐标形式表示法U2=U12+U22相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:由欧拉公式由欧拉公式:jeej
11、j2sin,2cosjjeesincosjej可得可得:jUeU 2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相量的加、减、乘、除运算公式设：U1、U2均为正实数。U1U2=(U1aU2a)j(U1bU2b)12U1U2=U1U2 U1U2=12U1U2 有U1=U1 1=U1a+jU1b；U2=U2 2=U2a+jU2b；相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:如何把代数如何把代数形式变换成形式变换成极坐标形式极坐标形式？极坐标形极坐标形式又如何化为式又如何化为代数形式？代数形式？53.1-1086126.9-1086126.9108653.110
12、86jjjj30180cos30180304.424.42)45sin(60)45cos(6045-604.354.3545sin5045cos5045 50jjjj 相量等于正弦相量等于正弦量的说法对吗？量的说法对吗？正弦量的解析正弦量的解析式和相量式之间式和相量式之间能用等号吗？能用等号吗？知识检验2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:90je旋转旋转 90900 0 因子：因子：jjej90sin90cos90“j”的数学意义和物理意义jreA C+1+jo相量相量 乘以乘以 ，将逆时针旋转将逆时针旋转 ，得到，得到A90jeBA相量相量 乘以乘以 ，将顺时针旋转将
13、顺时针旋转 ，得到，得到CA90-jeA9090BA相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:一个正弦量由频率(或周期)、幅值(或有效值)和初相位三个要素来确定。正弦量的各种表示方法是分析与计算正弦交流电路的工具。三角函数表示法也称瞬时值表示法 正弦波形图表示法。相量图表示法 复数表示法 任务实施2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相量是一个复数，只是用来表示表示正弦量，而不等于不等于正弦量，它只是分析和计算交流电路的一种方法。正弦量和相量的相互关系是：特别提示 相关知识 )sin(tIim II2023-4-27 22:14项目2 交流电路E
14、-mail:瞬时值表达式波形图)sin(2tIiit I2相量图相量式(极坐标形式)I II正弦量的表示方法瞬时值-小写u,i,e；有效值 大写 U,I,E；最大值-大写+下标m；复数、相量-大写 +“.”I知识小结2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:V452220 U？)V45(sin220 tuVe22045m U？)A30(sin24 t？Ae4j30 Ij45)A60(sin10ti？V100 U？Ve100j15 U？2.已知：已知：A6010 IV15100 U知识检验2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:)15sin(2505015t
15、eUj知识检验判断下列各式的正误：10000tu sin100瞬时值复数复数瞬时值复数2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:45210I)45sin(10ti有效值)15(sin102tu10U)50(sin100ti最大值最大值21002 IIm050100I知识检验2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:（1）了解电阻、电感、电容元件的特）了解电阻、电感、电容元件的特性；性；（2）深刻理解感抗、容抗的概念；）深刻理解感抗、容抗的概念；（3）掌握交流电路的分析、计算方法。）掌握交流电路的分析、计算方法。任务2.2 分析计算正弦交流电路2023-4-2
16、7 22:14项目2 交流电路E-mail:任务引入有一个额定值为220V，40W的白炽灯泡，接在220 V，50 Hz的交流电源上，求流过该灯泡的电流及该灯泡的电阻；如果每天使用3小时，每度电的单价是0.55元，每月(按30天计算)应付多少电费?如果电源电压的有效值不变，若频率改为100Hz，此时流过灯泡的电流又为多少？如果换成日光灯呢？2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:一、单一参数的交流电路 1.纯电阻R(Resistance)电路 0 0 0 IRUIUU相关知识在电阻R的两端加上交流电压)sin()(tUtum则：RU)sin()sin()(tItRUtimm
