三相电路详解.ppt

第12章三相电路 12 1三相电源 12 2对称三相电路 12 3不对称三相电路示例 12 4三相电路的功率 基本概念 重点 熟练掌握 重点 熟练掌握 掌握 学习方法 一 对称三相电源的产生 12 1三相电源 A B C三端称为始端 X Y Z三端称为末端 1 瞬时值表达式 3 相量表示 4 对称三相电源的特点 5 相序 各相电源经过同一值 如正最大值 的先后顺序 名词介绍 1 端线 火线 2 中线 7 三相三线制与三相四线制 3 线电流 5 相电流 4 线电压 6 相电压 二 对称三相电源连接 1 Y接 对称三相电源线电压与相电压 线电流与相电流的关系 线电流 相电流 2 接 即线电压等于对应的相电压 线电压 即相电压 对称 线电流 讨论 接 线电流和相电流的关系 令 线电流也对称 结论 对 接法 2 相电流对称 则线电流也对称 4 线电流相位落后对应相电流30o 1 线电压等于对应的相电压 参考方向 例1 12 2对称三相电路 结论 3 有无中线对电路没有影响 没有中线 Y Y接 三相三线制 可加中线中线有阻抗时可短路掉 4 对称情况下 各相电压 电流都是对称的 只要算出一相的电压 电流 则其它两相的电压 电流可按对称关系直接写出 1 UnN 0 电源中点与负载中点等电位 2 中线电流为零 对称三相电路 Y Y 5 各相的计算具有独立性 该相电流只决定于这一相的电压与阻抗 与其它两相无关 6 可以画出单独一相的计算电路 对称三相电路的计算可以归结为单独一相的计算 例2 已知对称三相电源的线电压为380V 对称负载Z 100 30 求线电流 解 连接中线Nn 取A相为例计算 由对称性 得 例3 已知对称三相电源的线电压为380V 对称负载Z 100 30 求线电流 解一 由对称性 得 取A相求相电流 解 连接中线Nn 取A相为例计算 由对称性 得 解二 化为Y Y 解 根据对称性 得B C相的线电流 相电流 由此可以画出相量图 例5 解 首先进行 Y变换 然后取A相计算电路 对称电路连接N n n 中线阻抗Zn短路 1 将所有三相电源 负载都化为等值Y连接 2 连接各负载和电源中点 中线上若有阻抗则不计 3 画出单相计算电路 求出一相的电压 电流 4 根据 接 Y接时线量 相量之间的关系 求出原电路的电流电压 5 由对称性 得出其它两相的电压 电流 对称三相电路的一般计算方法 电源不对称 程度小 由系统保证 电路参数 负载 不对称 情况很多 讨论对象 电源对称 负载不对称 低压电力网 分析方法 不对称 复杂交流电路分析方法 不能抽单相 12 3不对称三相电路示例 1 有中线 负载各相电压 2 无中线 相电压不对称 线 相 电流也不对称 负载中点与电源中点不重合 这个现象称为中点位移 称为中点位移电压 例1 照明电路 1 正常情况下 三相四线制 中线阻抗约为零 2 假设中线断了 三相三线制 A相电灯没有接入电路 三相不对称 灯泡未在额定电压下工作 灯光昏暗 灯泡电压超过额定工作电压 烧坏了 3 A相短路 照明电路中线上不能装保险丝 例2 如图电路中 电源三相对称 当开关S闭合时 电流表的读数均为5A 求 开关S打开后各电流表的读数 解 开关S打开后 电流表A2中的电流与负载对称时的电流相同 而A1 A3中的电流相当于负载对称时的相电流 电流表A2的读数 5A 电流表A1 A3的读数 解 若以接电容一相为A相 则B相电压比C相电压高 B相灯较亮 C相较暗 正序 据此可测定三相电源的相序 定性分析 N 1 对称三相电路的平均功率P 12 4三相电路的功率 对称三相负载Z Z Pp UpIpcos 三相总功率P 3Pp 3UpIpcos 一相负载的功率 对称三相电路平均功率 注意 1 为相电压与相电流的相位差角 阻抗角 不要误以为是线电压与线电流的相位差 2 cos 为每相的功率因数 在对称三相制中即三相功率因数 cos A cos B cos C cos 2 无功功率 Q QA QB QC 3Qp 3 视在功率 一般来讲 P Q S都是指三相总和 4 对称三相负载的瞬时功率 功率因数也可定义为 cos P S 不对称时 无意义 单相 瞬时功率脉动 三相 瞬时功率恒定 转矩m p可以得到均衡的机械力矩 5 三相电路功率的测量 1 三表法 若负载对称 则需一块表 读数乘以3 2 二表法 若W1的读数为P1 W2的读数为P2 则P P1 P2即为三相总功率 证明 参见书本 1 只有在iA iB iC 0这个条件下 才能用二表法 不能用于不对称三相四线制 3 按正确极性接线时 二表中可能有一个表的读数为负 此时功率表指针反转 将其电流线圈极性反接后 指针指向正数 但此时读数应记为负值 注意 2 两块表读数的代数和为三相总功率 每块表的单独读数无意义 4 两表法测三相功率的接线方式有三种 注意功率表的同极性端 求 1 线电流和电源发出总功率 2 用两表法测电动机负载的功率 画接线图 求两表读数 解 例 Ul 380V Z1 30 j40 电动机PD 1700W cosj 0 8 滞后 1 一相电路 电动机负载 总电流 又解 2 两表的接法如图 表W1的读数P1 P1 UACIA2cos 1 380 3 23cos 30 36 9 380 3 23cos 6 9 1219W 表W2的读数P2 P2 UBCIB2cos 2 380 3 23cos 90 156 9 380 3 23cos 66 9 481 6W 分析 在对称负载中 每相负载的阻抗角为多少时 功率表的读数出现负值 假设负载为Y接感性 相电流 即线电流 落后相电压j UAN UBN UCN为相电压 P P1 P2 UACIAcos 1 UBCIBcos 2 1 30 2 30 P1 UACIAcos 1 UACIAcos 30 P