电工基础
一、 三相交流电部分
1、 定义：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°
角的交流电路组成的电力系统，是三个相位差互为120°的对称正弦交流电的组合。
2、 产生原理：它是由三相发电机三组对称的绕组产生的，每一绕组连同其外
部回路称一相。
当电枢逆时针反向匀速转动时，绕组在磁极中相应切割磁力线运动，每个绕组将产生一个交流电动势，其角频率和极大值均相等，但三个电动势在相位上相隔120。，这一组电动势就是对称三相电动势。
3、 三相交流电波形图及向量图
4、 三相负载的连接方式（有两种：星形连接Y和三角形连接Δ） （1） 星形连接Y
① 连接方式
把各相负载的末端U2，V2，W2连在一起接到三相电源的中性线上，把各相负载的首端U1，V2，W1分别接到三相交流电的三根相线上，这种接法叫做三相负载的星形连接。
② 结论：A、电源线电压是负载两端相电压的√3倍，相位超前30。，UL=√3UP B、每一相线的线电流等于流过负载的相电流，即IL=IP C、对于对称负载可去掉中性线变为三相三线制传输
D、对于不对称负载则必须加中性线，采用三相四线制传输，在
三相四线制供电线路中，规定中性线上不允许安装熔断器、开关等装置，通常还要把中性线接地，使它与大地点位相同，以保障安全。
（2）三角形连接Δ ①连接方式
把三相负载分别接到三相交流电源的每两根相线之间，负载的这种连接
方式叫做三角形连接。
②结论：A、相电压等于线电压，即UL=UP
B、当对称三相负载作三角形连接时，线电流的大小为相电流的√3
倍，相位落后30。，IL=√3IP
5、 功率的计算
（1） 中性线：三相电的星形接法将各相电源或负载的一端都接在中性点上，可
以将中性点引出作为中性线，当中性点接地时称为零线。 （2） 相电压：端线（火线）到中性线之间的电压称为相电压 （3） 线电压：端线到端线之间的电压称为线电压 6、 电度表
电度表指累计电能的电表，俗称火表。有直流电度表和交流电度表两种。交流电度表又分为三相电度表和单相电度表两种：三相电度表用于电力用户；单相电度表用于照明用户。家用电度表多是单相电度表。
庭使用的是单相表，其额定工作电压为220V，额定频率为50Hz，额定工作电流型号不同而有2.5A，3A，5A，10A等不同规格，通常在家用电能表的额定负荷电流数字后有一个括号，括号内标有额定电流数值2倍的数字，如\字样，这说明2.5A的电能表可以承受到5A的工作电流仍能保证安全运行，但是在这样超负荷的情况下是不能长期运行的。 7、 三相交流电相关计算题
例1、 已知对称三相交流电路，每相负载的电阻为R=8Ω，感抗为XL=6Ω。 （1）设电源电压为UL=380V，求负载星形连接时的相电流、相电压和线电流； （2）设电源电压为UL=220V，求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流； （3）设电源电压为UL=380V，求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流。
解：由题意：
（1）负载作星接时
Ul?3Up
因Ul?380V，则
Ua?Ub?Uc?3803?220（V）
设Ua?220/0?（V）
因相电流即线电流，其大小为： IA?..220/0??22/?36.9?(A)
8?j6 IB?22/?156.9(A) IC?22/83.1?(A) （2）负载作三角形连接时
.Ul?Up
因Ul?220V，则
Uab?Ubc?Uca?220（V）
??220/0? 设Uab则相电流 Iab?..Uab220/0???22/?36.9?（A） Z8?j6. I.bc?22/?156.9?（A）
Ica?22/83.1?（A）
??3Iab/?30??38/?66.9?（A） 线电流 IA.??3I?/?30??38/?186.9??38/173.1?（A） IBbc??3Ica/?30??38/53.1?（A） IC（3）负载作三角形连接时
.Ul?Up
因Ul?380V，则
Uab?Ubc?Uca?380（V）
??380/0? 设Uab则相电流 Iab?.Uab380/0???38/?36.9?（A） Z8?j6.
I..bc?38/?156.9?（A）
Ica?38/83.1?（A）
??3Iab/?30??65.8/?66.9?（A） 线电流 IA.??3I?/?30??38/?186.9??65.8/173.1?（A） IBbc??3Ica/?30??65.8/53.1?（A） IC.例2、对称三相电阻炉作三角形连接，每相电阻为38Ω，接于线电压为380V的对称三相电源上，试求负载相电流IP、线电流IL和三相有功功率P 解：由于三角形联接时
UL?UP
UP380IP???10RP38所以（A）
IL?3IP?3?10?17.32（A）
P?3ULIL?3?380?17.32?1140（W）
例3、现要做一个15KW的电阻加热炉，用三角形接法，电源线电压为380V，
问每相的电阻值应为多少？如果改用星形接法，每相电阻值又为多少？ 解：对称负载，每相负载消耗的功率为15/3=5kW
R角＝3802（5?103）＝28.88 △接法：Ω Y接法：RY＝(3803)（5?103）＝9.68Ω
2例4、对称三相电阻炉作三角形连接，每相电阻为38Ω，接于线电压为380V的对称三相电源上，试求负载相电流IP、线电流IL和三相有功功率P。
解：由于三角形联接时UL?UP 所以IP?UP380??10（A） RP38IL?3IP?3?10?17.32（A）
P?3ULIL?3?380?17.32?1140（W）
例5、现要做一个15KW的电阻加热炉，用三角形接法，电源线电压为380V，
问每相的电阻值为多少？如果改用星形接法，每相电阻值又为多少？
解：每相功率为P＝５KW， 三角形接法时，每相电阻为 Ｒ＝3802/5000=28.9Ω