17、其中：RUImm相量相量表达式：表达式：UI2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:电阻元件上的电压、电流关系 电阻只对电流起阻碍作用；电压和电流同相；当电源频率改变时，电阻的阻碍作用不变。相关知识tui2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:电阻元件的功率)2cos1()2cos1(2sinsinsin)()(2tUItIU tIU tI tUtitupmmmmmm1.p随时间变化；随时间变化；2.p0,为耗能元件。为耗能元件。uip=UI(1-cos2 t)tUIUIcos2 t相关知识工程上关心的一般只是其平均功率 RURIUIP222023-4-
18、27 22:14项目2 交流电路E-mail:2.纯电容C(Capacitance)电路 设则tUusinm)90sin(cos)sin(CmmmCtItCUdttUdCdtduCi相关知识iut90uC330nF470uF2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:认识电容电容的单位有：F，F，nF，pF。其中1F=106F，1F=103nF=106pF。铝电解铝电解钽电解钽电解陶瓷陶瓷 2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:容抗与哪些容抗与哪些因素有关？因素有关？XC与与频率频率成成；与；与电容量电容量C成成直流情直流情况下容况下容抗为多抗为多大？大？
19、直流下频率直流下频率f=0，所以，所以XC=。称为电容元件的简称1电容元件上电压、电流的有效值关系相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:00cmcmUU090cmcmCUI用有效值向量表示：00ccUUUCjICUIcc009090向量关系相关知识IjXUCUI相量图相量图2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:i电容元件的功率 tIitUucossinCmCmtUItUtIuip2sinsincosCmCmc（1）瞬时功率瞬时功率 p瞬时功率用小写！瞬时功率用小写！up=ICUsin2 tt吸收电能吸收电能;建立电场建立电场;p 0吐出能量吐
20、出能量;释放电能释放电能;p 0吐出能量吐出能量;释放电能释放电能;p 0送出能量送出能量;释放磁能释放磁能;p 0送出能量送出能量;释放磁能释放磁能;p R 则UL=UC U 串联谐振亦称电压谐振电压谐振。UC=I0XCU=UR=I0R2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:品质因数-Q 值 定义：电路处于串联谐振时，电感或电容上的电压和总电压之比。谐振时:RCRLUUUUQCL001=R愈小，Q值愈大2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:(2)串联谐振的应用 若线圈的电感L=0.35mH，电阻R=18，如果打算接收846kHz的电台广播，应将电容调
21、到多大？2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:4.RLC并联电路 URCLtUusin2设则tRUimsin)90sin(omtLU)90sin(omtCUCLRiiii相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:URICILIILICLRIIII相量关系 22)(LCRIIII用有效值表示为：相关知识22)()(LCXUXURU2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:5.并联谐振相关知识UIRLICICj1ZLjR LjR Cj1（）CjR2LCLjR 1通常满足：0LR，所以在谐振时上式可等效为CjR2LCLj1CjRCjL
22、11L2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相关知识=j RC+C-L11L（）并联谐振条件当时，=0 电路发生谐振得谐振频率：LC1LC10LCf2102023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:并联谐振的特点相关知识 电路的总阻抗达到最大值。电路的总电压与电流相位相同()，呈现电阻性。0 电路两端的电压最大，大小为U=IR。UIRLICI 流过电感和电容的电流大小相等，方向相反。支路电流可能大于总电流并联谐振亦称电流谐振电流谐振2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:一个白炽灯泡可以认为相当于一个电阻性负载。电阻在交流电路中和在直流
23、电路中的表现相似，只需把电压和电流用交流有效值代替就可以。电阻的阻抗和频率无关.任务实施2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:（1）学会计算交流电路的功率；）学会计算交流电路的功率；（2）了解提高功率因数的意义；）了解提高功率因数的意义；（2）掌握提高功率因数的方法。）掌握提高功率因数的方法。任务2.3 提高交流电路的功率因素2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:，额定电流 。任务引入功率因素的提高 VUN220AIN100某供电变压器额定电压对一批功率为36W，采用普通电感镇流器的日光灯供电。镇流器功耗8.5W，功率因数cos=0.5左右。问：该变
