5三相交流电路PPT学习教案

1、会计学1 5三相交流电路三相交流电路PPT课件课件 第1页/共49页 + eA e B e C X AB Y C Z + Z A X Y N S C - + B + + _ _ ee AX 定子定子 转子转子 第2页/共49页 铁芯铁芯（作为导磁路经）（作为导磁路经） 三相绕组三相绕组 : 直流励磁的电磁铁直流励磁的电磁铁 定子定子 转子转子 发电机结构发电机结构 tEe sin mA )120sin( mB tEe )120sin( mC tEe EEE 0 A ) 2 3 2 1 (120 B jEEE ) 2 3 2 1 (120 C jEEE 第3页/共49页 e 0 eAeBeC 2

2、 120 240 360 t EEE 0 A 120 B EE 120 C EE EB EA . . 120 120 120 EC . tEe sin mA )120sin( mB tEe )120sin( mC tEe 第4页/共49页 对称三相电势的瞬时值之和为对称三相电势的瞬时值之和为 0 0 CBA eee即：即： 0 CBA EEE 或：或： 三个正弦交流电动势满足以下特征三个正弦交流电动势满足以下特征 第5页/共49页 1. 联接方式联接方式 中性点中性点 CBA UUU 、 CABCAB UUU 、 、Up C U + + B U + A U 、Ul X Y Z N B C A

3、eA + eC + eB + AB U + + BC U + CA U 第6页/共49页 BAAB UUU CBBC UUU ACCA UUU 由相量图可得由相量图可得 30 B U AB U A U C U B U 303 AAB UU 303 P U 30 l U A X Y Z N B C eA + eC + eB + C U + + B U + A U AB U + + BC U + CA U 第7页/共49页 90903303 PBBCl UUUU 1501503303 pCCAl UUUU p 相电压相电压线电压线电压 结论：电源形联接时结论：电源形联接时 UUl 且超且超线电压线

4、电压形联接时形联接时结论：电源结论：电源,3,Y P UUl 。三相线电压也是对称的三相线电压也是对称的前相应的相电压前相应的相电压 ,30 + + + B A C AB U CA U BC U BC U 第8页/共49页 5.1.2 欲将发电机的三相绕组联成星形时，如欲将发电机的三相绕组联成星形时，如 果误将果误将X, Y, C联成一点联成一点(中性点中性点), 是否也可以产是否也可以产 生对称三相电动势生对称三相电动势? 5.1.3 当发电机的三相绕组联成星形时，设当发电机的三相绕组联成星形时，设 , 试写出相电压试写出相电压uA 的三角函数式。的三角函数式。 V)30314sin(238

5、0 AB tu 5.1.1 如果交流发电机是两极的，如图所示，如果交流发电机是两极的，如图所示， 要得到频率为要得到频率为50Hz的电压，那么原动机的转速的电压，那么原动机的转速 (r/min)应该等于多少应该等于多少? 第9页/共49页 第10页/共49页 C 三相四线制三相四线制 380/220380/220伏伏 额定相电压为额定相电压为 220伏的单相负载伏的单相负载 额定线电压为额定线电压为 380伏的三相负载伏的三相负载 第11页/共49页 N I CBA III 、 a I + Z B Z C ZA A U B U C U + + A I B I C I N 电源中性点电源中性点N

6、 负载中性点负载中性点 第12页/共49页 P 3UUl P IIl Y0 联接时：联接时： CBAN IIII C C C B B B A A A Z U I Z U I Z U I A I B I C I N I a I + Z B Z C ZA A U B U C U + + 第13页/共49页 负载对称时负载对称时,中线无电流中线无电流,可省掉中线。可省掉中线。 0 CBAN IIII 中线电流中线电流 CBA ZZZ 三相电压对称，且三相电压对称，且 负载对称时，负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。 P 3UUl 负载对称无中线时负载对称无中线时 负载对称时，负载对称时， 只

