项目五三相异步电机的典型控制_精品文档.ppt

1、项目五 三相异步电机的典型控制电工技术一体化教程电工技术一体化教程任务一任务一 认识认识三相交流电路三相交流电路教学重点教学重点1.了解三相交流电源的产生和特点。了解三相交流电源的产生和特点。2.掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。3.掌掌握握对对称称三三相相负负载载 Y 联联结结和和 联联结结时时，负负载载线线电电压压和和相电压、线电流和相电流的关系。相电压、线电流和相电流的关系。4.掌握对称三相功率的计算方法，家庭照明电路的连接。掌握对称三相功率的计算方法，家庭照明电路的连接。教学难点教学难点1.掌掌握握三三相相电电路路线线电电压压与与相相电

2、电压压、线线电电流流与与相相电电流流的的相相位关系。位关系。2.熟练分析与计算三相电路电压、电流、功率等。熟练分析与计算三相电路电压、电流、功率等。电工技术一体化教程电工技术一体化教程5.1.1 5.1.1 三相交流电源三相交流电源一一.三相电动势三相电动势 三相电动势是由三相发电机产生的。下图是三相交流发电三相电动势是由三相发电机产生的。下图是三相交流发电机的原理图，它的主要组成部分是定子和转子，定子铁心的内机的原理图，它的主要组成部分是定子和转子，定子铁心的内圆周表面冲有槽，安放着三组匝数相同的绕组，各相绕组的结圆周表面冲有槽，安放着三组匝数相同的绕组，各相绕组的结构相同，他们的始端标以构

3、相同，他们的始端标以U U1 1、V V1 1、W W1 1，末端标以，末端标以U U2 2、V V2 2、W W2 2。电工技术一体化教程电工技术一体化教程 三相绕组分别称为三相绕组分别称为U相、相、V相、相、W相，相，它们在空间位置上彼此相差它们在空间位置上彼此相差120o，称为，称为对称三相绕组。当发电机匀速转动时，对称三相绕组。当发电机匀速转动时，各相绕组均与磁场相切割而感应电压。各相绕组均与磁场相切割而感应电压。由于三相绕组的匝数相等、切割磁力线由于三相绕组的匝数相等、切割磁力线的角速度相同、且空间位置上互差的角速度相同、且空间位置上互差120o，所以感应电压的，所以感应电压的最大值

4、相等、角频率最大值相等、角频率相同、相位上互差相同、相位上互差120o，称为对称三相，称为对称三相交流感应电压。交流感应电压。三个线圈产生的三相交流感应电压就是三相电动势，这三相电动势有这特点：最大值相等、角频率相同、相位互差120o，称为对称三相电动势。这对称三相电动势的解析式：电工技术一体化教程电工技术一体化教程对称三相交流电动势的相量图和波形图从相量图和波形图上，很容易看出对称三相电动势的瞬时值之和或相量之和为零：三相交流电到达正最大值的顺序称为三相交流电到达正最大值的顺序称为相序相序相序相序。实际中常采用。实际中常采用U UV VW W的顺序作为三相交流电的正序，而把的顺序作为三相交流

5、电的正序，而把W WV VU U的顺序的顺序称为逆序（或反序）。工程上一般采用正序，并用称为逆序（或反序）。工程上一般采用正序，并用黄、绿、黄、绿、红红三色区分三色区分U U、V V、W W三相。三相。电工技术一体化教程电工技术一体化教程二、三相电源的接法1接法接法（一）三相电源的星形联结（一）三相电源的星形联结(Y(Y形连接）形连接）发发电电机机三三相相绕绕组组的的末末端端 U2、V2、W2 接接于于一一点点，称称为为中中性性点点，三三相相绕绕组组的始端和中性点向用电设备供电。这种供电方式称为三相四线制。的始端和中性点向用电设备供电。这种供电方式称为三相四线制。（1）中线（或零线）中线（或零

