正弦稳态电路和三相电路.ppt

作 业,3-36 4-2,附加题：已知 ， 且 与 同相，求R、R2、XL及电路消耗的平均功率P。,余弦定理：,正弦稳态电路的功率因数,并联电容的作用：减小端口电流，提高功率因数,工程上一般将功率因数提高到0.850.95,情况1： 欠补偿,补偿后电路 呈电感性,正弦稳态电路的功率因数,给定P、 , 要求将 提高到 ，求C = ?,正弦稳态电路的功率守恒,功 率 守 恒 情 况,无功功率守恒：,瞬时功率守恒 :,平均功率守恒:,视在功率不守恒:,第4章 三相交流电路,4.1 三相交流电源 4.2 对称三相电路的联接 4.3 对称三相电路的分析 4.4 不对称三相电路的分析 4.5 三相电路的功率,目 录,4.1 三相交流电源,所有电源都工作在同一频率正弦的电路或系统为多相系统， 三相系统的电源只有三个特定的电源相位.,三相系统是目前最普遍且最经济的多相系统.,几乎所有发电和输电都采用三相制，工作频率50或60Hz, 需要单相或两相可以直接从三相电源获得，无需单独产生.,同容量的三相发电机比单向发电机体积小；三相电动机结构 简单，工作可靠，维护和使用方便.,输送相同的功率，三相输电比单相输电节省材料.,4.1 三相交流电源,在两磁极中间，放一个线圈,根据右手定则可知， 线圈中产生感应电动势， 其方向由AX,合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布， 线圈两端便可得到单相交流电动势.,三相电动势的产生,电动势的产生,4.1 三相交流电源,若保持线圈位置不动，让磁极等速旋转， 线圈中同样可得到单相交流电动势.,4.1 三相交流电源,定子,机座,三个定子绕组AX、BY和CZ对称地安放在定子铁心的内圆周的槽中,三相电动势的产生,A、B、C为首端； X、Y、Z为末端。 三绕组在空间上 彼此间隔120,4.1 三相交流电源,定子,机座,转子,转子是旋转的电磁铁。它的铁心上绕有励磁绕组。选择合适的铁心端面形状和励磁绕组分布规律，使励磁绕组中通以直流电流时，在转子和定子间气隙中产生磁通，沿圆周按正弦规律分布。当转子恒速旋转时，AX、BY、CZ 三绕组的两端将分别感应振幅相等、频率相同的三个正弦电压uA(t)、uB(t)、uC(t)。如果指定它们的参考方向都由首端指向末端，则它们的初相互相差120。,4.1 三相交流电源,三相电动势的产生,转子,三相发电机,三个正弦电源幅度、频率相同，但相位各相差 120,4.1 三相交流电源,三相电压,若将一组对称三相电压作为一组电源的输出，则构成 一组对称三相电源.,A、B、C为始端，X、Y、Z为末端.,4.1 三相交流电源,三相电压,有效值相量表示为：,4.1 三相交流电源,uA+ uB + uC0,对称三相电压到达正（负）最大值的先后次序,ABCA：顺序,ACBA：逆序,本章无特殊说明，三相电源的相序均是顺序,4.2 对称三相电路的联接,对称三相电路的星形联接,对称三相电路的星形联结,4.2 三相负载的星形连接,端线：由电源始端引出的连接线,中线：节点N、N的连接线,对称三相电路的星形联结,4.2 三相负载的星形连接,相电压：每相电源（负载）的端电压,线电压：两端线之间的电压,对称三相电路的星形联结,4.2 三相负载的星形连接,相电流：流过每相电源（负载）的电流,线电流：流过端线的电流,对称三相电路的星形联结,4.2 三相负载的星形连接,中线电流：流过中线的电流,对称三相电路的星形联结,4.2 三相负载的星形连接,线电压与相电压的关系,4.2 对称三相电路的联接,对称三相电路的星形联接,相电压对称，线电压也对称,线电压超前对应相电压,4.2 对称三相电路的联接,线电压与相电压的关系,对称三相电路的星形联接,线电流与相电流的关系,对称三相电路的三角形联接,4.2 对称三相电路的联接,对称三相电路的三角形联接,4.2 对称三相电路的联接,4.2 对称三相电路的联接,线电流与相电流的关系,对称三相电路的三角形联接,相电流对称，线电流也对称,线电流滞后对应相电流,4.2 对称三相电路的联接,线电流与相电流的关系,对称三相电路的三角形联接,工程上根据线电压和负载额定工作电压决定联接方式,我国供电系统线电压为380V，相电压为220V，用电 负载应按额定电压要求决定其联接方式,4.2 对称三相电路的联接,对称负载星形联接三相四线制,（对称三相电路）星形联结,1. 三相四线制,求负载的相电流和相电压（其中Zl为端线阻抗）,对称三相电路星形联结的等效电路,1. 三相四线制,对称负载星形联接三相四线制,（对称三相电路）星形联结,1. 三相四线制,对称负载星形联接三相四线制,（对称三相电路）星形联结,1. 三相四线制,一相计算等效电路,中线阻抗不起作用,对称负载星形联接三相四线制,（对称三相电路）星形联结,2. 三相三线制,其余与四线相同,对称负载星形联接三相三线制,对称三相电路星形联结的等效电路,2. 三相三线制,星形联结的对称三相电路（三相四线制）（三相三线制）： 抽出一相进行计算（中线阻抗不起作用），其余两相利用 对称关系得到,对称负载星形联接三相三线制,例题,例题,分析： 因负载为对称负载，故负载中点和电源中点为等电位，所以中线上负载可短路处理。,例题,对称三相电路的三角形联接,对称负载三角形联接,对称负载三角形联接,（对称三相电路）三角形联结的等效电路,不对称负载星形联结的三相电路,（不对称三相电路）星形联结,1. 三相四线制,特点：三相相互独立，互不影响（形成各自的独立回路）,不对称负载星形联结的三相电路,（不对称三相电路）星形联结,1. 三相四线制,上式表明：中线上有电流通过,不对称负载星形联结的三相电路,（不对称三相电路）星形联结,2. 三相三线制,不对称负载星形联结的三相电路,（不对称三相电路）星形联结,2. 三相三线制,上式表明：负载中性点N与电源中性点N之间有电位差， 使得负载的相电压不再对称,不对称负载星形联结的三相电路,（不对称三相电路）星形联结,2. 三相三线制,特点：三相相互影响，互不独立,习题1,3.41：有一台变压器供给三个感性负载：P1 =20kW, P2 =15kW, P3 =10kW, 若将总功率因数提高到0.85，则此变压器可节省出 多少容量？,习题2,3.29：