维修电工基础知识分析.pptx

南磷集团南磷集团维修电工（中级工）培训维修电工（中级工）培训培训人：高亮彰培训人：高亮彰模块一 维修电工基础知识 1、电路的基本概念电路的基本概念 2、电路的基本定律电路的基本定律 3、电路的基本分析方法电路的基本分析方法 4、电路的基本定理电路的基本定理 5、单相正弦交流电路单相正弦交流电路 6、三相正弦交流电路三相正弦交流电路电路的基本概念电路的基本概念一、电路一、电路 电路就是电流所流通的路径。电路就是电流所流通的路径。二、电路的功能二、电路的功能 电能的转换、传输和分配，对信息的传递和电能的转换、传输和分配，对信息的传递和处理。处理。三、电路的组成三、电路的组成电电源源负负载载中间环节中间环节四、电路的分类四、电路的分类按电路中流过的电流分类：直流电路和交流电路按电路中流过的电流分类：直流电路和交流电路常见常见直流直流常见常见交流交流五、电路模型五、电路模型六、电路的基本物理量六、电路的基本物理量E E、U U、I I、V V、P P、W WE-E-电动势电动势电动势的实际方向由“”极指向“+”极 电动势的单位是“伏特”，简称“伏”，用字母“V”来表示 U-U-电压电压电压的实际方向由“+”极指向“”极 电压的单位是“伏特”，简称“伏”，用字母“V”来表示 I-I-电流电流电流的实际方向是由“+”极流向“”极 电流的单位是“安培”，简称“安”，用字母“A”来表示 V-V-电位电位电位是指电路中某点与电位参考点之间的电压 电位参考点就是电位为零的点，也称为接地点，在电路中用符号“”表示 P-P-电功率电功率电功率的单位是“瓦特”，简称“瓦”，用字母“W”来表示 W-W-电功电功电功的国际标准单位是“焦耳”，简称“焦”，用字母“J”来表示 常用单位“度”，“度”又称为“千瓦时”，即1KW的设备供电或用电1小时，其提供或消耗的电能为1度 七、电路的基本元件七、电路的基本元件电阻、电感、电容和电源电阻、电感、电容和电源电路的基本定律电路的基本定律一、参考方向一、参考方向二、欧姆定律二、欧姆定律三、全电路欧姆定律三、全电路欧姆定律四、电路的工作状态四、电路的工作状态K1、K2断开，断路K1闭合、K2断开，通路（工作）K1、K2闭合，短路五、电路的联接五、电路的联接电流处处相等电流处处相等串联分压串联分压1 1、串联、串联2 2、并联、并联电压处处相等电压处处相等并联分流并联分流3 3、混联、混联六、基尔霍夫定律六、基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCLKCL）在电路中，任何时刻，流入任一节点的支路电流恒等于从该节点流出的支路电流。该定律可以用数学形式表述为：基尔霍夫电压定律（基尔霍夫电压定律（KVLKVL）在电路中，任何时刻，沿任一回路绕行一周，各部分电压的代数和。该定律可以用数学形式表述为：1 1、几个基本概念、几个基本概念（1）支路：支路是指电路中的每个独立分支。通俗的说，就是电路中两点之间不分叉的一段电路。（2）节点：节点是三条或三条以上支路的连接点。（3）回路：电路中的任一闭合路径称为回路。（4）网孔：网孔是一类特殊的回路，如果在回路所包含的平面内不含有其它支路，这样的回路就称为网孔。电路的基本分析方法电路的基本分析方法 以支路电流为待求量，应用以支路电流为待求量，应用KCLKCL、KVLKVL列写电路列写电路方程组，求解各支路电流的方法称为方程组，求解各支路电流的方法称为支路电流法。支路电流法。支路电流法。支路电流法。支路电流法是计算复杂电路最基本的方法。需支路电流法是计算复杂电路最基本的方法。需要的方程个数与电路的支路数相等。要的方程个数与电路的支路数相等。电路支路数电路支路数b b b b 结点数结点数n n n n一、一、支路电流法支路电流法Us1+-R1Us2+-R2Us3+-R3I1I2I3Us1+-R1Us2+-R2Us3+-R3支路电流法的解题步骤支路电流法的解题步骤I1I2I31 1、假定各支路电流、假定各支路电流 的参考方向；的参考方向；2 2、应用、应用KCLKCL对结点列对结点列 方程方程结点结点对于有对于有n n个结点的电路，只能列出个结点的电路，只能列出 (n n1)1)个独立的个独立的KCLKCL方程式。方程式。