6、线）：从中性点引出的一根线，俗称零线。：从中性点引出的一根线，俗称零线。（2）端线或相线：）端线或相线：从始端引出的三根线，俗称火线。从始端引出的三根线，俗称火线。电工技术一体化教程电工技术一体化教程相电压相电压相电压相电压：火线与中线间的电压，用：火线与中线间的电压，用：火线与中线间的电压，用：火线与中线间的电压，用 表示表示表示表示 。三个相电压通常是对。三个相电压通常是对。三个相电压通常是对。三个相电压通常是对称的，对称三个相电压数量上相等，统一用称的，对称三个相电压数量上相等，统一用称的，对称三个相电压数量上相等，统一用称的，对称三个相电压数量上相等，统一用 表示。表示。表示。表示。U

7、 UP P线电压线电压线电压线电压：火线与火线间的电压，用：火线与火线间的电压，用：火线与火线间的电压，用：火线与火线间的电压，用 表示。表示。表示。表示。三个线电压三个线电压三个线电压三个线电压也对称，对称三个线电压数量上也相等，统一用也对称，对称三个线电压数量上也相等，统一用也对称，对称三个线电压数量上也相等，统一用也对称，对称三个线电压数量上也相等，统一用 表示。表示。表示。表示。U UL L电工技术一体化教程电工技术一体化教程三相四线制系统可以向负载提供两种电压：相三相四线制系统可以向负载提供两种电压：相电压和线电压。电压和线电压。星形连接时电压相量图相电压与线电压的关系相电压与线电压

8、的关系相电压与线电压的关系相电压与线电压的关系电工技术一体化教程电工技术一体化教程三个相电压对称，各相电压之间相位相差三个相电压对称，各相电压之间相位相差 。由上左图，根据由上左图，根据KVL可得线电压与对应的相电压之间的相位关系：可得线电压与对应的相电压之间的相位关系：根据上述关系式可作出如上右图所示的相量图，在此图中利用几何关系根据上述关系式可作出如上右图所示的相量图，在此图中利用几何关系可得线电压与对应的相电压的关系：可得线电压与对应的相电压的关系：相电压与线电压的关系相电压与线电压的关系从上面相量图中可见，线电压也是对称的。从上面相量图中可见，线电压也是对称的。电源为电源为Y Y形连接

9、时，形连接时，线电压与相电压之间的大小关系：线电压与相电压之间的大小关系：线电压与相电压之间的相位关系：线电压与相电压之间的相位关系：线电压导前对应的相线电压导前对应的相电压电压3030。一般低压供电系统中，经常采用供电线电压为一般低压供电系统中，经常采用供电线电压为380V，对应，对应相电压为相电压为220V。电工技术一体化教程电工技术一体化教程1接法接法2相电压和线电压相电压和线电压（二）三相电源的三角形联结（二）三相电源的三角形联结 将将发发电电机机三三相相绕绕组组首首尾尾端端依依次次连连接接，三三个个连连接接点点作作为为三三相相电源输出点。电源输出点。UL=UP电工技术一体化教程电工技

10、术一体化教程这这说说明明若若连连接接正正确确三三角角形形回回路路中中无无电电流流，但但若若有有一一相相接接反反，则导致相量和不为零而是一相电压的两倍，烧毁发电机绕组。则导致相量和不为零而是一相电压的两倍，烧毁发电机绕组。3、由于、由于发电机三相对称，相位相差发电机三相对称，相位相差 ，则有，则有电工技术一体化教程电工技术一体化教程特特别别需需要要注注意意的的是是，在在工工业业用用电电系系统统中中如如果果只只引引出出三三根根导导线线(三三相相三三线线制制)，那那么么就就都都是是火火线线(没没有有中中性性线线)，这这时时所所说说的的三三相相电电压压大大小小均均指指线线电电压压 UL；而而民民用用电

11、电源源则则需需要要引出中性线，所说的电压大小均指相电压引出中性线，所说的电压大小均指相电压 UP。电工技术一体化教程电工技术一体化教程【例例】已已知知发发电电机机三三相相绕绕组组产产生生的的电电动动势势大大小小均均为为 E=220 V，试试求求：(1)三三相相电电源源为为 Y 联联结结时时的的相相电电压压 UP 与与线线电压电压 UL；(2)三相电源为三相电源为 联结联结时的相电压时的相电压 UP 与线电压与线电压 UL。解解：(1)三三相相电电源源 Y 联联结结：相相电电压压 UP=E=220 V，线线电压电压 (2)三相电源三相电源 联结：相电压联结：相电压 UP=E=220 V，线电压，

