电路与电子技术第3章-三相交流电路课件.ppt

1、 三个绕组的首端和末端在空间依次有三个绕组的首端和末端在空间依次有120的相位差。转子通入直流电励磁。当转子的相位差。转子通入直流电励磁。当转子由原动机带动、以角速度由原动机带动、以角速度旋转时，三个绕组依次切割旋转磁极的磁力线旋转时，三个绕组依次切割旋转磁极的磁力线而产生而产生幅值相等幅值相等(绕组全同绕组全同)、频率相同、频率相同(以同一角速度切割以同一角速度切割)、只在相位上、只在相位上(时时间上间上)相差相差120的三相对称电压的三相对称电压。3.1 三相交流电流学一学图图3.1.1 3.1.1 白炽灯调光实验白炽灯调光实验 1 1、三相交流电的产生、三相交流电的产生 三相交流电源是由

2、三相发电机产生的，三相交流电源是由三相发电机产生的，三相完全相同绕组三相完全相同绕组U1U2、V1V2、W1W2(U1、V1、W1为首端，为首端，U2、V2、W2为末端为末端)对称分布在定子凹槽对称分布在定子凹槽内，内，3.1 三相交流电流学一学三相电压分别为三相电压分别为u1、u2、u3，以，以u1为参考相量。则：为参考相量。则：)240sin()120sin()120sin(sin321omomommtUtUutUutUu用相量表示为：用相量表示为：3.1 三相交流电流学一学用相量图和正弦波形表示用相量图和正弦波形表示 则为：则为：显然，三相对称正弦电压的瞬时显然，三相对称正弦电压的瞬时值

3、或相量之和为零，即值或相量之和为零，即图图3.1.2 3.1.2 白炽灯调光实验白炽灯调光实验 每相始端与末端间的电压，亦即相线与中性线间的电压，称为相电压相电压，其有效值用U1、U2、U3或一般用Up表示。而任意两始端间的电压，亦即两相线间的电压，称为线电压线电压，其有效值用U12，U23，U31或一般地用UL表示。3.1 三相交流电流学一学图图3.1.3 3.1.3 星形联结星形联结 2、星形联结的电源、星形联结的电源发电机的三相绕组的三个末端连接在一起，这个结点称为中性点用N表示。从中性点引出的 导线称为中性线。从始端U1、Vl、Wl，引出的三根导线Ll，L2，L3称为相线或端线，俗称火

4、线。3.1 三相交流电流学一学2、星形联结的电源、星形联结的电源当发电机的绕组连成星形时，相电压和线电压当发电机的绕组连成星形时，相电压和线电压 是不相等的。是不相等的。它们之间它们之间的关系是：的关系是：用相量表示用相量表示 3.1 三相交流电流学一学2、星形联结的电源、星形联结的电源线电压也是频率相同、幅值相等、相位互差线电压也是频率相同、幅值相等、相位互差120三相对称电压，三相对称电压，在相位上比相应的相电压超前在相位上比相应的相电压超前30 从向量图中可见，线电压是相电压的从向量图中可见，线电压是相电压的 倍倍。发电机发电机(或变压器或变压器)的绕组连成星形时，的绕组连成星形时，可引

5、出四根导线可引出四根导线(三相四线制三相四线制)，这样就有可，这样就有可能给予负载两种电压。通常在低压配电系能给予负载两种电压。通常在低压配电系统中相电压为统中相电压为220 V，线电压为，线电压为380V（220）。）。图图3.1.4 3.1.4 相电压和线电压的向量图相电压和线电压的向量图3 3.2 负载星形联结的三相电流做一做图图3.1.4 3.1.4 相电压和线电压的向量图相电压和线电压的向量图U,V,W三相线电压为380V,将负载（灯泡）分别接入三相电源中，按照每相接负载数目的相同和不相同分别测量三相负载的线电压线电压，相电流，线电流，中性线电流。填入表格分析数据。3.2 负载星形联

6、结的三相电流学一学1、负载对称时相电流对称，中线电流为零，所以负载对称时中线可、负载对称时相电流对称，中线电流为零，所以负载对称时中线可以省去。以省去。2、负载不对称时相电流不对称，中线电流不为零，所以负载不对称、负载不对称时相电流不对称，中线电流不为零，所以负载不对称时中线不可以省去。时中线不可以省去。3、负载不对称而又没有中性线时，负载的相电压就不对称。、负载不对称而又没有中性线时，负载的相电压就不对称。因此负因此负载不对称时不能去掉中线，否则负载不能正常工作。载不对称时不能去掉中线，否则负载不能正常工作。4、负载对称时和负载不对称时但带有中线的电路，若忽略输电线的、负载对称时和负载不对称