3 3、应用、应用KVLKVL列写列写 b b (n n1)1)个方程（一般选网孔）；个方程（一般选网孔）；4 4、联立求解得各支路电流。、联立求解得各支路电流。例：例：R3Us2+-R2Us1+-R1I3I2I1用支路电流法求各支路电流。用支路电流法求各支路电流。解：解：I I1 1+I I2 2+I I3 3=0=0-2-2I I1 1+8+8I I3 3=-14=-143 3I I2 2-8-8I I3 3=2=2I1=3A解得解得:I2=-2AI3=-1A 对于对于b b条支路、条支路、n n个结点的电路，用支路电流法需个结点的电路，用支路电流法需要列写要列写b b 个方程，由于方程维数较高，所以求解不便。个方程，由于方程维数较高，所以求解不便。R1Us2+-R2R3I1I2IsR4I3I40结点数结点数 n=31 1、选参考节点（、选参考节点（0 0电位点）电位点）设：各独立结点电压为设：各独立结点电压为选选 为参考节点为参考节点0 02 2、对每个独立节点、对每个独立节点 列列KCLKCL方程：方程：（方向指向参考结点）（方向指向参考结点）二、二、节点电压法节点电压法R1Us2+-R2R3I1I2IsR4I3I403 3、各支路电流用相关的结点电压表示：各支路电流用相关的结点电压表示：代入节点的代入节点的KCLKCL方程：方程：整理得：整理得：式中式中G为各支路为各支路的电导。的电导。自电导总自电导总为正为正互电导总互电导总为负为负电流源电流指向该电流源电流指向该结点为正，背离为结点为正，背离为负负R1Us2+-R2R3I1I2IsR4I3I40节点电压法解题步骤节点电压法解题步骤4.4.用结点电压求解支路电流。用结点电压求解支路电流。1.1.选定参考结点并标出结点序号，将独立结点选定参考结点并标出结点序号，将独立结点设为未知量，其参考方向由独立结点指向参考结设为未知量，其参考方向由独立结点指向参考结点。点。2.2.列写结点电压方程（自电导总为正，互电导列写结点电压方程（自电导总为正，互电导总为负，电流源电流指向该结点为正，背离为总为负，电流源电流指向该结点为正，背离为负）。负）。3.3.求解各结点电压求解各结点电压IsR1Us2+-R2R3I10例例 如图所示电路，如图所示电路，R R1 1=R R2 2=R R3 3=1=1，U US2S2=4V=4V，I IS S=2A=2A，试用节点法求电流，试用节点法求电流I I1 1。解解:选选 为参考节点为参考节点0注意注意:互导为互导为0 0电路的基本定理电路的基本定理一、叠加定理一、叠加定理1 1、定理内容、定理内容 在线性电路中，多个独立电源对在线性电路中，多个独立电源对电路共同作用的结果，等于每个独立电路共同作用的结果，等于每个独立电源单独对电路作用结果的叠加。电源单独对电路作用结果的叠加。2 2、叠加定理应用方法、叠加定理应用方法3 3、叠加定理使用注意事项、叠加定理使用注意事项（1 1）在电源单独作用时，其它电源的作）在电源单独作用时，其它电源的作用暂时被取消，取消的方法是：对于电用暂时被取消，取消的方法是：对于电压源，将其电压置为零，也就相当于压源，将其电压置为零，也就相当于“短路短路“；对于电流源，将其电流置为零，；对于电流源，将其电流置为零，也就相当于也就相当于“断路断路”。（2 2）叠加定理是针对线性电路的方法，）叠加定理是针对线性电路的方法，只能在线性电路中，对线性量（如电压只能在线性电路中，对线性量（如电压和电流）进行叠加，对于非线性量（如和电流）进行叠加，对于非线性量（如功率）不能使用叠加定理来计算。功率）不能使用叠加定理来计算。二、戴维南定理二、戴维南定理1 1、定理内容、定理内容 任何一个线性有源二端网络，对于任何一个线性有源二端网络，对于外电路而言，可以用一个电压源和电阻外电路而言，可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效替代。其中电压源的的串联组合来等效替代。其中电压源的电压等于有源二端网络的开路电压，电电压等于有源二端网络的开路电压，电阻等于将有源二端网络变成无源二端网阻等于将有源二端网络变成无源二端网络（即将有源二端网络中电源的作用取络（即将有源二端网络中电源的作用取消）后的等效电阻。消）后的等效电阻。