PAGEPAGE4三相交變電流1．三相溝通發(fā)電機(jī)(1)發(fā)電機(jī)組成、分類概念同時(shí)生產(chǎn)出3相獨(dú)立的交變電流的發(fā)電機(jī)組成電樞線圈和磁極分類旋轉(zhuǎn)磁極式輸出功率大旋轉(zhuǎn)電樞式輸出功率小(2)繞組特點(diǎn)：三個(gè)繞組具有相同的匝數(shù)、繞向，互成120°角。2．三相交變電流的產(chǎn)生及特點(diǎn)(1)三相交變電流的產(chǎn)生發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上裝有勵(lì)磁線圈，當(dāng)轉(zhuǎn)子勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，等效于定子線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，從而在三個(gè)線圈中產(chǎn)生交變電流。(2)三個(gè)線圈中產(chǎn)生的交變電流的特點(diǎn)三個(gè)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期相同，并且都按正弦規(guī)律做周期性改變，但達(dá)到峰值(或零值)的時(shí)間依次落后eq\f(T,3)。三相交變電流與正弦交變電流的區(qū)分和聯(lián)系。解析：相同點(diǎn)：(1)都是正弦式溝通電，最大值與有效值都滿意Em＝eq\r(2)E。(2)具有相同的周期。(3)具有相同的峰值和有效值。(4)相鄰兩相間有相同的相位差。不同點(diǎn)：三相交變電流中每相交變電流達(dá)到最大值(或零值)的時(shí)間不同，依次落后eq\f(1,3)個(gè)周期。3．電源與負(fù)載(1)連接方式：三相四線制星形接法。(2)線電壓和相電壓①線電壓：火線與火線之間的電壓，一般為380V；②相電壓：火線與中線之間的電壓，一般為220V；③兩者關(guān)系：在星形接法中U線＝eq\r(3)U相。在三相四線制供電系統(tǒng)中，中線(零線)能斷開(kāi)嗎？解析：在負(fù)載不對(duì)稱(如照明負(fù)載)的三相電路中，中線(零線)的作用就是確保每相電壓對(duì)稱相等。假如負(fù)載不對(duì)稱又沒(méi)有中線(如中線因事故斷開(kāi))，負(fù)載的相電壓就會(huì)出現(xiàn)某一相的電壓過(guò)高，超過(guò)負(fù)載的額定電壓，造成電器燒壞；有的相電壓過(guò)低，負(fù)載不能正常工作。因此，在三相四線制供電系統(tǒng)中，中線不允許斷開(kāi)，同時(shí)規(guī)定中線內(nèi)不準(zhǔn)接入保險(xiǎn)絲。1．三相溝通發(fā)電機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)三相溝通發(fā)電機(jī)內(nèi)裝有三個(gè)完全相同的線圈，三個(gè)線圈平面互成120°角放置在同一磁場(chǎng)中。小功率發(fā)電機(jī)可以采納旋轉(zhuǎn)電樞式，大功率發(fā)電機(jī)采納旋轉(zhuǎn)磁極式。2．三相交變電流的產(chǎn)生以旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)為例，當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，等效于定子線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由于定子的三個(gè)線圈相同，三個(gè)線圈平面在空間互成120°角，故能產(chǎn)生三相交變電流。3．瞬時(shí)值表達(dá)式三個(gè)繞組(AX、BY、CZ)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用函數(shù)分別表示為eA＝Emsinωt，eB＝Emsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(2π,3)))，eC＝Emsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(4π,3)))。4．e-t圖象三相交變電流的e-t圖象如圖所示。[典例1]已知三相交變電流iA＝Imsinωt。寫(xiě)出另外兩個(gè)交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。[思路探究]三相交變電流的相位有什么特點(diǎn)？提示：相位依次落后eq\f(T,3)。[解析]依據(jù)三相交變電流的產(chǎn)生特征，由于三個(gè)完全相同的線圈互成120°，電流到達(dá)最大值的時(shí)刻依次落后eq\f(T,3)，所以iB＝Imsineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t－\f(T,3)))))＝Imsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(2π,3)))iC＝Imsineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t－\f(2T,3)))))＝Imsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(4,3)π))[答案]見(jiàn)解析[總結(jié)提能]三相交變電流的特點(diǎn)1．