24、压器能对多少这样的日光灯供电？若把普通电感镇流器换成功耗为3W，功率因素cos=0.96的电子镇流器，该变压器又能对多少日光灯供电？如果不改变原电路的器件，采用什么样的方法也可以提高功率因素。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:一、正弦交流电的功率1、瞬时功率p)sin(2)sin(2iutItUuip)2cos()cos(iuiutUIUI)2cos(costUIUI2、有功功率（平均功率）dttUIUITpdtTPtT)2cos(cos1100RURIIUUIRR22cos相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:3、无功功率电路与电源之间
25、进行能量交换的规模用无功功率Q表示。Q=ULIUCI=UIsin单位：乏4、视在功率S=UI=I2|Z|单位：伏安（单位：伏安（VA）22QPS功率三角形SPQ相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相关知识交流电路中的交流电路中的三种功率，单三种功率，单位上有什么不位上有什么不同？同？有功功率有功功率P的单位是的单位是瓦特瓦特【W】；无功功率；无功功率Q的单位是的单位是乏尔乏尔【var】；视在功率视在功率S的的单位是单位是伏安【伏安【VA】。】。有功功率、无功功率有功功率、无功功率和视在功率及三者之和视在功率及三者之间的数量关系如何？间的数量关系如何？若多参数串联
26、若多参数串联的正弦交流电的正弦交流电路中出现了电路中出现了电压、电流同相压、电流同相的情况，电路的情况，电路中将出现哪些中将出现哪些情况？情况？多参数串联电路出现多参数串联电路出现 u、i 同相是一种特殊情况，称作同相是一种特殊情况，称作串谐发生时：串谐发生时：电路阻抗最小；电路阻抗最小；电压一定电流最大；电压一定电流最大；L和和C两端出现过电压。两端出现过电压。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:【例】已知电路如图所示，电压表的读数为50V,电流表的读数为1A，功率表的读数为30W，电源的频率为50Hz。试求R、L的数值、无功功率、视在功率。2023-4-27 22:
27、14项目2 交流电路E-mail:解：解：1.1.ZjXRZL50150IUZcosPUI30cos0.650 1PUI13.5350 53.13(3040)LZRjXZj mH12731440,30LXLR2.2.乏4013.53sin150sinUIQ3.3.50150 V ASU I2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相关知识功率因数称为，可得：由 cos coscos SPSUIP二、功率因素的提高 在直流电路中，功率仅与电流和电压的乘积有关；即：P=UI在交流电路中，功率不仅与电流和电压的乘积有关，而且还与电压与电流之间的相位差有关；其大小决定于电路（负载）的
28、参数。对纯阻负载功率因数为1。对其他负载来说，其功率因数均介于0和1之间。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:1.提高功率因数的意义 相关知识当电压与电流之间的相位差不为0时，即功率因数不等于1时，电路与电源之间就会发生能量互换，出现无功功率Q=UIsin。这样就引起了下面两个问题：1)、发电设备的容量不能充分利用P=UNINcos2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相关知识例如：一台容量为例如：一台容量为1000VA（视在功率）的发电机，（视在功率）的发电机，如果如果cos =1，则能发出，则能发出1000W的有功功率。的有功功率。D100W1
29、0盏盏100V10A如果接上电容如果接上电容C后后cos =0.6，则只能接，则只能接100W的的白炽灯白炽灯6盏盏D100W10盏盏100V10A6盏盏2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相关知识2)、增加线路和发电机绕组的功率损耗、增加线路和发电机绕组的功率损耗当发电机的电压和输出的功率一定时，电当发电机的电压和输出的功率一定时，电流与功率因数成反比，而线路和发电机绕组上流与功率因数成反比，而线路和发电机绕组上的功率损耗的功率损耗P则与功率因数的平方成反比，即：则与功率因数的平方成反比，即：22222cos1cosrUPrUPrIP式中的是发电机绕组和线路的电阻。式
