三项电路教学课件学习课件PPT.ppt

第 5 章 三相电路,三相电路在生产上应用极为广泛。发电、输配电和主要电力负载，一般都采用三相制。,三相交流发电机(电源),三相交流电动机(负载),本章要求： 1. 搞清对称三相负载y和联接时相线电压、相线 电流关系。 2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 确联接方法，理解中线的作用。 3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。,三相交流发电机示意图,5.1 三相电压,1. 三相电压的产生,工作原理：动磁生电,电枢绕组及其电动势,511 三相电源,三相对称正弦电压瞬时值表达式：,波形图：,u1,u2,u3,相量表达式：,511 三相电源,幅值(有效值)相同,频率(角频率)相同,初相位依次相差120,对称三相电源,相量图,511 三相电源,u1 v1w1,三相电源的电压达到最大值的顺序叫相序。,供电系统三相交流电的相序为,u2,u3,u1,u12,u23,u31,相线、端线,(火线),中性线,(零线),相电压：,u1、u2、u3； u1、u2、u3,线电压：,u12、u23、u31 ； u12、 u23 、u31,相电压对称,对称相电压的有效值, up,512 三相电压,u1,v1,w1,端线与中性线间的电压,端线与端线间的电压,线电压有效值是,相电压有效值的,倍，,相位超前30度。,线电压对称,对称线电压的有效值, ul,要求：已知其中一个，会求其它五个量,1. 三相负载,分类,三相负载的联接 三相负载也有 y和 两种接法，至于采用哪种方法 ，要根据负载的额定电压和电源电压确定。,52 负载星形联接的三相电路,三相负载联接原则 （1） 电源提供的电压=负载的额定电压； （2） 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。,三相电路的分析方法与单相基本一致。,再进一步确定三相功率。,根据基本定律和分析方法求解电路中iu的关系；,标出电压或电流的参考方向；,根据实际电路画出电路图；,52 负载星形联接的三相电路,52 负载星形联接的三相电路,(1) 相电压,负载相电压,= 电源相电压,相电压对称,(2)线电压,负载线电压,= 电源线电压,线电压对称,(3) 相电流和线电流,相电流 (ip) = 线电流(il ),(4) 中线电流,相位差30度,相电流：流过每相负载的电流,线电流：流过端线的电流,52 负载星形联接的三相电路, 对称三相负载,线电流(相电流)对称,il = ip,中线电流,有中线：,三相四线制,无中线：,三相三线制,阻抗模和阻抗角相等,对星形联接三相对称电路计算时，一般只计算一相即可。其它各相可直接写出。,负载对称时,中性线无电流, 可省掉中性线。,(3) 相电流和线电流,相电流 (ip) = 线电流(il ),(4) 中线电流,相电流：流过每相负载的电流,线电流：流过端线的电流,52 负载星形联结的三相电路,例题 有一星形联接的三相负载，每相电阻 r=6，感抗xl=8， 电源电压对称，设 ，试求电流 i1, i2, i3。 解,52 负载星形联接的三相电路, 不对称三相负载,线电流(相电流) 不对称,中线电流,中线不能省去,中线的作用：,使星形联接的,不对称负载的相电压,保持对称平衡。,(3) 相电流和线电流,相电流 (ip) = 线电流(il ),(4) 中线电流,相电流：流过每相负载的电流,线电流：流过端线的电流,解： 三相负载不对称（ra=5 、rb=10 、rc=20 ） 分别计算各线电流,中性线电流,例题：照明系统故障分析,解: (1) l1相短路,1) 中性线未断,此时l1相短路电流很大，将l1相熔断器熔断，而 l2相和l3相 未受影响，其相电压 仍为220v, 正常工作。,上例中，试分析下列情况 (1) l1相短路: 中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。 (2) l1相断路: 中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。,此情况下， l2相和l3相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压（220v) ，这是不允许的。,2) l1相短路, 中性线断开时,此时负载中性点n即为l1, 因此负载各相电压为,(2) l1相断路,2) 中性线断开,l2 、 l3 相灯仍承受220v 电压, 正常工作。,1) 中性线未断,变为单相电路，如图(b) 所示, 由图可求得,结论：,（1）不对称负载y联接又未接中性线时，负载相电压不再对称。,（2） 中线的作用：保证星形联接三相不对称负载的相电压对称。,（3）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀闸开关。,53 负载三角形联接的三相电路,(1) 相电压和线电压,负载相电压,= 负载线电压,= 电源线电压,线电压(相电压)对称,ul = up,(2) 相电流（ip）,(3) 线电流（il）,不论负载是否对称,l1,l2,l3,+ -,+ -,u12,u23,u31,|z23|,- +,|z12|,|z31|,53 负载三角形联接的三相电路, 对称三相负载,相电流对称,线电流对称,线电流落后于相电流30度,53 负载三角形联接的三相电路, 不对称三相负载,相电流不对称,线电流不对称,三相负载的联接原则,负载的额定电压 = 电源的线电压,负载的额定电压 = 电源线电压,应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源的联接方式无关。,三相电动机绕组可以联接成星形，也可以联接成三 角形，而照明负载一般都联接成星形（具有中性线）。,无论负载为 y 或联接，每相有功功率都应为 pp= up ip cosp,对称负载 联接时：,同理,对称负载y联接时：,相电压与相 电流的相位差,当负载对称时：p = 3up ipcosp,所以,54 三相功率,例题,三相电炉r1=r2=r3=22。求：在380v线电压下，接成和y时各从电源取用多少功率（忽略端线负载）。,解：,（1） 对称负载接成形,线电压等于相电压：