较单相输电线,可节省有色金属,而且电能损耗较单相输电时少。
由于三相交流电具有上述优点,所以获得了广泛应用。
在实际电源工作中,有许多地方需要对三相电源的相序进行判别,例如具有触发器电路的相控整流器三相开关电源电动机的正反转等。
假如相序不正确,将造成设备不能正常工作。
三相交流电的特点三相交流电获得广泛应用是因为有如下优点在发电方面,发出相同功率的电能时,三相交流发电机比单相交流发电机体积小重量轻成本低在输电方面,在输电距离输送功率功率因数电压损失和功率损失相同条件下,三相制输电比单相制输电可大大节省输电线有色金属的消耗量,即输电成本较低,三相输电的用铜量仅为单相输电用铜量的在用电方面,三相交流电动机性能比单相电动机性能好。
单相负载也可按定方式接入三相电源。
目前获得广泛应用的三相异步电动机,是以三相交流电作为电源,它与单相电动机或其他电动机相比,具有结构简单价格低廉性能良好和使用维护方便等优点。
因此在现代电力系统中,三相交流电路获得广泛应用。
三相交流电的产生三相交流电的产生就是指三相交流电动势的产生。
三相交流电动势由三相交流发电机产生,它是在单相交流发电机的基础发展而来的,如图所示。
相绕组原理示意图相绕组三相绕组三相绕组三相交流发电机磁极放在转子上,般均有直流电通过励磁绕组产生个很强的恒定磁场。
当转子由原电动机拖动作匀速转动时,三相定子绕组即切割转子磁场而感应出三相交流电动势。
这三个电动势的三角函数表达式为三三相电路的变量三相电源波形由三相交流发电机供电时,由于其工艺结构使得产生的三相电源具有频率相同,大小相等相位互差的特点。
三相电压的相序为三相电压依次出现波峰零值或波谷的顺序,工程上规定为顺序正序而这样的相序成为逆序反序。
图三相电压的波形各相电压其中,为工程上常常用到的单位相量算子。
相量图见上图。
几个概念中点零点三相电压源的末端连接在起,形成的连接点,般用该点作为计算的参考点中线零线由中点引出的导线线由每相的三相电压源的始端引出的导线相电压每相电压源的始端到末端的电压,即火线与中线之间的电压线电压任意两相电压源的始端之间的电压,即两根火线之间的电压相电压与线电压的关系相线关系各相电压为,,所以可见,每个线电压与相应相电压的关系是线电压的大小为相电压大小的倍,即,且超前相应相电压。
相量图如下此时,当时,电源的几种特殊情况的分析三相四线制短相以相短接为例各相电压为,,所以也就是说,此时相电压有相为零,其余两相的电压大小不变而两根火线间的电压只有个是正常的,其余两个等于相电压大小。
断相以相断路为例各相电压为,,所以也就是说,此时相电压有相为零,其余两相的电压大小不变而两根火线间的电压只有个是正常的,其余两个等于零。
三相三线制短相图三相四线制图三相四线制图三相四线制以相短接为例各相电压为,,所以也就是说,此时相电原理图实际接线示意图图三相负载的三角形联接四功率案例在建筑工地上,个起重机匀速起吊建筑材料,下表给出材料的重量,起吊高度,和所用的时间。
请问这个起重机做功的快慢如何比较回答后请个小组分别计算并完成空格的填写。
重量高度时间起重机做功每秒钟做功通过比较,得出结论物体或力做功有快慢之分,为描述做功的快慢,我们这节课来学习能表示这意义的物理量功率。
功率的概念定义功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。
即功率是表示做功快慢的物理量功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。
最大功率般用马力或千瓦来表示,马力等于千瓦。
功率的各种称谓物理学里功率功时间,单位是瓦,我们在媒体上常常看见的功率单位有等,还有意大利以前用的,在这里边千瓦是国际标准单位用秒做完焦耳的功,其功率就是。
日常生活中,我们常常把功率俗称为马力,单位是匹,就像将扭矩称为扭力样。
在汽车上边,最大的做功机器就是引擎,引擎的功率是由扭矩计算出来的,而计算的公式相当简单功率扭矩转速,简化计算后成为功率扭矩转速。
然而功率要如何转换成大家常见的多少匹马力的呢由于英制与公制的不同,对马力的定义基本上就不样。
英制的马力定义为匹马于分钟内将磅重的物体拉动英呎,相乘之后等于而公制的马力定义则为匹马于分钟内将的物体拉动米,相乘之后等于。
经过单位换算竟然发现,与公制的有些许差异,而如果以瓦作单位来换算的话,可得,两项不样的结果,相差左右。
到底世界上为什么会有英制与公制的分别,就好像为什么有的汽车是右舵,有的却是左舵样,是人类永远难以协调的差异点。
若以大家比较熟悉的几个测试标准来看,德国的与欧洲共同体的新标准有日本的是以公制的为马力单位,而使用的是英制的为单位,但由于世界体化经济的来临和为了避免复杂换算,越来越多的原厂数据已改提供毫无争议的国际标准单位千瓦作为引擎输出的功率数值。