2 2、二端网络的概念、二端网络的概念任何一个具有两个端钮与外电路相连接任何一个具有两个端钮与外电路相连接的网络。的网络。根据网络内部是否含有独立电源，根据网络内部是否含有独立电源，二端网络可分为有源二端网络和无源二二端网络可分为有源二端网络和无源二端网络端网络3 3、戴维南定理应用方法、戴维南定理应用方法（d）等效电阻的计算单相正弦交流电路单相正弦交流电路 随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为正弦电压、电流。为正弦电压、电流。正弦量：正弦量：正弦量：正弦量：正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。Riab规定电流参考方向如图规定电流参考方向如图i t0正半周：正半周：电流实际方向与参考方向相同电流实际方向与参考方向相同负半周：负半周：电流实际方向与参考方向相反电流实际方向与参考方向相反+振幅振幅角频率角频率初相角初相角正弦量的三要素正弦量的三要素正弦量的三要素正弦量的三要素 正弦交流电路是指含有正弦电源而且电路各部正弦交流电路是指含有正弦电源而且电路各部分所产生的电压和电流均按正弦规律变化的电路。分所产生的电压和电流均按正弦规律变化的电路。一、正弦量的三要素一、正弦量的三要素1、频率与周期、频率与周期描述正弦量变化快慢的参数：描述正弦量变化快慢的参数：周期周期(T T):):变化一个循环所需变化一个循环所需要的时间，要的时间，单位单位单位单位(s)(s)(s)(s)。频率频率(f f):):单位时间内的周期单位时间内的周期数数单位单位单位单位(Hz)(Hz)(Hz)(Hz)。角频率角频率():():每秒钟变化的弧度数，每秒钟变化的弧度数，单位单位单位单位(rad/s)(rad/s)(rad/s)(rad/s)。三者间的关系示为：三者间的关系示为：=2=2 /T T=2=2 f f f=1/T f=1/TT T t t2 2 t t i i0 0T/T/2 2 我我国国和和大大多多数数国国家家采采用用50Hz50Hz50Hz50Hz作作为为电电力力工工业业标标准准频率频率(简称工频简称工频简称工频简称工频)，少数国家采用，少数国家采用60Hz60Hz。瞬时值瞬时值瞬时值瞬时值:正弦量任意瞬间的值正弦量任意瞬间的值 称为瞬时值，用小字母表示称为瞬时值，用小字母表示:i i、u u、e e最大值最大值最大值最大值:正弦量在一个周期内的正弦量在一个周期内的最大值，用带有下标最大值，用带有下标m m的大写字母表示的大写字母表示:I Im m、U Um m、E Em m 有效值：有效值：有效值：有效值：一个交流电流的做功能力相当于某一数值一个交流电流的做功能力相当于某一数值的直流电流的做功能力，这个直流电流的数值就叫的直流电流的做功能力，这个直流电流的数值就叫该交流电流的该交流电流的有效值有效值有效值有效值。用大写字母表示：。用大写字母表示：I I、U U、E E 2 2、最大值和有效值、最大值和有效值描述正弦量数值大小的参数：描述正弦量数值大小的参数：t i0最大值最大值 Im或或熟记：熟记：最大值和有效值的关系最大值和有效值的关系i t0相位相位相位相位：3、相位、初相、相位差、相位、初相、相位差正弦量：正弦量：称为正弦量的称为正弦量的相位角相位角或相位。或相位。它表明了正弦量的进程。它表明了正弦量的进程。初相：初相：初相：初相：t t=0=0时的相位角时的相位角 称为称为初相角或初相位初相角或初相位初相角或初相位初相角或初相位。（用（用 的角度表示）的角度表示）若所取计时时刻（时间零点的选择）不同，则若所取计时时刻（时间零点的选择）不同，则正弦量正弦量初相位不同初相位不同初相位不同初相位不同。0 tiuiu 相位差相位差相位差相位差：同频率正弦量的相位角之差或是初相角之同频率正弦量的相位角之差或是初相角之 差，称为相位差，用差，称为相位差，用 表示表示。设正弦量：设正弦量：i i和和u u的相位差为：的相位差为：如果：如果：称称i i 超前超前超前超前u u 角角如果：如果：称称i i 滞后滞后滞后滞后u u 角角0 tiuiu如果如果:其特点是：当一正弦量的其特点是：当一正弦量的值达到最大时，另一正弦值达到最大时，另一正弦量的值刚好是零。量的值刚好是零。