4.1 三相交变电流 课件 (1)

课件45张PPT。第4章　 远距离输电第4章　 远距离输电第1节　三相交变电流目标导航
1.了解三相交流发电机的构造.
2.知道三相交变电流是如何产生的.
3.知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势最大值和周期都相同，但它们不是同时达,到最大值（或零）.理解三相交变电流及其产生规律.（难点）
4.知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压.（重点）3相交变电流电枢线圈磁极磁极电枢想一想
1．在三相交流发电机中，有两个线圈发生了故障，第三个线圈还能不能正常工作？为什么？
提示：能．因为三个线圈是相互独立的，相当于三个独立的单相交流发电机．匝数绕向120°最大值周期正弦想一想
2．三个绕组产生的交变电动势的最大值如何求？有效值呢？三、电源与负载的连接方式
1.三相四线制：将发电机三相绕组的3个接头连在一起，引出一个公共接头N，这样，电源的输出引线共有4根，从A、B、C引出三根导线叫做_____，也叫端线，俗称火线．从公共接头N引出的导线叫做中性线，简称中线(或零线)．这种连接方式叫做__________制．这种接法又叫做三相电源的星形接法．相线三相四线该接法可以对用户提供两种电压，______与________间的电压叫做相电压，通常用于生活用电；_____与_____间的电压叫做线电压,通常为工农业生产中的动力电压．线电压与相电压的关系：U线＝______．相线中性线相线相线2.三相三线制：如果三相负载完全对称，则通过中性线的______为零，此时取消中性线也不影响三相电的工作，三相四线制就变成了三相三线制．电流想一想
3．家中常看到三孔插座，是不是这种插座接的是三相交变电流？
提示：不是．这三个插孔的下边两个中有一个接火线，一个接零线，最上边那个插孔是接地线，与用电器外壳相连．要点一　三相交变电流的产生及特点
学案导引
1.3个绕组产生的交变电流都按相同的规律变化吗？
2.3个绕组产生的交变电流能否同时达到最大值？1.三相交流发电机的构造特点
如图，三相交流发电机内装有三个完全相同的线圈，三个线圈平面互成120°角放置在同一磁场中．小功率发电机可以采用旋转电枢式，大功率发电机采用旋转磁极式．2.三相交变电流的产生：以旋转磁极式发电机为例，当转子磁场匀速转动时，等效于定子线圈做切割磁感线运动，由于定子的三个线圈相同，三个线圈平面在空间互成120°角．故能产生三相交变电流． 下列关于三相交变电流的产生原理的说法中正确的是(　　)
A．发电机中3个绕组具有相同的匝数和绕向,互成60°
B．在转动过程中，每个绕组产生的感应电动势的最大值和周期都相同
C．在转动过程中，某时刻每个绕组产生的感应电动势的瞬时值相同D．在转动过程中，每个绕组独立产生的感应电动势的瞬时值、最大值、周期都不相同
【精讲精析】　三个绕组匝数相同，绕向相同，互成120°，所以每个绕组产生的电动势最大值相同，周期频率相同，但瞬时值不同，到达最大值的时间依次落后T/3，B对，A、C、D错．
【答案】　BC．三相交流发电机的三个线圈是完全相同的，它们产生三个瞬时值完全相同的交变电动势
D．三相交流发电机的三个线圈是完全相同的，它们产生三个峰值和周期都相同的交变电动势要点二　电源与负载的连接方式
学案导引
1.有人说线电压与相电压其实是一样的，对吗？
2.在电源与负载的星形连接中必须使用中性线吗？1.三相交变电源的星形接法
(1)定义：如图所示，将三相绕组的X、Y、Z(绕组末端)3个接头连在一起的连接方式．(2)相线和零线
相线(亦称端线)：从每个线圈始端引出的导线(照明线路中常称火线)，如A(B、C)．
中性线(亦称零线)：从三个线圈末端公共接头引出的导线，如X(Y、Z)、N.