功率的种类平均功率物体做变速运动时,力在不同的时间段内做功快慢不同,平均功率可表示力在段时间内做功的平均快慢程度。
瞬时功率物体做变速运动时,力在时刻做功的快慢。
说明平均功率常用式计算,若用式计算为平均速度瞬时功率常用式计算,若用式计算则为匀速运动公式的应用及测量方法公式的应用车船等为输出功率,为牵引力定时,,↗↘,所以汽车上坡时司机用换挡的方法减小速度来增大牵引力。
定时,,所以汽车上坡时若要保持速度不变,须加大油门,增大输出功率来得到较大的牵引力。
定时,,起重机在竖直方向上匀速吊起重物,,保持不变,发动机输出功率越大,起吊的速度越大功率的测量有四种方法二极管检测功率法等效热功耗检测法真有效值直流转换检测功率法对数放大检测功率法。
五三相电路的功率计算三相电路的功率由前面介绍的内容可知,单相正弦交流电路中有功功率,无功功率,视在功率。
三相交流电路可以看成是三个单相交流电路的组合。
因此,三相交流电路的有功功率无功功率和视在功率均可用下式来计算当三相负载对称时,无论负载是星形联接还是三角形联接,各相功率都是相等的,因此三相功率是每相功率的倍,即式中为相电压,为线电压为相电流,为线电流。
三相电路的瞬时功率为各相负载瞬时功率之和。
当电路对称时,三相瞬时功率之和是个常量,其值等于三相电路的平均功率,即习惯上常把这性能称为瞬时功率平衡。
正是这种性能,使三相电动机的稳定性高于单相电动机。
例题台三相异步电动机,铭牌上额定电压是,接线是,额定电流是,。
试分别求出电源线电压为和时,输入电动机的电功率。
解电源线电压为,按铭牌规定电动机绕组应联接成星形,输入功率电源线电压为,按铭牌规定电动机绕组应联接成三角形,输入功率通过此例可知,只要按照铭牌的规定去接线,电动机的输入电功率是样的。
三相电路的功率测量时,分别有下面几种情况对于的电阻性负载,两功率表读数相等,三相有功功率对于的感性和容性负载,,两功率表中有只表的读数为零,则三相有功功率或对于时的负载,,两表中有只表读数为负值,即功率表反偏转。
为了得到读数,应将此功率表的电流线圈两个接头调换下则可。
此时三相有功功率等于两表读数之差,即。
因此三相电路的总功率等于这两个功率表读数的代数和。
显然,在两瓦特计法中,单独个功率表的读数是没有意义的。
对于三相四线制,除对称运行外,不能用两瓦特计法来测量三相功率。
二表法测三相三线制电路功率对三相三线制电路,还可采用图的接线方式。
这种方法称为两瓦计法。
两瓦计法中若的读数为,的读数为,可以证明三相总功率为证明设负载是连接,根据功率表的工作原理,有所以因为代入上式有所以两个功率表的读数的代数和就是三相总功率。
由于联接负载可以变为型联接,故结论仍成立。
注意只有在三相三线制条件下,才能用二瓦计法,且不论负载对称与否两块表读数的代数和为三相总功率,每块表单独的读数无意义按正确极性接线时,二表中可能有个表的读数为负,此时功率表指针反转,将其电流线圈极性反接后,指针指向正数,但此时读数应记为负值结束语经过这次毕业设计,我觉得自己学到很多东西。
归纳起来主要有以下几点了解到三相电的广泛应用。
毕业设计能够从理论设计和工程实践相结合巩固基础知识与培养创新意识相结合等方面全面的培养全面的素质。
我经过这次系统的毕业设计,熟悉了对项课题进行分析设计和实验的过程。
这些在我将来的工作和学习当中都会有很大帮助。
这次毕业设计还使我对以前学过的理论知识起到了回顾作用,并对其加以进步的消化与巩固。
此设计能够顺利的完成,也归功于赵连成老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现。
正是有了他的悉心帮助和支持,才使我的毕业论文工作顺利完成。
参考文献方厚辉,谢胜曙电工技术电工学北京邮电大学出版社电路分析基础第四版高等教育出版社武汉水利电力学院电工学基本教程高等教育出本社电工测量第二版华南理工大学出版秦曾煌电工学第六版高等教育出版社致谢不积跬步何以至千里,本设计能够顺利的完成,也归功于各位任课老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现。
正是有了他们的悉心帮助和支持,才使我的毕业论文工作顺利完成。
感谢我的导师赵连成教授,他严谨细致丝不苟的作风直是我工作学习中的榜样他循循善诱的教导和不拘格的思路给予我无尽的启迪。
感谢我的所有老师,这片论文的每个实验细节和每个数据,都离不开你们的细心指导。
而你们的认真和宽容的态度,帮助我能够很快的融入我们这个新的实验室。
感谢我的室友们,从遥远的家来到这个陌生的城市里,是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情,维系着寝室那份家的融洽。
四年了,仿佛就在昨天。
四年里,我们