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《鐵道車輛電工電子基礎(chǔ)教學(xué)課件作者曹陽任務(wù)4.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、任務(wù)４ 三相交流電４.１ 三相交流電的產(chǎn)生４.２ 三相電源的連接方式４.３ 三相負(fù)載的連接４.４ 三相電功率返回４.１ 三相交流電的產(chǎn)生三相電源是指由三個(gè)頻率相同、最大值相同、相位互差１２０°的交流電壓源按適當(dāng)?shù)姆绞竭B接而成的對稱電源。最常見的三相電源是三相交流發(fā)電機(jī)，圖４－１所示為其原理圖，它的主要組成部分是電樞和磁極。電樞是固定的，所以也稱定子。定子鐵芯的內(nèi)圓周表面有六個(gè)凹槽，用來放置三相繞組，如圖４－２所示。每相繞組完全相同，每個(gè)繞組的兩端放在相應(yīng)的凹槽內(nèi)，要求繞組的始端之間或末端之間彼此相隔１２０°。習(xí)慣上，它們的始端用Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１表示，對應(yīng)的末端
2、則用Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２表示，如圖４－３所示。下一頁返回４.１ 三相交流電的產(chǎn)生磁極是轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以也稱轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子鐵芯上繞有勵(lì)磁繞組，用直流勵(lì)磁。定子與轉(zhuǎn)子之間有一定的間隙，若其極面的形狀和勵(lì)磁繞組的布置恰當(dāng)，可使氣隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度按正弦規(guī)律分布。上一頁下一頁返回４.１ 三相交流電的產(chǎn)生當(dāng)轉(zhuǎn)子以勻速順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則每相繞組依次切割磁力線，分別產(chǎn)生頻率相同、最大值相同、相位互差１２０°的正弦電動(dòng)勢ｅＵ、ｅＶ、ｅＷ，方向選定為自繞組的末端指向始端。上一頁下一頁返回４.１ 三相交流電的產(chǎn)生三相交流電在相位上的先后順序稱為相序。在此，相序?yàn)椋铡帧追Q為正序，相序?yàn)椋铡?/p>
3、Ｗ→Ｖ稱為逆序。通常無特殊說明三相電源均為正序。由上可見，三相電動(dòng)勢的頻率相同、最大值相同、彼此間的相位差也相同，這種電動(dòng)勢稱為三相對稱電動(dòng)勢。顯然，它們的瞬時(shí)值或相量之和為零，即上一頁返回４.２ 三相電源的連接方式4.2.1 星形連接將發(fā)電機(jī)三相繞組的末端Ｘ、Ｙ、Ｚ連于一點(diǎn)，該點(diǎn)稱為中性點(diǎn)。這種連接方式叫星形連接，如圖４－５所示。在星形連接中，從中性點(diǎn)引出的輸電線叫中線（零線）。中性點(diǎn)常常通過地線接地。從繞組的起始端Ｕ、Ｖ、Ｗ引出的線叫相線（火線）。共有三相對稱電源、四根引出線，因此這種電源連接方式習(xí)慣稱之為三相四線制。下一頁返回４.２ 三相電源的連接方式１
4、．相電壓、線電壓及參考方向相線與中性線間的電壓，稱為相電壓，即每相繞組的始端與末端間的電壓，其有效值用Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３表示（或用ＵＰ表示）。任意兩根相線間的電壓，稱為線電壓，即繞組始端間的電壓，其有效值用Ｕ１２、Ｕ２３、Ｕ３１等表示（或用ＵＬ表示）。在圖４－５中，選定中性點(diǎn)為參考電位，所以相電壓的參考方向?yàn)槔@組的始端指向末端（中性點(diǎn)）。線電壓的參考方向是用雙下標(biāo)來表示的，如Ｕ１２表示自Ｌ１端指向Ｌ２端。各相電動(dòng)勢的參考方向如前所述，是自繞組的末端指向始端的。上一頁下一頁返回４.２ 三相電源的連接方式２．相電壓與線電壓的關(guān)系三相電源星形連接時(shí)，相電壓ＵＰ顯然不等
5、于線電壓ＵＬ。在圖４－５中，Ｌ１、Ｌ２間電壓的瞬時(shí)值等于Ｕ相和Ｖ相電壓之差，即上一頁下一頁返回４.２ 三相電源的連接方式需要指出的是，在電力系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)電機(jī)、變壓器的繞組連接成星形時(shí)，上一頁下一頁返回４.２ 三相電源的連接方式不一定都要引出中性線，引出中性線就可以向負(fù)載提供兩種等級的電壓（相電壓、線電壓），其目的是為了滿足用電負(fù)載的需要；當(dāng)三相電源連接成星形，不引出中性線這種供電方式稱為三相三線制，如圖４－７所示。4.2.2 三角形連接圖４－８所示為發(fā)電機(jī)繞組的三角形連接。顯然，ＵＡＢ＝ＵＡ，ＵＢＣ＝ＵＢ，ＵＣＡ＝ＵＣ，此說明發(fā)電機(jī)繞組做三角形連接時(shí)，線電壓就
6、等于電源每相繞組的相電壓，即ＵＬ＝ＵＰ。如果每相電動(dòng)勢為２２０Ｖ，則三角形連接時(shí)，ＵＬ＝ＵＰ＝２２０Ｖ。上一頁返回４.３ 三相負(fù)載的連接三相交流電路中負(fù)載的連接方式有星形和三角形兩種。圖４－９（ａ）所示為發(fā)電機(jī)繞組的三角形連接。如果負(fù)載的額定電壓等于電源的相電壓，則三相負(fù)載就做星形連接，如圖４－９（ｂ）所示；如果負(fù)載的額定電壓等于電源的線電壓，則三相負(fù)載應(yīng)做三角形連接，如圖４－９（ｃ）所示；對于單相負(fù)載，可按負(fù)載的額定電壓等于電源相（線）電壓的原則，接在相（線）電壓上，如圖４－９（ａ）、（ｄ）所示。下一頁返回４.３ 三相負(fù)載的連接4.3.1 負(fù)載的星形連接和中
7、線的作用１．負(fù)載的星形連接如圖４－１０所示，將三相負(fù)載ＺＡ、ＺＢ、ＺＣ的一端分別接到Ａ線、Ｂ線和Ｃ線上，而每個(gè)負(fù)載的另一端連在一起后，再接到中線上去，就成為三相負(fù)載的星形連接。（１）線電流與相電流的關(guān)系。通過各火線的電流叫線電流，如圖４－１０中的ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ。通過各相負(fù)載的電流叫相電流，如圖４－１０中的Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ。當(dāng)三相負(fù)載做星形連接時(shí)，ＩＡ＝Ｉａ，ＩＢ＝Ｉｂ，ＩＣ＝Ｉｃ，所以ＩＬ＝ＩＰ，即線電流與相電流相等。上一頁下一頁返回４.３ 三相負(fù)載的連接（２）相電壓與電流的關(guān)系。如果三相負(fù)載阻抗大小及性質(zhì)完全相同，即ＺＡ＝ＺＢ＝ＺＣ＝ＺＰ，叫作對稱三相負(fù)載
8、。因?yàn)槿嚯娫聪嚯妷菏菍ΨQ的，即有效值