7、时但带有中线的电路，若忽略输电线的阻抗，负载的线电压是相电压的阻抗，负载的线电压是相电压的 倍。倍。5、星接负载电路的线、相电流相等。、星接负载电路的线、相电流相等。6、中性线的作用就在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。为、中性线的作用就在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。为了保证负载的相电压对称，就不应让中性线断开。因此，中性线内不能接了保证负载的相电压对称，就不应让中性线断开。因此，中性线内不能接入熔断器或闸刀开关。入熔断器或闸刀开关。3.2 负载星形联结的三相电流议一议负载为星形联结时负载为星形联结时,每相负载中通过的电流等于每根相线中的电流。每相负载中通过的电流等于每根相线中的

8、电流。设电源相电压设电源相电压为参考正弦量，则有：为参考正弦量，则有：图图3.2.2 3.2.2 负载星形联结的三相四线制电路负载星形联结的三相四线制电路 3.2 负载星形联结的三相电流议一议负载的相电压等于电源的相电压所以可得：负载的相电压等于电源的相电压所以可得：3.2 负载星形联结的三相电流议一议各相负载的电压与电流之间的相位差分别是：各相负载的电压与电流之间的相位差分别是：按选定的电流的参考方向，应用基尔霍夫定律得出中线电流是按选定的电流的参考方向，应用基尔霍夫定律得出中线电流是 3.2 负载星形联结的三相电流议一议1.负载对称负载对称所谓负载对称，就是指各相阻抗相等，即所谓负载对称，

9、就是指各相阻抗相等，即因为相电压对称，所以负载相电流也对称，即因为相电压对称，所以负载相电流也对称，即 3.2 负载星形联结的三相电流议一议1.负载对称负载对称因此，这时中线电流等于零，即因此，这时中线电流等于零，即由于中性线电流为由于中性线电流为0，负载对称的星型联接三相电路的中性线可以不，负载对称的星型联接三相电路的中性线可以不接，这种接法在生产中应用很广泛。接，这种接法在生产中应用很广泛。（）相量图（）三相三线制电路（）相量图（）三相三线制电路 3.3 负载三角形联结的三相电路 做一做U,V,W三相线电压为380V,将负载（灯泡）分别接入三相电源中，按照每相接负载数目的相同和不相同分别测

10、量三相负载的线电压线电压，相电流，线电流，中性线电流。填入表格分析数据。图图3.3.13.3.1三相负载三角形联结实验电路三相负载三角形联结实验电路 3.3 负载三角形联结的三相电路 做一做表表3.3.13.3.1三相负载三角形联结实验的测量三相负载三角形联结实验的测量测量数据测量数据负载情况负载情况开灯盏数开灯盏数线电压线电压=相电压相电压（V）线电流（线电流（A）相电流（相电流（A）A-B相相B-C相相C-A相相UABUBCUCAIAIBICIABIBCICA三相对称三相对称333三相不对称三相不对称123负载进行三角形联接时，若忽略输电线的阻抗，负载的线电压等于负载进行三角形联接时，若忽

11、略输电线的阻抗，负载的线电压等于相电压。三角形联接负载对称电路的线电流是相电流的相电压。三角形联接负载对称电路的线电流是相电流的3倍。倍。3.3 负载三角形联结的三相电路 学一学各相负载都直接接在电源的线电压上，所以不管负载是否对称，负各相负载都直接接在电源的线电压上，所以不管负载是否对称，负载的相电压与电源的线电压都相等。载的相电压与电源的线电压都相等。图图3.3.23.3.2负载三角形联结的三相电路负载三角形联结的三相电路 3.3 负载三角形联结的三相电路 学一学在负载三角形联结时，相电流和线电流是不一样的。各相负载的相在负载三角形联结时，相电流和线电流是不一样的。各相负载的相电流的有效值

12、分别为：电流的有效值分别为：各相负载的电压与电流之间的相位关系分别为各相负载的电压与电流之间的相位关系分别为由基尔霍夫电流定律得由基尔霍夫电流定律得 3.3 负载三角形联结的三相电路 学一学负载对称时三角形联接的三相电路负载对称时三角形联接的三相电路负载对称即：负载对称即：则负载的相电流也是对称的，即：则负载的相电流也是对称的，即：3.3 负载三角形联结的三相电路 学一学负载对称的三角形三相电负载对称的三角形三相电路线电流也是对称的在相位上路线电流也是对称的在相位上线电流比相应的相电流滞后线电流比相应的相电流滞后30。线电流和相电流在大小上的关系为：线电流和相电流在大小上的关系为：图图3.3.33.3.3负载对称的线电流和相电流的向量图负载对称的线电流和相电流的向量图