第四章遠(yuǎn)距離輸電 4 1三相交變電流 高中物理選修3 2 為了提高發(fā)電效率 為生產(chǎn) 生活更有效地提供電能 通常在一個(gè)發(fā)電機(jī)中安裝3組獨(dú)立的互成120o角的線圈 這樣 一臺(tái)發(fā)電機(jī)就能同時(shí)生產(chǎn)出3相獨(dú)立的交流電 稱為三相交變電流 俗稱三相交流電 該發(fā)電機(jī)稱為三相交流發(fā)電機(jī) 三相交流發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī) 三相交流發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī) 定子里有a xb yc z三組線圈各成1200夾角 當(dāng)轉(zhuǎn)子勻速旋轉(zhuǎn)時(shí) 三個(gè)線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢有什么特點(diǎn) 感應(yīng)電動(dòng)勢最大值相等 周期 頻率相等 電動(dòng)勢到達(dá)峰值的時(shí)刻不同 依次相差t 3 三相電動(dòng)勢的特征 大小相等 頻率相同 相位差互為120 問 三相交流發(fā)電機(jī)發(fā)出三相電后 電路又是怎樣把三相電流輸送到用戶呢 零線 中線 火線 相線或端線 火線 相線或端線 火線 相線或端線 x y z 三相四線制 通常將三個(gè)末端聯(lián)在一起 稱為中性點(diǎn)或零點(diǎn) 用n表示 從中性點(diǎn)n引出的導(dǎo)線稱為中性線 電流與負(fù)載的連接方式 從三個(gè)首端a b c分別引出相線 即火線 星形接法 相電壓 up 火線和零線間的電壓 線電壓 u1 火線間的電壓 線電壓和相電壓在大小上的關(guān)系 在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為 如果在各相之間接上相同的電阻 則流過中線的電流會(huì)是多大 in 0 零線可以取消 成為三相三線制 高壓傳輸 負(fù)載相同 常采用三相三線制 電流與負(fù)載的連接方式 三角形接法 特點(diǎn) 線電壓即相電壓 討論 a相短路 無中線 b相 c相負(fù)載承受電壓 答 b相 c相負(fù)載都承受線電壓 a相斷路 無中線 b相 c相負(fù)載承受電壓 答 b相 c相負(fù)載串聯(lián)承受線電壓ubc 若負(fù)載電阻相等 則各負(fù)線電壓的一半 照明電路采用三相三線制供電方式 a c b 一層樓 二層樓 三層樓 n 情況1 若一樓全部斷開 二 三樓仍然接通 情況如何 分析 設(shè)線電壓為380v a相斷開后 b c兩相串連 電壓ubc 380v 加在b c負(fù)載上 如果兩相負(fù)載對稱 則每相負(fù)載上的電壓為190v 結(jié)果二 三樓電燈全部變暗 不能正常工作 情況2 若一樓斷開 二 三樓接通 但兩層樓燈的數(shù)量不等 設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的1 4 結(jié)果如何 結(jié)果 二樓燈泡上的電壓超過額定電壓 燈泡被燒毀 三樓的燈不亮 分析 1 三相交流發(fā)電機(jī) 2 三相交變電流的產(chǎn)生 定子中三個(gè)線圈間位置各差120 產(chǎn)生三相交變電流的三個(gè)線圈中的電動(dòng)勢最大值和周期都相同 但它們不是同時(shí)達(dá)到最大值 或零 依次落后三分之一個(gè)周期 3 電源與負(fù)載的連接方式 三相四線制 星形接法三角形接法 u線 u相 u線 u相 16 下列關(guān)于三相交變電流的產(chǎn)生原理說法正確的是 a 發(fā)電機(jī)中3個(gè)繞組具有相同的匝數(shù)和繞向 互成60 角b 在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中 每個(gè)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值和周期都相同c 在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中 每個(gè)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值及瞬時(shí)值都相同d 發(fā)電機(jī)的三個(gè)繞組在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中達(dá)到最大值的時(shí)間依次落后t 3 三個(gè)繞組匝數(shù)和繞向相同面積相同 角速度相同且互成120 角 三個(gè)繞組互成120 角故達(dá)到最大值的時(shí)刻不同即同時(shí)刻瞬時(shí)值不同 1 17 如圖所示 在三相交流電源上按星形接法連接相同負(fù)載1 2 3 bn 是中性線 已知負(fù)載1上電壓為220v 電流為15a 現(xiàn)以i表示中性線上的電流 u表示p q兩點(diǎn)間電壓 則 a i 15a u 440vb i 45a u 380vc i 0 u 440vd i 0 u 380v 2 1 比較三相交流發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈輸出的三相交流電壓 下列說法正確的是 a 最大值 周期及達(dá)到最大值的時(shí)刻相同b 最大值 周期均相同 達(dá)到最大值時(shí)刻相差t 6c 最大值 周期均相同 達(dá)到最大值時(shí)刻相差t 3d 最大值 周期及達(dá)到最大值的時(shí)刻均不相同 2 在三相交變電路中 下列說法正確的是 a 相電壓和線電壓一定相等b 在三相電源為星形接法中 相電壓為380v 線電壓為220vc 在三相電