30、中的是发电机绕组和线路的电阻。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相关知识2.提高功率因数的方法提高功率因数的方法就是要减少电源与负载提高功率因数的方法就是要减少电源与负载之间的能量互换。对于电感性负载来说，要接入之间的能量互换。对于电感性负载来说，要接入电容，其方法有二：电容，其方法有二：1)、将电容与负载串联、将电容与负载串联该方法能有效地提高功率因数，但是电容的接该方法能有效地提高功率因数，但是电容的接入破坏了电路中原有负载的工作状态，使原有负载入破坏了电路中原有负载的工作状态，使原有负载不能正常工作。为此，该方法虽说能提高功率因数，不能正常工作。为此，该方法虽说
31、能提高功率因数，但实际当中不能用。但实际当中不能用。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相关知识2)、将电容与负载并联、将电容与负载并联电路如图所示uiRLi1CiC在并联电容以前i=i1并联电容后的总电流要减小。注意：注意：并联电容以后并联电容以后有功功率并未改变。有功功率并未改变。如果负载的原有功率因数为cos1，提高后的功率因数为cos，问应并联多大的C？2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:相关知识sinsin11IIICsincossincos11UPUPtgtgUP1CUXUICC一方面：一方面：另一方面：另一方面：tgtgUPC12因
32、此：2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:把普通日光灯中传统的电感镇流器换成新型电子镇流器，不仅降低了镇流器本身功耗和提高了功率因素，还可以实现低电压起动。当使用普通电感镇流器时，cos=0.5。由于变压器的视在功率任务实施KVAUIS22100220KVASP115.022cos可以连接的日光灯个数为：2475.836101132023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail: 当采用新型电子镇流器后，cos提高到了0.95。这时可提供的有功功率为 KVASP9.2095.022cos可以连接的日光灯个数为：5295.336109.203 除采用更换镇流器方法
33、外，通过并联补偿电容的形式也可提高功率因素。FtgtgPC69.3)329.0732.1(22050240U2122023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:任务2.4 认识三相交流电路（1）掌握三相电源和三相负载的接法；（2）理解对称三相电路中相电压（相电流）与线电压（线电流）的关系；（3）学习对称三相电路的计算方法，会求三相功率。（4）了解中线的作用与安全用电基本知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:任务引入电路的组成 火线与零线的识别？二者的区别？2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:三相电压三相交流电路是由三个频率相同、幅
34、度相等、相位彼此互差1200的单相交流电源组成。日常生活和工农业生产用电几乎都来自电力部门提供的三相电源。相关知识2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail: 三相交流发电机由三个对称的绕组组成，在空间上彼此相差120，它们的始端记为A、B、C，末端记为X、Y、Z。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:对称三相交流电NSXBYCZA三绕组在)120sin(2)120sin(2sin2PCPBPAtUetUetUe尾端：X Y Z首端：A B C 2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:三个正弦交流电的特征 u0TeAeBeCt12012
35、0120EBEAEC2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:ACeAeBeCBN二、三相电源的连接2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:（中线）或（零线）（中线）或（零线）（火线）或（相线）（火线）或（相线）（火线）（火线）（火线）（火线）ACBNCeXYZeAeBeC三相四线制供电方式2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:CCNBBNAANuuuuuu火线火线对对零线零线间的电压。间的电压。1201200CNBNANPPPUUUUUUANuBNuCNu三个相电压是对称的三个相电压是对称的UP相量图相量图CeXYZuAuBuCAC
36、BN120120120UBNUANUCN2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:)()()(ANCNANCNCACNBNCNBNBCBNANBNANABUUUUUUUUUUUUUUU火线火线对对火线火线间的电压。间的电压。1503039030330303CNCABNBCANABlllUUUUUUUUUABuBCuCAuUl相量图相量图CeXYZuAuBuCACBN-UBNUABUCN-UBCUAN-UCA注意规定的正方向注意规定的正方向相、线电压关系式相、线电压关系式3030302023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:线电压与相电压的通用关系表达式30
