三相交流电路-ppt课件.ppt

1、2.三相制供电方式比单相制供电方式具有三相制供电方式比单相制供电方式具有明显的优越性明显的优越性.例如例如:(1)三相交流发电机和变压器比同容量的单相交流三相交流发电机和变压器比同容量的单相交流发电机和变压器节省材料、体积小发电机和变压器节省材料、体积小,有利于制造大有利于制造大容量发电机组容量发电机组.(2)在输电电压、输送功率和线路损耗相同的条件在输电电压、输送功率和线路损耗相同的条件下下,三相输电线路比单相输电线路节省有色金属三相输电线路比单相输电线路节省有色金属25%.(3)三相电流能产生旋转磁场三相电流能产生旋转磁场,从而制造出结构简从而制造出结构简单、性能良好、运行可靠的三相异步电

2、动机单、性能良好、运行可靠的三相异步电动机.1.三相制供电方式三相制供电方式由三个由三个uBBYCZ+ XA+uA+uCtUu sinmA )120sin(mB tUu )120sin(mC tUu 0AUUUaUU2B120 aUUU 120Ca=1 120其中：其中：若以若以uA参考正弦量参考正弦量,则有则有u0uAuBuC2 120 240 360t UBUA.120120120UC.tUu sinmA )120sin(mB tUu )120sin(mC tUu 0AUUUaUU2B120 aUUU 120C对称三相电压的瞬时值之和为对称三相电压的瞬时值之和为 00CBA uuu即：即：

3、0CBA UUU或或三个正弦交流电压满足以下特征三个正弦交流电压满足以下特征+BACCAU+ABUBCUBCUC中性点中性点CU+AUNNBAABU+BCU+CAUBU+ZABZBCZCAACB+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICIZBZCZA(1) 三相四线电路三相四线电路C三相四线制三相四线制380/220380/220伏伏 额定相电压为额定相电压为220伏的单相负载伏的单相负载 额定线电压为额定线电压为380伏的三相负载伏的三相负载(2) 三相三线电路三相三线电路BAABUUU CBBCUUU ACCAUUU 由相量图可得由相量图可得BU ABU 30AUCUBU303AAB

4、UU 303PU 30LU 中性点中性点CU+AUNNBAABU+BCU+CAUBU+_（1）Y联结电源：联结电源：（2）联结电源：联结电源： p 相电压相电压线电压线电压 时时结结结论：电源结论：电源形联形联UUl 且超且超线电压线电压形联结时形联结时结论：电源结论：电源,3,Y PUUl 。三三相相线线电电压压也也是是对对称称的的前前相相应应的的相相电电压压 ,30 90903303LPBBCUUUU 1501503303LPCCAUUUU+BACABUCAUBCUBCUNICBAIII、aI+ZBZCZAAUBUCU+AIBICIN 电源中性点电源中性点N 负载中性点负载中性点PL3UU

5、PLII Y 联结时：联结时：CBANIIII CCCBBBAAA ZUIZUIZUI AIBICINIaI+ZBZCZAAUBUCU+CBAIII、ABIBCICAIZABZBCZCAACB+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICI(b) 相电流相电流ABABABZUI BCBCBCZUI CAACAZUIC (a) 负载相电压负载相电压=电源线电压电源线电压即即: UP = UL即即ZABZBCZCAACB+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICI相电流：相电流：CABCABIII、线电流：线电流： CBAIII、相量图相量图IBCIABIUBCUABUCA30负载对称时负

6、载对称时, AICAI IBIC(c) 线电流线电流。3030且落后相应的相电流且落后相应的相电流(相电流),(相电流),3 3线电流线电流联接时联接时对称负载对称负载 : :结论结论 P IIl由相量图可求得由相量图可求得CAABAIII ABBCBIII BCCACIII ZUIIIIP PCABCAB lIIII CBAPP330cos2IIIl 303ABA II303BCB II303CAC II即：即：CCCBBBAAA ZUIZUIZUI 01111CBACCBBAA NNNZZZZZUZUZUU0 NNUAIAU+NNZA取取A相相:AI+ZBZCZABUCU+BICIZNNI