0 tiuiu称称i i与与u u同相位同相位,简简称称同相同相同相同相。如果如果:称称i i与与u u正交正交正交正交。0 tiuiu如果如果:称称i i与与u u反相反相反相反相。同相同相正交正交反相反相 当两个同频率的正弦量当两个同频率的正弦量计时起点改变时，它们的初相计时起点改变时，它们的初相位角改变，但相位差不变。位角改变，但相位差不变。注意注意设设A为复数为复数则则：A=a+jb（代数式代数式）其中：其中：a 称为复数称为复数A的的实部，实部，b 称为复数称为复数A的的虚部。虚部。为为虚数单位虚数单位在复平面上可以用一向量在复平面上可以用一向量表示复数表示复数A，如右图：，如右图：aAb0+1+j模模幅角幅角二、正弦量的相量表示法二、正弦量的相量表示法1、复数及其表示、复数及其表示复数的几种形式：复数的几种形式：（指数式指数式）（三角式三角式）（极坐标式极坐标式）复数运算：复数运算：加减运算：加减运算：设设则则乘法运算：乘法运算：设设则则除法运算：除法运算：A=a+jb（代数式代数式）则则2 2、相量（用复数表示正弦量）、相量（用复数表示正弦量）故计算过程中一个正弦量可用故计算过程中一个正弦量可用幅值幅值幅值幅值和和初相角初相角初相角初相角两个两个特征量来确定。特征量来确定。如：如：一个复数由模和幅角两个特征量确定。一个复数由模和幅角两个特征量确定。一个正弦量具有幅值、频率和初相位三个要素。一个正弦量具有幅值、频率和初相位三个要素。在分析计算线性电路时，电路中各部分电压在分析计算线性电路时，电路中各部分电压和电流都是与电源同频率的正弦量，因此，频率是和电流都是与电源同频率的正弦量，因此，频率是已知的，计算时可不必考虑。已知的，计算时可不必考虑。角频率不角频率不变变一个正弦量与一个复数可以一一对应。可借助复数一个正弦量与一个复数可以一一对应。可借助复数一个正弦量与一个复数可以一一对应。可借助复数一个正弦量与一个复数可以一一对应。可借助复数计算完成正弦量的计算。计算完成正弦量的计算。计算完成正弦量的计算。计算完成正弦量的计算。（有效值相量）（有效值相量）（最大值相量）（最大值相量）正弦量与相量是正弦量与相量是对应对应关系，而不是相等关系。关系，而不是相等关系。例例求：求：解解（1）用相量表示用相量表示（2）用相量进行计算用相量进行计算（3）把相量再表示为正弦量把相量再表示为正弦量 注意：注意：1.只有对同频率的正弦周期量，才能应用对应只有对同频率的正弦周期量，才能应用对应 的相量来进行代数运算。的相量来进行代数运算。2.只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。3.正弦量与相量是对应关系，而不是相等关系正弦量与相量是对应关系，而不是相等关系（正弦交流电是时间的函数）。（正弦交流电是时间的函数）。4.可推广到多个同频率的正弦量运算。可推广到多个同频率的正弦量运算。基尔霍夫定律基尔霍夫定律的相量形式的相量形式三、电阻、电感、电容元件的电压电流关系三、电阻、电感、电容元件的电压电流关系（一）电阻元件（一）电阻元件1.1.电压电流的电压电流的数值数值关系关系设：设：则则或或 设在电阻元件的交流电路中，设在电阻元件的交流电路中，电压、电流参考方向如图示。电压、电流参考方向如图示。电阻的电压与电电阻的电压与电流瞬时值、有效值、流瞬时值、有效值、最大值都满足欧姆最大值都满足欧姆定律。定律。瞬时值瞬时值最大值、有效值最大值、有效值2.2.电压电流的电压电流的相位相位关系关系u u、i i 同相同相u ui iu u t t0 0i i3.3.电压电流的电压电流的相量相量关系关系+u uRi+R相量图相量图（二）（二）电感元件电感元件设：设：则则 设在电感元件的交流电路中，设在电感元件的交流电路中，电压、电流参考方向如图示。电压、电流参考方向如图示。电感的电压与电流电感的电压与电流有效值、最大值满足有效值、最大值满足欧姆定律形式。欧姆定律形式。瞬时值瞬时值最大值、有效值最大值、有效值1.1.电压电流的电压电流的数值数值关系关系+u uiL L 感抗感抗()当当 L L一定时一定时,线圈的感抗与频率线圈的感抗与频率f f 成正比。频率越高，感抗越大，在直成正比。频率越高，感抗越大，在直流电路中感抗为零，可视为短路。流电路中感抗为零，可视为短路。2.2.