37、3plUU在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为:V220 V380PlUU、V127 V220PlUU、三相电源绕组还可以连接成三角形，但电源绕组三角接三相电源绕组还可以连接成三角形，但电源绕组三角接时只能向负载提供一种电压：时只能向负载提供一种电压：2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail: p 相电压相电压线电压线电压 时时结论：电源结论：电源形联形联UUl结+BACABUCAUBCUBCU必须注意，如果任何一相绕组接反，三个相电压之和不再为零。闭合回路中将产生极大的短路电流，造成严重后果。所以在实际中绕组较少接成三
38、角形。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:三、三相交流电路的计算 ABCN电灯等单相负载为三相四线制电灯等单相负载为三相四线制电动机为负载三相三线制电动机为负载三相三线制两者皆为星形联接两者皆为星形联接2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:我国供电系统提供三相对称电源采用我国供电系统提供三相对称电源采用三相四线制三相四线制，相电压为，相电压为220V，线电压为线电压为380V。负载接入电路必须满足其电压的额定值。负载接入电路必须满足其电压的额定值。三相负载均衡、对称原则。三相负载均衡、对称原则。|ZA|ZB|ZC|i Ni Ai Bi Cu Au
39、Bu CACB1、三相负载的连接原则 2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:1)单相负载的连接照明电路每组灯相互并联每组灯相互并联,然后分别接至各相电压上。然后分别接至各相电压上。设电源电压为：设电源电压为：V220380PlUU当有中线时，每组灯的数量可以相等也可以不等，但每盏当有中线时，每组灯的数量可以相等也可以不等，但每盏灯上都可灯上都可A.一组一组二组二组三组三组CBN若三相不对称，若三相不对称，能否去掉中线？能否去掉中线？2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:2）三相负载的连接方式三相负载的一端连在一起与零线相接；另一端分别与火线相接的方式
40、称为：ACB NZZZACBZZZ三相负载的首尾相连成一个闭环，然后与三根火线相接的方式称为：2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:CCAABBW2W2U1U1U2U2V2V2V1V1W1W1ZZXXYY三相异步电动机的连接2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:2.三相电流电压计算Y接接等于等于；负载中通过的电流称为负载中通过的电流称为；火线上通过的电流称为火线上通过的电流称为；中线上通过的电流称为中线上通过的电流称为；plII接时：YCBANIIII根据基尔霍夫电流定律，中线电流：根据基尔霍夫电流定律，中线电流：三相电源三相电源对称对称、三相、三相
41、Y接负载也接负载也对称对称的情况下，三相负的情况下，三相负载电流也是载电流也是对称对称的，此时的，此时中线电流为零中线电流为零。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail: 电源线电压为电源线电压为380V，三相对称负载，三相对称负载Y接，接，Z=3+j4,求：求：各相负载中的电流及中线电流。各相负载中的电流及中线电流。V22033803lpUU设设V0220AUV120220BUV120220CU1.53543jZA1.53441.5350220AAZUI例例：解解：根据根据可得：可得：A1.17344BIA9.6644CI 由此例可得，对称三相由此例可得，对称三相电路的计算
42、可归结为一相电路的计算可归结为一相电路计算，其它两相根据电路计算，其它两相根据对称关系可直接写出。对称关系可直接写出。0CBANIIII2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:0CBANIIII)(ZZZZCBA负载对称时负载对称时问题及讨论Y形连接三相完全对称时，零线可以取消。称为形连接三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。三相三线制。答：答：CuAZCeBuAuZZCB2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail: 如果三相照明电路的中线因故断开，当发生一相灯负载全部断开时或一相发生短路，电路会出现什么情况？分析如果，设又发生，此时B、C相都会与短