比較三相溝通發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈發(fā)出的三相交變電壓，下列說(shuō)法正確的是()A．最大值、周期及達(dá)到最大值的時(shí)刻均相同B．最大值、周期均相同，但達(dá)到最大值的時(shí)刻依次相隔1/6周期C．最大值、周期均相同，但達(dá)到最大值的時(shí)刻依次相隔1/3周期D．最大值、周期及達(dá)到最大值的時(shí)刻均不相同解析：選C由三相交變電流的特點(diǎn)可知，三個(gè)線圈產(chǎn)生的三相電壓最大值和周期相同，而達(dá)到最大值的時(shí)刻依次落后eq\f(T,3)，C正確。1．連接方式及特點(diǎn)負(fù)載特點(diǎn)三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載不對(duì)稱有無(wú)中線中線中無(wú)電流，可以去掉中線中有電流，必需保留中線連接方式三相三線制Y－Y接法三相四線制Y－Y接法線相關(guān)系U線＝eq\r(3)U相I線＝I相U線＝eq\r(3)U相I線＝I相2．相線、中線的區(qū)分通常用黃、綠、紅三色分別表示相序?yàn)锳、B、C的相線，用黑色標(biāo)記中線。3．線電壓、相電壓大小通常狀況下，相電壓為220V，線電壓為380V。[典例2]如圖所示，將三相對(duì)稱負(fù)載以星形(Y)方式接入對(duì)稱三相四線制電源，若將中性線斷開(kāi)，則()A．三相負(fù)載仍能正常工作B．三相負(fù)載中的電流均為零C．有的負(fù)載端電壓過(guò)高，有的負(fù)載端電壓過(guò)低D．兩相負(fù)載正常工作，另一相負(fù)載不能正常工作[思路探究](1)明確負(fù)載的連接方式為星形連接。(2)明確負(fù)載對(duì)稱時(shí)中線中是否有電流。[解析]將三相對(duì)稱負(fù)載以星形(Y)方式接入對(duì)稱三相四線制電源，若將中性線斷開(kāi)，每相的相電壓均為220V，有電流，而且在這種情形下，中性線無(wú)電流，可以省去，A正確。[答案]A[總結(jié)提能]推斷中性線是否須要的方法2．如圖所示為負(fù)載和發(fā)電機(jī)線圈間的連接，發(fā)電機(jī)繞組為_(kāi)_______接法，負(fù)載為_(kāi)_______接法。解析：由圖可知，發(fā)電機(jī)繞組及負(fù)載均為三相四線制星形接法。答案：星形星形1．下列有關(guān)三相溝通發(fā)電機(jī)及三相交變電流的說(shuō)法正確的是()A．旋轉(zhuǎn)電樞式三相溝通發(fā)電機(jī)一般適用于較大輸出功率B．三個(gè)繞組的匝數(shù)和繞向不同，互成120°角C．若三個(gè)負(fù)載相同，則一般可用三相三線制星形接法D．三相四線制和三相三線制星形接法中的每個(gè)負(fù)載兩端的電壓均為380V解析：選C旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)一般適用較小功率輸出，A錯(cuò)誤；三相溝通發(fā)電機(jī)的三個(gè)繞組的匝數(shù)和繞向相同，且互成120°角，B錯(cuò)誤；負(fù)載相同采納三相三線制星形接法，三相四線制和三相三線制星形接法中每個(gè)負(fù)載的電壓為相電壓220V，C正確，D錯(cuò)誤。2．關(guān)于三相溝通發(fā)電機(jī)，下列說(shuō)法正確的是()A．三個(gè)單相溝通發(fā)電機(jī)就組成一個(gè)三相溝通發(fā)電機(jī)B．三相溝通發(fā)電機(jī)中，三個(gè)互成120°角的線圈，它們到達(dá)零值和峰值的時(shí)間依次落后eq\f(2,3)個(gè)周期C．三相溝通發(fā)電機(jī)中的三個(gè)線圈是完全相同的，它產(chǎn)生三個(gè)瞬時(shí)值完全相同的交變電動(dòng)勢(shì)D．三相溝通發(fā)電機(jī)中的三個(gè)線圈是完全相同的，它產(chǎn)生出峰值和周期都相同的交變電動(dòng)勢(shì)解析：選D三相溝通發(fā)電機(jī)內(nèi)的三個(gè)線圈完全相同，互成120°角放置，磁極為同一磁極，當(dāng)磁極勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)三個(gè)線圈的磁通量按相同規(guī)律改變，只是依次落后eq\f(T,3)，因而三個(gè)線圈中產(chǎn)生的交變電流按相同規(guī)律改變，有相同的最大值和相同的周期，只是相位依次相差eq\f(2,3)π，造成瞬時(shí)值不同，B、C錯(cuò)誤，D正確；三個(gè)單相溝通發(fā)電機(jī)不能保證完全相同的峰值和周期，更難以達(dá)到恒定的相位差，A錯(cuò)誤。3．某機(jī)關(guān)有九間辦公室，每間辦公室裝有“220V60W”的電燈一只?，F(xiàn)采納三相四線制系統(tǒng)，每相接三只電燈，欲使電燈正常發(fā)光，三相電源的線電壓應(yīng)為_(kāi)_______V。全部電燈都亮?xí)r，各相的線電流為_(kāi)_______