7、aIAU+负载对称时负载对称时,中性线无电流中性线无电流,可省掉中性线。可省掉中性线。0CBAN IIII中中线线电电流流CBAZZZ 因因为为三三相相电电压压对对称称，且且所以负载对称时，所以负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。 负载对称时，负载对称时，只需计算一相电只需计算一相电流，其它两相电流，其它两相电流可根据对称性流可根据对称性直接写出。直接写出。AIBICINI+ZBZCZAAUBUCU+A15010A9010 A3010CBA III可可知知：如如：例例1 1：N+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACB若若RA=RB= RC = 5 ，求线电流及中性线电，求线

8、电流及中性线电若若RA=5 , RB=10 , RC=20 ,求线电流及求线电流及 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压源线电压 。 负载为负载为V)30314sin(2380AB tu电灯组，电灯组，流流 IN ;中性线电流中性线电流 IN 。中性线电流中性线电流0CBAN IIII解：解： 已知：已知：V30380AB UN+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACBV0220A U A044A50220AAA RUI(1) 线电流线电流 三相对称三相对称A12044B IA12044C I(2) 三相负载不对称三相负载不对称（R

9、A=5 、RB=10 、RC=20 ） 分别计算分别计算各线电流各线电流中性线电流中性线电流A12011A20120220CCC RUIA12022A10120220BBB RUIA1929 A12011A12022A044CBAN IIIIA044A50220AAA RUI作业:P258 11-1 11-2Thanks!AI+ZBZCZABUCU+BICIZNNIaIAU+01111CBACCBBAA NNNZZZZZUZUZUUN点与点与N点不等点不等电位电位,这种现象称这种现象称为为中电位移中电位移.导致导致负载端的电压不对称负载端的电压不对称0CBAN IIII中中线线电电流流AUCU

10、BUNN对中线的要求对中线的要求:1.中线应有一定的机械强度中线应有一定的机械强度.2.中线上不允许装熔断器中线上不允许装熔断器.结论结论:在三相四线电路中在三相四线电路中,中线的作用是非常重要中线的作用是非常重要的的,它可使电源中性点它可使电源中性点N与负载中性点与负载中性点N的电位的电位相等相等.1.什么情况下中点位移最严重？什么情况下中点位移最严重？2.上例中中线的作用是什么？上例中中线的作用是什么？讨论讨论相序指示器的工作原理：相序指示器的工作原理：利用三相三线电路不对称时，负载上的相利用三相三线电路不对称时，负载上的相电压不平衡的原理制成。电压不平衡的原理制成。则节点电压则节点电压N

11、N RBRC.RA+AIBICIAUBUCUAU BU CU NU设设,V0220A UCBACBACCBBAA111201202201012022050220111RRRRRRRURURUUN A193 .85A)2 .27j6 .78( V131288NCC UUUV0249NBB UUUV0144NAA UUU解解: (1) 中性线未断中性线未断 C 此时负载中性点此时负载中性点V380,V380,0,0CACBBABAA UUUUUUUUC C+AU BU CU B、C相灯仍承受相灯仍承受220V电压电压, 正常工作。正常工作。A7 .120210380CBBC RRUIV127107

12、 .12BB IR UV254207 .12CC IR UIBC+ C相电压与相相电压与相电流的相位差电流的相位差llIIUU31 ,pp 对称负载对称负载 联结时：联结时： PPPPcos3cos3 llIUIUP 同理同理ppppsin3 sin3 llIUIUQ llIIUU pp ,31对称负载对称负载Y联结时：联结时：当负载对称时：当负载对称时：P = 3Up Ipcos pLLPP223 3 IUIUQPS 所以所以正误判断正误判断ZUIll BAABAZZUI BAABAZZUI ZUIlP P3IIl PUUl P3UUl ZUIPP AIBICINIaI+ZBZCZAAUBU

13、CU+AAB3ZUIA Wcos23202203803 PWcos53202203803 P Wcos53202202203 P 正误判断正误判断AABA330ZUI AABA330ZUI 5320V30380ABZU三相负载对称三相负载对称已知：已知： 有一三相电动机有一三相电动机, 每相的等效电阻每相的等效电阻R = 29 , 等效等效 感抗感抗XL=21.8 , 试求下列两种情况下电动机的相电流、试求下列两种情况下电动机的相电流、 线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果：线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果： (1) 绕组联成星形接于绕组联成星形接于UL =380 V的三相

