chapter7三相电路.ppt

1 华中科技大学文华学院机电学部2011 1 电路理论 2 学习要点 第7章三相电路 掌握三相电路中电源及负载的联接方法掌握相电压与线电压 相电流与线电流在对称三相电路中的相互关系掌握对称三相电路电压 电流和功率计算掌握不对称三相四线制电路中中线的作用 7 1三相电源7 2三相负载的星形联接7 3三相负载的三角形联接7 4三相电路的功率 第7章三相电路 4 7 1三相电源 7 1 1三相交流电的产生 三相电源由三相交流发电机产生的 在三相交流发电机中有3个相同的绕组 3个绕阻的首端分别用A B C表示 末端分别用X Y Z表示 由3个频率相同 振幅相同 相位互差120 的正弦电压源所构成的电源称为三相电源 由三相电源供电的电路称为三相电路 5 图5 1 1三相交流发电机示意图 图5 1 2三相绕组 图5 1 3电枢绕组及其电动势 直流励磁的电磁铁 工作原理 动磁生电 转子装有磁极并以 的角速度旋转 三个线圈中便产生三个单相电动势 6 三相电动势瞬时表示式 相量表示 三相电压分别为 这个3绕组分别称为A相 B相 C相 7 对称三相电动势的瞬时值之和为0 三相交流电到达正最大值的顺序称为相序 三个正弦交流电动势满足以下特征 8 1 星形连接 3个末端连接在一起引出中线 由3个首端引出3条火线 7 1 2三相电源的联接 1 联接方式 中性线 零线 地线 中性点 端线 相线 火线 在低压系统 中性点通常接地 所以也称地线 9 相电压 端线与中性线间 发电机每相绕组 的电压 线电压 端线与端线间的电压 即火线间电压 Up Ul 2 相电压与线电压 10 由相量图可得 相电压与线电压的关系 30 11 三相负载 不对称三相负载 不满足ZA ZB ZC如由单相负载组成的三相负载 1 三相负载 分类 7 2三相负载的星形联接 12 三相负载连接原则 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 13 2 负载星形联结的三相电路 线电流 流过端线的电流 相电流 流过每相负载的电流 结论 负载Y联结时 线电流等于相电流 1 联结形式 N电源中性点 N 负载中性点 14 2 负载Y联结三相电路的计算 1 负载端的线电压 电源线电压2 负载的相电压 电源相电压 3 线电流 相电流 Y联结时 4 中线电流 负载Y联结带中性线时 可将各相分别看作单相电路计算 15 3 对称负载Y联结三相电路的计算 所以负载对称时 三相电流也对称 负载对称时 只需计算一相电流 其它两相电流可根据对称性直接写出 如果三相负载是对称的 即 16 负载对称时 问题及讨论 答 三相完全对称时 中性线无电流 零线可以取消 成为三相三线制 返回 17 2 负载不对称时 各相需单独计算 如 三相四线制供电 设电源相电压为参考正弦量 则 返回 18 每相负载电流可分别求出 式中 每相负载中电流的有效值分别为 返回 19 各相负载的电压与电流之间的相位差分别为 中线电流 20 C I I I B A N I 试求 及 的日光灯一支 C相还接有额定电压为220V 功率为40W 返回 21 22 应用实例 照明电路 正确接法 每层楼的灯相互并联 然后分别接至各相电压上 设电源电压为 则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V 返回 23 讨论 照明电路能否采用三相三线制供电方式 A C B 一层楼 二层楼 三层楼 N 返回 24 设线电压为380V A相断开后 B C两相串联 电压UBC 380V 加在B C负载上 如果两相负载对称 则每相负载上的电压为190V 问题1 若一楼全部断开 二 三楼仍然接通 情况如何 分析 结果二 三楼电灯全部变暗 不能正常工作 25 问题2 若一楼断开 二 三楼接通 但两层楼灯的数量不等 设二楼灯的数量为三层的1 4 结果如何 结果 二楼灯泡上的电压超过额定电压 灯泡被烧毁 三楼的灯不亮 分析 26 结论 负载不对称而又没有中线时 负载上可能得到大小不等的电压 有的超过用电设备的额定电压 有的达不到额定电压 都不能正常工作 比如 照明电路中各相负载不能保证完全对称 所以绝对不能采用三相三相制供电 而且必须保证零线可靠 中线的作用在于 使星形联接的不对称负载得到相等的相电压 为了确保零线在运行中不断开 其上不允许接熔断器 也不允许接开关 27 特点 线电压 相电压 7 3三相负载的三角形联接 28 各电流的计算 相电流 返回 29 2 负载对称时 ZAB ZBC ZCA Z 各相电流有效值相等 相位互差120 有效值为 1 负载不对称时 先算出各相电流 然后计算线电流 30 同理 设 负载为阻性的 阻抗角为0 负载对称时 三角形接法线 相电流的相位关系 A B C 返回 31 负载对称时三角形接法的特点 32 三相总有功功率 7 4三相电路的功率 33 有功功率 无功功率 视在功率 在三相负载对称的条件下 返回 34 一组三角形联接 另一组星形联接 线电压Ul为380V的三相电源上接有 两组对称三相负载 试求 1 各组负载的相电流 3 三相有功功率 2 电路线电流 返回 35 星形联接的