电工技术第五章-三相电路课件.ppt

1、NSAX在两磁极中间，放一个线圈。在两磁极中间，放一个线圈。根据右手定则可知，线圈中根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由产生感应电动势，其方向由AX。让线圈以让线圈以 的速度顺时针旋转。的速度顺时针旋转。合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到端便可得到单相单相交流电动势。交流电动势。2sinAXeEt单相交流电动势的产生单相交流电动势的产生e定子定子转子转子ZAXYNSC-+B铁心铁心（作为导磁路经）（作为导磁路经）三相绕组三相绕组:直流励磁的电磁铁直流励磁的电磁铁定子定子转子转子发电机结构发电机结构三相绕组：三相绕组

2、：A XB YC Z首端首端末端末端 外力带动外力带动 转子以转子以 的速度旋转。三个的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。线圈中便产生三个单相电动势。三个正弦交流电压的特征：三个正弦交流电压的特征：（1）瞬时表达式）瞬时表达式sinsin120sin240AmBmCmuUtuUtuUtsin(120)mUt0120 240 360Um BuAuCu tABCUUU所以AUBUCU120120120A0pUUB120pUUC120pUU？0ABCUUU、ABBCCAUUU、Up UlXYZNBCA+(1)联接方式联接方式AXYCBZNuA+uC+uB+CU+BU+AUAUBUCU(相线、

3、火线相线、火线)（地线、零线）（地线、零线）ABUBCUCAU这种接法称为三相四线制这种接法称为三相四线制BCUCUBAABUUU CBBCUUU ACCAUUU 由相量图可得由相量图可得 30BUABUAUCUBUAXYZNBC+CUBUAUABA330UUP330UL30UCACPL3303150150UUUUBCBPL33039090UUUU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,30CAU 30 30ABUBCUCAU p 相相电电压压线线电电压压 时时结结结结论论：电电源源形形联

4、联UUl+BACABUCAUBCUBCU在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为V380 V220lPUU、星形接法星形接法ACB NZZZ三角形接法三角形接法ACBZZZ负载的两种接法负载的两种接法: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NICBAIII、ZBZCZA+AUBUCU+AIBICIN 电源中性点电源中性点N 负载中性点负载中性点CNBNANNIIIINIANICNIBNIplIICNCBNBANAII

5、IIII线电流线电流=相电流相电流*,ANBNCNIIIAAABBBCCC ANBNCNUIIZUIIZUIIZZBZCZA+AUBUCU+AIBICIANICNIBNINIZUIIppl线电流、相电流计算通式：线电流、相电流计算通式：*负载两端的电压等于电源的相电压负载两端的电压等于电源的相电压ABCZZZZNABC 0IIII中线电流所以负载对称时，所以负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。ZZZ+AUBUCU+AIBICIANICNIBNINI0 VApUU 120BpUU120CpUU0pAPAANUUUIIZZZ 120pCCNUIIZ120pBBNUIIZ三相电压对称，且三相

6、电压对称，且ZZ即即（称为负载对称）（称为负载对称）0CBANIIII)(ZZZZCBA负载对称时负载对称时问题及讨论问题及讨论零线是否可以取消？零线是否可以取消？答：答：Y形连接，三相负载完全对称时，零线可以取消。形连接，三相负载完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。称为三相三线制。ZZZ+AUBUCU+三相三线制供电时，若各相负载不相等，将如何计算各电流？三相三线制供电时，若各相负载不相等，将如何计算各电流？求：各相负载电流。求：各相负载电流。已知：已知：2200 220120 220240ABCUUU 每盏灯的额定值为每盏灯的额定值为:220V、100WNAIBICICB+AUBUC

7、U+AAUBUCURRRRNNABCAIBICIN NURRRRRRUN21121202201202200220 每盏灯为每盏灯为220V、100W4842PURV 12055NUAIBICI代入代入R得：得：CUAUBURRRRNNABCAIBICI利用节点电压法利用节点电压法例例1 1：N+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACB若若RA=RB=RC=5 ，求线电流及中性线电，求线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 星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压线电压 ，负载为电灯组，负载为电灯组

8、，V)30314sin(2380AB tu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：N+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACBV30380AB UV0220A U(1)线电流线电流 A044A50220AAA RUI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（RA=5 、RB=10 、RC=20 ）A12011A20120220CCC RUIA12022A10120220BBB RUIA044A50220AAA RUINABCIIII 2919 A则节点电压则节点电压NN RBRC

