电工技术课件 第5章 三相电路

第五章 三相电路,5.1、三相电源,5.2、负载星形联接的三相电路,5.3、负载三角形联接的三相电路,5.4、三相功率,5.1、三相电源,1、三相电压的产生,(三相交流发电机示意图),定子:,铁芯（作为导磁路经）,三相绕组,匝数相同,空间排列互差1200,转子：直流励磁的电磁铁，,产生磁场在空间旋转,三相电动势,转子磁场在空间按正弦分布并且旋转,旋转磁场切割定子绕组，产生三相正弦电动势 eA、eB、eC,三相电动势瞬时表示式,相量表示:,波形图：,相量图：,最大值相等； 频率相同； 相位互差120。,对称三相电势的瞬时值之和为 0。,三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。,供电系统三相交流电的相序为 A B C 。,称为对称三相电势,三个正弦交流电动势满足以下特征：,（正序）,2、三相电源的星形联接,1） 联接方式,中线(零线、地线),中性点N,ABC三个绕组末端相连,称为中性点,引出导线称为中线。,ABC三个端的引出导线称为相线。,注意：中线虽然又称地线，但不一定接大地。,若有中线引出时：,称为三相四线制,若无中线引出时：,称为三相三线制,2)、线电压与相电压,相电压：相线与中线间的电压。,线电压：相线与相线间的电压。,三个相电压：,三个线电压：,根据KVL定律：,三个相电压是对称电压,用Up表示相电压的大小（有效值）,用Ul表示相电压的大小（有效值）,注意：,三个线电压也是对称电压,线电压与相电压的关系,相量图：,30,由相量图可得:,相电压：,线电压：,同理：,5.2 负载星形联接的三相电路,1、三相负载,单相负载：只需一相电源供电 照明负载、家用电器,分类：,负载,三相负载,如由单相负载组成的三相负载,对称三相负载： ZA= ZB = ZC 三相电动机,三相负载：需三相电源同时供电 三相电动机等,不对称三相负载： ZA ZB ZC,三相负载有 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，原则是：负载必须承受额定电压。,负载的三相四线制接法 ( Y0 ),三相负载的三相三线制接法( Y ),电机,三相负载的一般画法,2、负载星形联接的三相电路,电源中性点N,负载中性点N,线电流：流过端线的电流,负载 Y联接时，线电流等于相电流。,有中线：三相四线制Y0,相电流：流过每相负载的电流,中线电流 ：,无中线：三相三线制Y,1）负载Y 0联接三相电路的计算,负载端的线电压电源线电压 负载的相电压电源相电压,负载 Y0 联接时，应每相单独来计算。,线电流相电流,中线电流,2） 对称负载Y0 联接三相电路的计算,三相电压对称， 三相电流也对称。,负载对称时,中线无电流,可省掉中线。,去掉中线后，各电流电压均不变。,模、幅角均相等,3）三相三线制Y 联接三相电路的计算,负载端的线电压电源线电压,负载的相电压可以不等于电源相电压,由节点电压法 求中点间电压,则：各相负载电压为：,相量图：,中点偏移的影响：,* 负载的相电压可以不等于电源相电压(电压大的相可能烧坏电器设备,负载星形联接无中线时（三相三线制Y 联接）,若负载不对称，则：,所以三相四线制Y0 联接的中线不能随意断开，中线上不能接入熔断器或闸刀开关。,电流计算（线电流相电流）,由KCL,可由该式验证电流数据对否,对称负载Y 联接的计算,负载的相电压电源相电压,与对称负载Y0 联接相同,电流计算:,可化为一相来计算,解题时注意：, 知一个就定其他五个,若给定 UP 或 UL的大小，则可设一个参考正弦量,例：已知电源相电压为220伏,例：已知,则：,则可设参考正弦量：,再求解,例5.2.1,已知：ZA=ZB=ZC=6+j8,图示三相电路,求：电流 IA、IB、IC、IN,解：,由于ZA=ZB=ZC 负载对称,可只计算一相,若：RA=5 ，RB=10 ， RC=20 。,三相电路如图：已知,例5.2.2：,电源相电压 UP= 220V,负载为额定电压为220伏的白炽灯组,求：负载相电压；负载电流及中线电流。,解：负载相电压电源相电压 = 220V负载的额定电压。,三相负载不对称 分别计算各线电流：,中线电流:,当上题（例5.2.2）中线断开时,求：负载相电压；,负载电流。,解：,负载不对称，中点偏移，先求中点电压,各相负载电压：,A相电压不足，灯不亮；B、C相电压超过额定值，C相灯会烧坏,可见： 1. 不对称三相负载做星形联接且无中线时, 三相负载的相电压不对称。 2. 照明负载三相不对称，必须采用三相四线制 供电方式，且中线上不允许接刀闸和熔断器。,负载电流：,线电流相电流,验证：,电源线电压是对称的，所以负载相电压始终对称。,线电流不等于相电流,5.3、负载三角形联接的三相电路,2） 相电流,3） 线电流,1）负载相电压=电源线电压,UP = Ul,由相量图:,三相相电流对称,同理可得：,线电流：,相电流：,4） 三相负载对称时,（线电流也对称）,三相负载的联接原则：,应使加于每相负载上的电压等于其额定电压， 与电源的联接方式无关。,负载的额定电压 = 电源的线电压时,应作 联接,负载的额定电压 = 电源线电压时,应作 Y 联接,5.4、三相功率,每相有功功率应为： Pp= Up Ip cosp,三相有功功率,三相无功功率,三相视在功率,例 Y联接时：,三相有功功率为每相有功功率之和,注意：,当负载对称时：, 联接时：,同理：,Y联接时：,相电压与相电流的相位差,P = 3Up Ipcosp,某一三相对称负载（电动机),每相( R=29、XL=21.8 ),接于线电压为380伏的三相电源上(作星形联接) 试求: 1）相电流、线电流；2）三相有功功率,例5.4.1：,解：,负载对称,星形联接 UL=380伏，UP=220伏,例5.4.2,图示电路：已知电源线电压为380伏，接两组对称负载，一组接成星形，每相阻抗为 ；一组接成三角形，每相阻抗为 求：1）各相电流；2）各线电流；3）三相有功,解：,对于对称的负载:,对于对称的Y负载:,总线电流：,也是对称电流,三相有功：,本章结束,下一章,总目录,结束放映,解：1. 该照明系统与电网连接图,2. 计算线电流 :,例三：,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，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，这又是什么原因？,解：1. 本系统供电线路图,2. 当P处断