电压电流的电压电流的相位相位关系关系u u 超前超前i i 0 0 t ti iu ui iu u+u uiL Le ee eU U I IE E 相量图相量图3.3.电压电流的电压电流的相量相量关系关系+L L（三）（三）电容元件电容元件设：设：则则 设在电容元件的交流电路中，设在电容元件的交流电路中，电压、电流参考方向如图示。电压、电流参考方向如图示。电容的电压与电流电容的电压与电流有效值、最大值满足有效值、最大值满足欧姆定律形式。欧姆定律形式。瞬时值瞬时值最大值、有效值最大值、有效值1.1.电压电流的电压电流的数值数值关系关系 当当 C C一定时一定时,电容的容抗与频率电容的容抗与频率f f 成反比。频率越高，感抗越小，在成反比。频率越高，感抗越小，在直流电路中容抗为无限大，可视为开路。直流电路中容抗为无限大，可视为开路。iC u 容抗容抗()2.2.电压电流的电压电流的相位相位关系关系i i 超前超前u uU U I I相量图相量图3.3.电压电流的电压电流的相量相量关系关系iC u0 0 t ti iu ui iu uC 四、电阻、电感、电容元件的串联四、电阻、电感、电容元件的串联（一）电压电流关系（一）电压电流关系电压电流参考方向如图所示。电压电流参考方向如图所示。+L L+u uC CR Ri iu uL Lu uC Cu uR R+1.1.1.1.瞬时值瞬时值瞬时值瞬时值设：设：设：设：则：则：则：则：根据根据KVLKVL可列出可列出相量模型相量模型2.2.2.2.相量相量相量相量+j jX XC CR Rj jX XL LI I U UU UR R U UL LU Uc c相量图相量图3.3.3.3.有效值有效值有效值有效值UL-Uc U UU UR R 电压三角形（二）（二）阻抗阻抗+j jX XC CR Rj jX XL L 电路的阻电路的阻抗抗()欧姆定律的欧姆定律的相量形式相量形式其中：其中：其中：其中：模：模：模：模：阻抗角：阻抗角：阻抗角：阻抗角：阻抗三角形阻抗三角形阻抗三角形阻抗三角形 ：电压与电流之间的电压与电流之间的相位相位差角，差角，由电路参数由电路参数R R、L L、C C 确定。确定。电流与电压同相，电流与电压同相，电路呈阻性。电路呈阻性。电压超前电流，电路呈电感性；电压超前电流，电路呈电感性；电流超前电压，电路呈电容性；电流超前电压，电路呈电容性；阻抗三角形阻抗三角形阻抗三角形阻抗三角形阻抗角：阻抗角：阻抗角：阻抗角：I I U UU UR R U UL LU Uc c相量图相量图 大于零时大于零时的相量图的相量图+j jX XC CR Rj jX XL L例例 R R、L L、C C串联交流电路如图所示。已知串联交流电路如图所示。已知R R=30=30、L L=254mH=254mH、C C=80=80 F F，求：电流及各元件上的电压瞬时值表达式。求：电流及各元件上的电压瞬时值表达式。解解:+L L+u uC CR Ri iu uL Lu uC Cu uR R+注意：注意：各元件上的电压为各元件上的电压为瞬时值表达式为瞬时值表达式为+L L+u uC CR Ri iu uL Lu uC Cu uR R+（一）（一）阻抗的串联阻抗的串联n个阻抗串联：个阻抗串联：两个阻抗串联电路的分压公式：两个阻抗串联电路的分压公式：ZZ1Z2Zn+Z1Z2+五、阻抗串联与并联五、阻抗串联与并联两个阻抗并联时，等效阻抗为：两个阻抗并联时，等效阻抗为：分流公式为：分流公式为：（二）（二）阻抗的并联阻抗的并联n个电阻并联：个电阻并联：注意：注意：ZZ1Z2Zn+Z Z1 1Z Z2 2例例 如图所示电路。已知如图所示电路。已知R R1 1=3=3、R R2 2=8=8，X XC C=6=6 、X XL L=4=4 ，求：各支路电流及总电流的瞬时值表达式。求：各支路电流及总电流的瞬时值表达式。