43、接线构成通路，两相端电压均为线电压380V，因此B、C相由于。由此可得，由此可得，是使是使如果中线断开，设A相灯负载又全部断开，此时B、C两相构成串联，其端电压为电源线电压380V。若B、C相对称，各相端电压为190V，均低于额定值220V而不能正常工作；若B、C相不对称，则负载多（电阻小）的一相分压少而不能正常发光，负载少（电阻大）的一相分压多则易烧损。*2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等中线的作
44、用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:uABuBCuCA接接等于等于；负载中通过的电流称为负载中通过的电流称为；plUU接时：火线上通过的电流称为火线上通过的电流称为；BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII各相负载中通过的电流分别为：各相负载中通过的电流分别为：CACACABCBCBCABABABZ Z ZUIUIUI；各线电流与相电流的关系为：各线电流与相电流的关系为：ACBZZZ电流电流iCiBiA电流电流iABiBCiCA2023-4
45、-27 22:14项目2 交流电路E-mail:电流相量图电流相量图-IBCIAICA-IBIAB-IC303030三相电源三相电源、三相、三相Y接负载也接负载也的情况下，三相负的情况下，三相负载中的载中的相电流相电流iAB、iBC、iCA也是也是的，火线上通过的三的，火线上通过的三个个线电流线电流iA、iB、iC也也。由相量图还可看出，在三相对称情况下，由相量图还可看出，在三相对称情况下，。）（）（）（BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII线、相电流关系式为：线、相电流关系式为：由相量图可看出：2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:负载负载时：时：cos3co
46、s3llppIUIUPCBAPPPP三相总有功功率：三相总有功功率：3plplIIUU星形接法时：星形接法时：3 plplIIUU三角形接法时：三角形接法时：cos3llIUP 3.三相电路的功率和接法有和接法有无关系？无关系？2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:llllllIUSIUQIUP3sin3cos3有功功率：有功功率：无功功率：无功功率：视在功率：视在功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：UVWM3W1W2测量方法如图示测量方法如图示2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:电流大小感电的程度
47、1mA(0.001A)感觉麻痹5mA(0.005A)感觉相当痛10mA(0.01A)感觉到无法忍受之痛苦20mA(0.02A)肌肉收缩不能动弹30mA(0.03A)相当的危险100mA(0.1A)已达致命的程度安全用电-人体对电的感知(Electic Shock)2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:常见的触电形式 2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:1.接零保护规定用于接零保护规定用于380V/220V三相中性点接地的供电系统中。三相中性点接地的供电系统中。在三相四线制中点接地的系统中，低压电气设备按在三相四线制中点接地的系统中，低压电气设备按Y
48、连接时，从连接时，从负载中点引出导线，连接某些测量、保护作信号电路；或者让电源中负载中点引出导线，连接某些测量、保护作信号电路；或者让电源中点（零线）与设备外壳连接，这种保护称为点（零线）与设备外壳连接，这种保护称为。将电气设备的金属外壳及构架，与接地装置良好连接的保护称为将电气设备的金属外壳及构架，与接地装置良好连接的保护称为。当电气设备的绝缘损坏使设备的金属外壳带电时，由于人。当电气设备的绝缘损坏使设备的金属外壳带电时，由于人体是与接地装置并联，且人体电阻（最小体是与接地装置并联，且人体电阻（最小800）远大于接地电阻远大于接地电阻（4），因此人接触到带电的外壳并不会触电。），因此人接触到
49、带电的外壳并不会触电。2.接地保护规定用于中性点不接地的三相供电系统中。接地保护规定用于中性点不接地的三相供电系统中。2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail:任务实施三相四线制供电体制中，你能说出线、相电压之间的数量关系及相位关系吗？对称三相交流电的特征？2023-4-27 22:14项目2 交流电路E-mail: 数量上线电压是相电压的数量上线电压是相电压的1.732倍；在相位上超倍；在相位上超前线电压超前与其相对应的相电压前线电压超前与其相对应的相电压30。验电笔的正确握法：电笔头与被测导线接触时，使氖管电笔头与被测导线接触时，使氖管（或端线），不发光的是（或端线），不发光的是。电表可利用火线与零线之间的数量关系判断出火线和零线。三个最大值相等、角频率相同、相位上最大值相等、角频率相同、相位上互差互差120的正弦交流电。任务实施