(3)三相四线制及三相三线制
三相交变电源的星形接法中用三根相线，一根中线的连接方式，称为三相四线制，若只有三根相线的连接方式称为三相三线制．(4)相电压与线电压
相电压：相线和零线之间的电压，即每个线圈两端的电压．如UA、UB、UC.
线电压：两条火线之间的电压，如UAB、UBC、UCA.2.三相负载及星形连接方法(符号：Y)
(1)三相负载：由三相电源供电的负载．
(2)三相负载接法：三相四线制星形接法如图甲，三相三线制星形接法如图乙．(3)线电压和相电压的关系U线＝U相
我国日常电路中，U相＝220 V，U线＝380 V.
3.三相负载的三角形接法
三角形连接方法，符号是△.接法如图所示：三相负载的每相两端分别与两条相线连接．
特点：U线＝U相 在三相交流电源上按星形接法连接相同负载1、2、3，如图所示，NN′是中性线．已知负载1上的电压为220 V，电流强度为15 A，现以I表示中性线上的电流，U表示图中P、Q两点之间的电压，则(　　)A．I＝15 A，U＝440 V　　　　
B．I＝45 A，U＝380 V
C．I＝0，U＝440 V
D．I＝0，U＝380 V
【思路点拨】　先确定P、Q两点之间的电压是线电压还是相电压，再根据星形接法的相电压与线电压的关系判断．【答案】　D变式训练
2.三相交流发电机每相电压是380 V，接成三角形向外供电．若将三个相同的负载接成三角形,则每个负载两端的电压是________V；若将三个负载接成星形，则每个负载两端的电压为________V.答案：380　220三相交变电流电路的计算
[经典案例]　(14分)如图所示，是三相四线制的供电电路，O为中性线，相电压为220 V，两个灯泡L1、L2按图示接入电路．(1)若L1、L2的规格都是：“220 V，60 W”，它们能否正常发光？
(2)若L1、L2的规格分别是：“220 V,60 W”,
“220 V，15 W”，它们能否正常发光？
(3)若中性线上的D点突然断开，以上两种情况下两个灯泡会发生怎样的变化(不考虑灯丝电阻变化)?【审题指导】　求解本题应把握以下两点：
(1)弄清负载的连接方式．
(2)有中线时，两灯泡并联，电压为220 V，中线断开时，两灯泡串联，总电压为380 V.【解题样板】　(1)(2)所加的电压跟额定电压相同，所以两盏灯都能够正常发光，与两盏灯(功率、电阻)是否相同无关．(4分)
(3)中性线D处断开后，L1、L2串联接入两条相线之间，总电压是380 V，(2分)
当灯泡相同时,每个灯泡承担的电压为190 V,小于额定电压，(1分)【答案】　(1)正常　(2)正常　(3)见解题样板三孔插座与三相插座
有人认为，凡有三根导线、插头上有三个接线柱的用电器，用的都是三相交流电，与之相对应的三孔插座，也是三相电源插座．这是不正确的，其实它们都是单相交流电设施．绝大多数用电器，用户在使用时难免要与其外壳或有关暴露部分接触．这些部分一旦漏电，十分危险．为避免这种危险，往往从用电器的外壳和有关暴露部分引出一根导线,这根导线在用电器使用中要接地．这样,万一发生漏电，由于人体有一定电阻，绝大部分电流都从这根导线直接进入大地，保障了人身安全．我国规定，民用建筑的供电线路中都要设置接地线．于是一般的单相用电器上就有了三根导线：一根连相线,通常用字母“L”表示；一根连中线，通常用字母“N”表示；一根连接地线，通常用符号“ ”表示．在相应的插头和插座上，往往把这些字母和符号标在线柱和插孔旁，而且，接地线柱和插孔都要大一些,形状也与其他两个不一样,如图甲所示.真正的三相插头和插座通常有四个线柱或插孔，由于是三角形连接，其中一个连接地线,其他三个连相线，如图乙所示．