解解:+u ui ii i1 1i i2 2相量模型相量模型六、正弦交流电路的功率六、正弦交流电路的功率（一）（一）有功功率有功功率P P 设无源单口网络的电压、电流参考方向如图设无源单口网络的电压、电流参考方向如图，其其正弦电压、电流分别为：正弦电压、电流分别为：+N_瞬时功率瞬时功率:有功功率有功功率有功功率有功功率P P平均功率平均功率平均功率平均功率（瞬时功率在一个周期内的平均值）（瞬时功率在一个周期内的平均值）功率因数功率因数电压与电流的相位差角电压与电流的相位差角+N_有功功率有功功率有功功率有功功率电阻元件：电阻元件：电感元件：电感元件：电容元件：电容元件：（二）（二）无功功率无功功率Q 电感元件、电容元件实际上不消耗功率，电感元件、电容元件实际上不消耗功率，只是和电源之间存在着能量互换，把这种能量交只是和电源之间存在着能量互换，把这种能量交换规模的大小定义为无功功率。换规模的大小定义为无功功率。无功功率单位无功功率单位：乏乏(Var)电阻元件：电阻元件：电感元件：电感元件：电容元件：电容元件：电压与电流有效值的乘积定义为视在功率。电压与电流有效值的乘积定义为视在功率。电气设备的容量：电气设备的容量：（三）（三）视在功率视在功率S即即视在功率单位视在功率单位（VA）视在功率、有功视在功率、有功功率、无功功率功率、无功功率三者的关系：三者的关系：功率三角形功率三角形功率三角形功率三角形 电压与电流之间的电压与电流之间的相位差角。相位差角。例例 R R、L L、C C串联交流电路如图所示。已知串联交流电路如图所示。已知R R=30=30、L L=254mH=254mH、C C=80=80 F F，求：电路的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数。求：电路的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数。解解:+L L+u uC CR Ri iu uL Lu uC Cu uR R+视在功率视在功率有功功率有功功率无功功率无功功率功率因数功率因数功率因数低的危害功率因数低的危害1.1.电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用2.2.增加输电线路的功率损耗增加输电线路的功率损耗在在P P、U U一定的情况下，一定的情况下，coscos 越低，越低，I I 越大，线路越大，线路损耗越大。损耗越大。，功率因数，功率因数越低，越低，P P越小，设备得不到充分利用越小，设备得不到充分利用（功率因数的高低完全取决于负载的参数）功率因数的高低完全取决于负载的参数）。在电源设备容量在电源设备容量 一定的情况下一定的情况下用户提高功率因数方法：感性负载采用电容并联补偿。用户提高功率因数方法：感性负载采用电容并联补偿。为此，我国电力行政法规中对用户的功率因数有为此，我国电力行政法规中对用户的功率因数有明确的规定。明确的规定。三相正弦交流电路三相正弦交流电路 目前电力工程上普遍采用目前电力工程上普遍采用三相制供电，三相制供电，三相制供电，三相制供电，由三个幅由三个幅值相等、频率相同（我国电网频率为值相等、频率相同（我国电网频率为50HZ），彼此之），彼此之间相位互差间相位互差120o的正弦电压所组成的供电相系统。的正弦电压所组成的供电相系统。三相制供电比单相制供电优越三相制供电比单相制供电优越三相制供电比单相制供电优越三相制供电比单相制供电优越 在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的单相在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。交流发电机容量大。在输电方面：如果以同样电压将同样大小的功率在输电方面：如果以同样电压将同样大小的功率输送到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。输送到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。在用电设备方面：三相交流电动机比单相电动机在用电设备方面：三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。目前世界各国的主要供电方式。三相交流发电机三相交流发电机三相交流发电机三相交流发电机主要组成部分：主要组成部分：主要组成部分：主要组成部分：磁极磁极磁极磁极三相绕组三相绕组n单相绕组单相绕组（是转动的，亦称（是转动的，亦称转子转子转子转子）三相绕组的三相电动势幅三相绕组的三相电动势幅值相等值相等,频率相同频率相同,彼此彼此之间相位相差之间相位相差120。