14、电源上的三相电源上; (2) 绕组联成三角形接于绕组联成三角形接于UL=220 V的三相电源上。的三相电源上。例例1:解解: (1)A1 . 6A8 .212922022PP ZUIW8 .2129291 . 63803cos322LL IUPWk2 . 38 . 01 . 63803 Wk2 . 3W8 . 05 .102203cos3LL IUPA1 . 6A8 .212922022PP ZUI(2)A5 .103PL II 比较比较(1), (2)的结果的结果: 有的电动机有两种额定电压有的电动机有两种额定电压, 如如220/380 V。当电源电压为当电源电压为380 V时时, 电动机的

15、绕组应联结成星形；电动机的绕组应联结成星形；当电源电压为当电源电压为220 V时时, 电动机的绕组应联结成三角形。电动机的绕组应联结成三角形。在三角形和星形两种联结法中在三角形和星形两种联结法中, 相电压、相电流相电压、相电流以及功率都未改变以及功率都未改变，仅，仅三角形联结情况下的线电流三角形联结情况下的线电流比星形联结情况下的线电流增大比星形联结情况下的线电流增大 倍倍。3例例2:C ZYR 线电压线电压Ul为为380 V的三相电源上，接有两组对称的三相电源上，接有两组对称三相电源：一组是三角形联结的电感性负载，每相三相电源：一组是三角形联结的电感性负载，每相阻抗阻抗 ; 另一组是星形联结

16、的电阻性另一组是星形联结的电阻性负载，每相电阻负载，每相电阻R =10 , 如图所示。试求：如图所示。试求：(1)各组负载的相电流；各组负载的相电流；(2) 电路线电流；电路线电流；(3) 三相有功功率。三相有功功率。 373 .36Z设设解：解：V0380AB UV30220A U则则一相电压与电流的相量图如图所示一相电压与电流的相量图如图所示 A37-47.10A3736.30380ABAB ZUI A03-22YAYA RUI A6713.1803-37347.10A I A7 .463830226713.18YAAA IIIAUABUAYI AIAIWk4 . 2144809546W2

17、23803W8 . 013.183803cos3cos3YLLLLY IUIUPPP-30o-67o-46.7o 三相对称负载作三角形联结，三相对称负载作三角形联结，UL =220V，当，当S1、 S2 均闭合时，各电流表读数均为均闭合时，各电流表读数均为17.3A，三相功率，三相功率 P = 4.5 kW，试求，试求: 1) 每相负载的电阻和感抗；每相负载的电阻和感抗； 2) S1合、合、S2断开时断开时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P； 3) S 1断、断、S 2闭合时闭合时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P。例例3：AAAS2ZABZBC或：或：P =I

18、 2R P =UIcos tg =XL / R 223/32.17220PPIUZLL3cosIUP 68. 0 1568. 022cos ZR 1 .16733. 022sin ZXL 解：解：(1) 由已知条件可求得由已知条件可求得AAAS2ZABZBC IA=IC =10A IB =17.32 A因为开关因为开关s s均闭合时均闭合时 当当 1合、合、2断时，断时，ZAB、ZBC 的相电压和相电流不的相电压和相电流不变，则变，则PAB、PBC不变。不变。AAAIB = 0A I1I2 P = 1/4 PAB+ 1/4 PBC +PCA = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W

19、= 2.25 kWAAAS1AIA1IA2IPU+AIA1IA2IPU+A605 . 02204070A2 IA6046.25 A5 .464 .30A2A1A IIIA012206030A1 IA01818. 8 VU .设设 =220 0 某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，所有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，试问这是什么原因？这楼的电灯是如何联接的？同试问这是什么原因？这楼的电灯是如何联接的？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又是什么原因这又是什么原因？P 三三层层二层二层CU+一层一层 (2) 当当P处断开时，二、三层楼的灯串联接处断开时，二、三层楼的灯串联接380V 电压，电压，所所以以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受亮度变暗，但一层楼的灯仍承受220V电压亮度不电压亮度不变。变。(3) 因为因为三楼灯多于二楼灯即三楼灯多于二楼灯即 , 所以三楼灯比所以三楼灯比二楼灯暗。二楼灯暗。P 三层三层二层二层一层一层CU+作业:P259 7,8,9,13Thanks!