12、线电压UL=UP=220 V电工技术一体化教程电工技术一体化教程5.1.25.1.2、三相负载、三相负载三相负载的联接方式分为：三相负载的联接方式分为：三相负载的联接方式分为：三相负载的联接方式分为：星形（星形（星形（星形（Y Y Y Y）和）和）和）和 三角形（三角形（三角形（三角形（）两种接法，至于采用哪种方法两种接法，至于采用哪种方法两种接法，至于采用哪种方法两种接法，至于采用哪种方法 ，要根据负载，要根据负载，要根据负载，要根据负载的额定电压和电源电压确定。的额定电压和电源电压确定。的额定电压和电源电压确定。的额定电压和电源电压确定。以电源为以电源为以电源为以电源为Y Y Y Y形连接

13、介绍三相负载。形连接介绍三相负载。形连接介绍三相负载。形连接介绍三相负载。1.1.三相负载的星形连接三相负载的星形连接三相负载的星形连接三相负载的星形连接若若负载所需的电压等于电源的相电压负载所需的电压等于电源的相电压，则，则各相负载的一端接在相线上，各相负载的一端接在相线上，各相负载的一端接在相线上，各相负载的一端接在相线上，另一端都接在中线上，所形成的连接方式就是星形连接，如图所示。这另一端都接在中线上，所形成的连接方式就是星形连接，如图所示。这另一端都接在中线上，所形成的连接方式就是星形连接，如图所示。这另一端都接在中线上，所形成的连接方式就是星形连接，如图所示。这种连接方式称为三线四线

14、制。种连接方式称为三线四线制。种连接方式称为三线四线制。种连接方式称为三线四线制。电工技术一体化教程电工技术一体化教程负载星形联接的三相电路负载星形联接的三相电路电工技术一体化教程电工技术一体化教程三相负载的星形连接三相负载的星形连接三相负载的星形连接三相负载的星形连接 三相四线制的接法如果不计连接导线的阻抗，负载承受三相四线制的接法如果不计连接导线的阻抗，负载承受的电压就是电源的相电压，而每相负载与电源构成一个的电压就是电源的相电压，而每相负载与电源构成一个单独的回路。单独的回路。Y Y接负载的端电压等于电源相电压；接负载的端电压等于电源相电压；每相负载通过的电流称为相电流每相负载通过的电流

15、称为相电流IP；每根相线通过的电流称为线电流每根相线通过的电流称为线电流Il；显然，线电流与对应的相电流相等，即显然，线电流与对应的相电流相等，即IP=Il；中线上通过的电流称为中线电流中线上通过的电流称为中线电流IN。电工技术一体化教程电工技术一体化教程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：电工技术一体化教程电工技术一体化教程三相负载的星形连接三相负载的星形连接中线电流中线电流（1）对称三相负载）对称三相负载三相负载对称时，即三相负载对称时，即 ，由于由于 阻抗端电压也对称，因此各阻抗端电压也对称，因此各阻抗中通过的电流相量也必然对称阻抗中通过的电流相量也必然对称 ，因此中

16、线电流，因此中线电流 说明中线中无电流通过，这时中线的存在对电路不会产生影响，一般都说明中线中无电流通过，这时中线的存在对电路不会产生影响，一般都不用中线，此时的供电方式叫三相三线制。不用中线，此时的供电方式叫三相三线制。三相负载的星形连接三相负载的星形连接 注意：注意：注意：注意：只有当负载完全对称时，才能接成三相三线制。只有当负载完全对称时，才能接成三相三线制。只有当负载完全对称时，才能接成三相三线制。只有当负载完全对称时，才能接成三相三线制。如：三相异步电动机、三相电炉等都是三相对称负载，如：三相异步电动机、三相电炉等都是三相对称负载，如：三相异步电动机、三相电炉等都是三相对称负载，如：三相异步电动机、三相电炉等都是三相对称负载，因此它们都采用三相三线制供电，这样可省去一根中线，因此它们都采用三相三线制供电，这样可省去一根中线，因此它们都采用三相三线制供电，这样可省去一根中线，因此它们都采用三相三线制供电，这样可省去一根中线，节约电工材料。节约电工材料。节约电工材料。节约电工材料。电工技术一体化教程电工技术一体化教程UZZZWV【例例】电电源源线线电电压压为为380V，三三相相对