+SN铁心绕组+SN+SN+SN+SN+SN+SN+SN一、三相电源一、三相电源1、三相交流发电机三相交流发电机电枢电枢电枢电枢（是固定的，亦称（是固定的，亦称定子定子定子定子）：定子铁心内圆周表面）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。有槽，放入三相电枢绕组。2、三相电源三相电源 三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差值相等、相位互差120120的三相对称正弦电压。的三相对称正弦电压。U Um mUUm m t t0 02 2 u u1 1u u3 3u u2 2 三相交流电压出现正幅三相交流电压出现正幅值（或相应零值）的值（或相应零值）的 顺序顺序称为称为相序相序相序相序。在此相序为。在此相序为1-2-1-2-3-13-1称为称为顺相序。顺相序。顺相序。顺相序。在电力系统中一般用在电力系统中一般用黄、黄、黄、黄、绿、红绿、红绿、红绿、红区别区别1 1、2 2、3 3三相。三相。也可用相量表示：也可用相量表示：120120U U1 1 U U3 3 U U2 2 120120120120三相电压相量图三相电压相量图对称正弦量对称正弦量对称正弦量对称正弦量特点为：特点为：频率相同、幅值相等、频率相同、幅值相等、相位互差相位互差120120的三相电压称的三相电压称为为对称正弦电压对称正弦电压对称正弦电压对称正弦电压。N N中点中点或零点或零点N N 把发电机三相绕组的末端把发电机三相绕组的末端 联接成一点。联接成一点。而把始端而把始端 作为与外电路相联接的端点。作为与外电路相联接的端点。这这种联接方式称为电源的星形联接。种联接方式称为电源的星形联接。火线火线中线中线(零线零线)火线火线火线火线线电压线电压相电压相电压目前，我国供电系统目前，我国供电系统线电压线电压 380V，相电压相电压220V。三相四线制三相四线制二、三相电源的联接二、三相电源的联接1 1、Y Y 形联接形联接N NN N线、相电压关系式线、相电压关系式相量图相量图U U1 1 U U3 3 U U2 2 3030o o3030o o3030o o 线电压的有效值用线电压的有效值用 表示表示,相电压的有效值用相电压的有效值用Up表示。表示。由由相量图可知它们的关系为相量图可知它们的关系为:2、形联接形联接 发电机三相绕发电机三相绕组依次首尾相联，组依次首尾相联，引出三条线，称为引出三条线，称为三角形联接。三角形联接。N Ni i2 2i i3 3i iN Ni i1 1N N 每相负载中的每相负载中的电流为电流为:中性线中的电流为中性线中的电流为:若负载对称，即若负载对称，即U U1 1 U U3 3 U U2 2 I I3 3 I I1 1 I I2 2 对称负载相量图对称负载相量图对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。三相交流电动三相交流电动机机三、三相负载的联接三、三相负载的联接1 1、Y Y 形联接形联接 如果三相负载对称如果三相负载对称,中线中无电流中线中无电流,故可将中线故可将中线除去除去,而成为三相三线制系统。而成为三相三线制系统。如果三相负载不对称如果三相负载不对称,中线上就有电流中线上就有电流IN通过通过,此时中线是不能被除去的此时中线是不能被除去的,否则电气设备不能正常工否则电气设备不能正常工作。作。i i2 2i i3 3i i1 1N N2、形联接形联接每相负载中的每相负载中的电流为电流为:各线电流为各线电流为:若负载对称，即若负载对称，即I I1 1 I I2 2 I I3 3 I I3131 I I1212 I I2323 U U1212 U U3131 U U2323 对称负载对称负载相量图相量图三相负载采用何种联接方式由三相负载采用何种联接方式由负载的额定电压负载的额定电压负载的额定电压负载的额定电压决定。决定。当负载额定电压等于电源当负载额定电压等于电源线线线线电压时采用电压时采用三角形三角形三角形三角形联接；联接；当负载额定电压等于电源当负载额定电压等于电源相相相相电压时采用电压时采用星形星形星形星形联接。联接。注意注意注意注意