7三相交流电路.ppt

1、第7章 三相交流电路,7.1 三相交流电路的基本概念,7.2 负载的星形连接和三角形连接,7.3 对称三相交流电路,7.4 不对称三相交流电路,7.5 三相交流电路的功率,重点：,掌握对称三相电路的分析计算,end,了解不对称三相电路的分析,第7章 三相交流电路,三相电源的产生,三相同步发电机示意图,三个感应电压的关系,角频率，最大值相等,相位互差120,当转子以w瞬时针转动时，则在三个定子绕组AX,BY,CZ上感应出随时间按正弦规律变化的电压。,7.1 三相交流电路的基本概念,1. 瞬时值表达式,2. 波形图,3. 相量表示,4. 对称三相电源的特点,正序(顺序)：ABCA,负序(逆序)：A

2、CBA,相序的实际意义,正转,反转,5. 相序：各相电源经过同一值(如正最大值)的先后顺序,三相电源的联接,三角形联接( 接）,星形联接(Y接）,(1) Y接,对称三相电源线电压与相电压的关系,(1) 端线(火线),(2) 中线,(4) 线电压,(3) 相电压,一般表示为：,结论：对Y接法的对称三相电源,(1) 相电压对称，则线电压也对称。,(3) 线电压相位超前相应的相电压30o。,(2) 接,即线电压等于对应的相电压。,end,7.2 负载的星形连接和三角形连接,星形连接,三角形连接,若ZA=ZB=ZC或ZAB=ZBC=ZCA,则称为对称三相负载。,end,7.3 对称三相交流电路(1),

3、三相负载Y联接,电流,电压,三相四线制,中线有阻抗时可短路掉。,当ZA=ZB=ZC=Z时，称电路为对称电路,三相负载Y联接,线电压与相电压的关系,线电压相位超前相应的相电压30o。,线电流与相电流的关系,相电流：,线电流：,中线电流：,中线可断开,对称三相电路负载Y联接的分析计算,对称,对称,可通过计算其中一相，根据对称推出其他两相。,中线可断开,例1已知对称三相电源的线电压为380V，对称负载Z10030 求线电流。,解： 连接中线NN， 取A相为例计算,由对称性，得,三相三线制,7.3 对称三相交流电路(6),三相化一相,三相负载联接,电流,电压,7.3 对称三相交流电路(7),若ZAB=

4、ZBC=ZCA=Z，即为对称三相负载时，则,线电流与相电流的关系,相电流：,线电流：,线电流对称,例2,已知对称三相电源的线电压为380V，对称负载Z10030 求线电流。,解：,由对称性，得,取A相,7.3 对称三相交流电路(9),例3.,一对称三相负载分别接成Y接和接。分别求线电流。,解：,7.3 对称三相交流电路(10),例4,如图对称三相电路，电源线电压为380V，|Z1|=10，cos1 =0.6(滞后)， Z2= j50， ZN=1+ j2。,求：线电流、相电流。,解：,7.3 对称三相交流电路(11),7.3 对称三相交流电路(12),7.3 对称三相交流电路(13),end,线

5、电流,7.4 不对称三相交流电路(1),(1) 不对称三相负载Y联接,1. 有中线，且中线阻抗为0,UNN=0,(1) 负载上的相电压仍为对称三相电压；,(2) 由于三相负载不对称，则三相电流不对称；,(3) 中线电流不为零。,负载各相电压：,三相负载Za、Zb、 Zc不相同。,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,7.4 不对称三相交流电路(3),例1. 照明电路:,(1) 正常情况下，三相四线制。,每相负载独立工作，不受其它二相负载的影响。,7.4 不对称三相交流电路(4),(2) 假设中线断了(三相三线制),

6、 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。,7.4 不对称三相交流电路(5),灯泡电压超过额定工作电压，烧坏了。,(3)假设中线断了(三相三线制), A相短路,照明电路中线上不能装保险丝,7.4 不对称三相交流电路(6),(2) 不对称三相负载联接,各相负载电压仍然对称,各相负载电流为：,各线电流为：,不对称,不对称,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、A

7、3的读数=,end,7.4 不对称三相交流电路(8),三相电路的平均功率P,PA=UANIANcos A、,若三相负载的功率分别为,PB=UBNIBNcos B、,PC=UCNICNcos C、,则三相负载的总功率为：,P=PA+PB+PC,三相对称电路的平均功率P,设一相负载的功率为：,PP=UPIPcos P、,则三相总功率为：,P=3PP=3UPIPcos P、,7.5 三相交流电路的功率,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 =

8、 cos,无功功率,Q=QA+QB+QC,一般负载,对称负载,视在功率,一般负载,对称负载,瞬时功率,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。,例:某对称三相负载,已知线电压 ，线电流 ，相序正序，试求负载的平均功率。,解：, 为相电压与相电流的相位差角(阻抗角),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：(设负载为Y接),p=uAN iA + uBN iB+ uCN iC,iA + iB+ iC=0 (KCL) iC= (iA + iB),p= (uAN uCN)iA + (uBN uCN) iB = uACiA +uBC iB,P=UACIAcos 1 + UBCIBcos 2, 1 :uAC 与iA的相位差， 2 :uBC 与iB的相位差。,求：(1) 线电流和电源发出总功率； (2) 用二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