第3章__三相电路

第3章三相交流电路 3 1三相正弦交流电源 三相交流电路是指由三个频率相同 最大值 或有效值 相等 在相位上互差120 电角的单相交流电动势组成的电路 由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路 三相交流电的产生就是指三相交流电动势的产生 3 1 1三相交流电的产生 三个电动势的表达式为 三相交流电动势在任一瞬间其三个电动势的代数和及相量和为零 规定每相电动势的正方向是从线圈的末端指向首端 或由低电位指向高电位 三相电源绕组 绕组首端 绕组末端 三相电压的解析式为 对应的相量形式为 a 相量图 b 波形图 3 1 2三相电源与负载的联接 在三相负载中 如果每相负载的电阻均相等 电抗也相等 且均为容抗或均为感抗 则称为三相对称负载 1 三相电源的星形联接 Y接 将电源的三相绕组末端U2 V2 W2连在一起 首端U1 V1 W1分别与负载相连 这种方式称为星形联接 中点 零点 中线 零线 相线 端线 相电压 线电压 0 1 3 2 3 4 3 5 3 大小相等 方向相反 平行负载RW RV RU Uu 0V Uw Uv u 0A w v 30 相量图 每一个线电压超前对应的相电压30 三相电源的三角形联接是依次将一相绕组的首端和另一相绕组的末端相连 接成一个回路 最后由三个连接点引出三根导线 2 三相电源的三角形联接 接 三相电源三角形连接只能提供一种电压 相量图 如果三相绕组有一相接反 设U相接反 回路中总电压的有效值为每相电压有效值的两倍 由于三相电源绕组的阻抗很小 将在绕组回路中引起很大的环流而烧坏绕组 三相电源作三角形联接时 三相绕组联成一个闭合的回路 所以绕组中的环流为0 把三相负载的末端联在一起 三个首端分别和电源的三根相线连接 负载的连接中点和电源的中线相连 这就是三相负载的星形连接 3 三相负载的星形联接 三相三线制 三相四线制 相电流 线电流 中线电流 每相负载两端的电压称作负载的相电压 相电压 负载的相电压就等于电源的相电压 三相负载作星形连接时 线电流等于相电流 三相对称负载中每相负载的相电流相等 三相负载对称 则三个线电流对称 中线电流为0 流过中线电流 结论 相量图 当三相不对称负载作星形联接时 为了保证负载的正常工作 除了有求中线的阻抗尽可能小外 还必须要保证中线可靠的接入电路中 中线上不允许安装开关或熔断器 中线应当使用机械强度较高的导线 同时也应当尽可能使负载接近对称 一对称的三相负载 采用星形联接 已知电源电压为380V 每相负载的复阻抗为Z 10 30 求各相负载的相电流及各线电流 将三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的接法 称为三相负载的三角形联接 4 三相负载的三角形联接 相电流 线电流 线电压 负载的相电压就等于电源的线电压 线电流 三相对称负载中每相负载的相电流相等 结论 线电流有效值与相电流有效值的关系线电流滞后于对应相电流30 相量图 300 三相负载采用那种接法 要根据电源电压和负载额定电压决定 当负载额定电压等于电源线电压时 采用三角形联接 当负载额定电压等于电源相电压时 采用星形联接 有三个100 的电阻 将它们联接星形或三角形 分别接到线电压为380V的对称三相电源上 试求 线电压 相电压 线电流和相电流各是多少 1 负载作星形联接 负载的相电压为 负载的相电流等于线电流 解 负载的线电压为 2 负载作三角形联接 负载的相电压等于线电压 负载的相电流为 负载的线电压为 一对称的三相负载 采用星形和三角形联接 已知电源电压为380V 每相负载的复阻抗为Z 19 30 求两种情况下各相负载的相电流及各线电流 大功率三相电动机起动时 由于起动电流较大而采用降压起动 方法之一是起动时将电动机三相绕组接成星形 而在正常运行时改接为三角形 试比较当绕组星形联接和三角形联接时相电流的比值及线电流的比值 当绕组按三角形联接时 解 当绕组按星形联接时 线电流的比值为 相电流的比值为 对称三相电路的有功功率