9、.RA+AIBICIAUBUCUAU BU CU/NU设设,V0220A UABC220 0220120220 12051020111NURRRA193.85A)2.27j6.78(/CCN288 131 VUUU/BBN249.4139VUUU/AA144 11 VNUUU A08.28A511144AAA RUIA13994.24A101394.249BBB RUIA1314.14A20131288CCC RUI解解:(1)中性线未断中性线未断 此时此时A A相短路电流很大，将相短路电流很大，将A A相熔断丝相熔断丝熔断，而熔断，而B B相和相和C C相未受影响，其相电相未受影响，其相电压

10、仍为压仍为220V,220V,正常工作。正常工作。此时负载中性点此时负载中性点ABBABCAC0,380 V,380 VCUUUUUUU N+AU+CU+BU 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 RRUIV127107.12BB IR UV254207.12CC IR UIBC+CNBUCU负载负载Y Y形接法形接法3lPlPIIUUACBNZZZ对称负载时：对称负载时：5.3 负载三角形联结的三相电路负载三角形联结的三相电路CBAIII、ABIBCICAIZABZBCZCAACB+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICI(

11、1)负载相电压负载相电压=电源线电压电源线电压即即(2)相电流相电流ABABABZUI BCBCBCZUI CAACAZUIC 负载对称时负载对称时,各相电各相电流有效值相等，相位互差流有效值相等，相位互差120120 IBCIABIUBCUABUCA30负载对称时负载对称时,有有效值为：效值为：AICAI IBIC(3)线电流线电流由相量图可求得由相量图可求得CAABAIII ABBCBIII BCCACIII ABBCCAPlUIIIIZRXarctanCABCAB PP330cos2IIIl 。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

12、接时对称负载对称负载 :结论结论 P IIl lIIII CBA相位互差相位互差120负载的额定电压负载的额定电压=电源的线电压电源的线电压应作应作 联结联结负载的额定电压负载的额定电压=电源线电压电源线电压31应作应作 Y 联结联结 三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三角形，而照明负载一般都联结成星形（具有中性线）。角形，而照明负载一般都联结成星形（具有中性线）。llIIUU31 ,pp 对称负载对称负载 联结时：联结时：P PPP3cos3cosllPU IU I同理同理p ppp3sin3sinllQU IU IllIIUU pp ,3

13、1对称负载对称负载Y联结时：联结时：相电压与相相电压与相电流的相位差电流的相位差当负载对称时：当负载对称时：P=3Up Ipcos p22PPLL33SPQU IU I所以所以 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,等效感抗等效感抗 XL=21.8,试求下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：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

14、源上。例例1:解解:(1)A1.6A8.212922022PP ZUIW8.2129291.63803cos322LL IUPWk2.38.01.63803 Wk2.3W8.05.102203cos3LL IUP222206.12921.8LPUIAAZ(2)A5.103PL II6.1AlpII 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

15、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。31I1IC ZYR例例2:线电压线电压Ul为为380 V的三相电源上，接有两组对称三相负载：一组是三角的三相电源上，接有两组对称三相负载：一组是三角形联结的电感性负载，每相阻抗形联结的电感性负载，每相阻抗 ;另一组是星形联结的电另一组是星形联结的电阻性负载，每相电阻阻性负载，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

16、)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 3747.10A37 A-36.30380ABABZUI A03-22YAYA RUIAIABIAI 6713.18337347.10 A0-AI 7.463830226713.18Y AAAAIIIAUABUAYI AIAI-30o-67o-46.7oWk4.2144809546W223803W8.013.183803cos3cos3YLLLLY IUIUPPP三相交流电路的小结（三相交流电路的小结（1）-三相电源三相电源三相四线制三相四线制AAeCeBeCBN三相

17、电源一般都是对称三相电源一般都是对称的，而且多用三相四线的，而且多用三相四线制接法。制接法。三相交流电路的小结三相交流电路的小结(2)-三相负载三相负载星形负载星形负载三角形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相交流电路的小结三相交流电路的小结(3)-三相电路计算三相电路计算负载负载 形接法形接法3lPPlIIUU对称负载时：对称负载时：各相电压、电流单独计算。各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载不对称时：负载对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。电压对称、电流对称，只需计算一相。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。三相电路的计算要特别注意相位问题。三相电路的计算要特别注意相位问题。负载负载Y Y形接法形接法3lPlPIIUU对称负载时：对称负载时：三相交流电路的小结三相交流电路的小结(4)-三相功率计算三相功率计算和接法和接法无关无关llllllIUSIUQIUP3sin3cos3有功功率：有功功率：无功功率：无功功率：视在功率：视在功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：