7、需计算一相电只需计算一相电 流，其它两相电流，其它两相电 流可根据对称性流可根据对称性 直接直接 写出。写出。 A I B I C I N I + ZB Z C ZA A U B U C U + + A15010 A9010 A3010 C B A I I I 可知：可知： 如：如： 第14页/共49页 N + + + B I C I A I N I A U B U C U N RA RB RC A C B 若若RA=RB= RC = 5 ，求线电流及中电流求线电流及中电流 若若RA=5 , RB=10 , RC=20 ,求线电流及求线电流及 一星形联接的三相电路，电源电压对称一星形联接的三相

8、电路，电源电压对称.设电设电 源线电压源线电压 。 负负 载载 V)30314sin(2380 AB tu 为电灯组，为电灯组， 流流 IN ; 中线电流中线电流 IN 。 第15页/共49页 三相对称三相对称 A12044 B I A12044 C I 中线电流中线电流 0 CBAN IIII 解：解： 已知：已知：V30380 AB U V0220 A U A044 5 0220 A A A R U I (1) 线电流线电流 N + + + B I C I A I N I A U B U C U N RA RB RC A C B 第16页/共49页 (2) 三相负载不对称三相负载不对称（R

9、A=5 、RB=10 、RC=20 ） 分别计算分别计算各线电流各线电流 A044 5 0220 A A A R U I A12022 10 120220 B B B R U I A12011 20 120220 C C C R U I 中线电流中线电流 1201112022044 CBAN IIII A1929 第17页/共49页 解解: 1) 中线未断中线未断 C 第18页/共49页 此时负载中性点此时负载中性点 V380, V380, 0,0 AC BBAB AA CC UUU UUU UU C + + A U B U C U 第19页/共49页 B、C相灯仍承受相灯仍承受220V 电压

10、电压, 正常工作。正常工作。 A7 .12 0210 380 CB BC RR U I V127107 .12 BB IR U V254207 .12 CC IR U I B C + + C 第20页/共49页 第21页/共49页 CBACBA C C B B A A 111 20 120220 10 120220 5 0220 111 RRRRRR R U R U R U U N A193 .85 2 .27j6 .78 则节点电压则节点电压设设 ,V0220 A U V0144 NAA UUU V0249 NBB UUU NN R B R C. RA + + + + + + + A I B

11、 I C I A U B U C U A U B U C U N U V131288 NCC UUU 第22页/共49页 A08 .28 5 11144 A A A R U I A13994.24 10 1394 .249 B B B R U I A1314 .14 20 131288 C C C R U I 可见：可见： 1. 不对称三相负载做星形联接且无中线时不对称三相负载做星形联接且无中线时, 三相负三相负 载的相电压不对称。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。电方式，且中线上不

12、允许接刀闸和熔断器。 第23页/共49页 CBA III 、 AB I BC I CA I ZAB ZBC ZCA A C B + + + CA U AB U BC U BC I AB I CA I A I B I C I 第24页/共49页 2. 相电流相电流 AB AB AB Z U I BC BC BC Z U I CA A CA Z U I C 1. 负载相电压负载相电压=电源线电压电源线电压 即即: UP = Ul 即即 ZAB ZBC ZCA A C B + + + CA U AB U BC U BC I AB I CA I A I B I C I 相相 电电 流流 ： 线电流：线

13、电流： CBA III 、 第25页/共49页 相量图相量图 I BC I AB I U BC U AB U CA 30 负载对称时负载对称时, A I CA I I B I C 3. 线电流线电流 。3030且落后相应的相电流且落后相应的相电流 (相电流),(相电流),3 3线电流线电流 联接时联接时对称负载对称负载 : :结论结论 P IIl 由相量图可求得由相量图可求得 CAABA III ABBCB III BCCAC III Z U IIII P PCABCAB R X arctan CABCAB l IIII CBA PP 330cos2IIIl 第26页/共49页 负载的额定电压

14、负载的额定电压 = 电源的线电压电源的线电压 应作应作 联接联接 负载的额定电压负载的额定电压 = 电源线电压电源线电压 3 1 应作应作 Y 联接联接 三相电动机绕组可以联接成星形，也可以联接成三三相电动机绕组可以联接成星形，也可以联接成三 角形，而照明负载一般都联接成星形（具有中性线）。角形，而照明负载一般都联接成星形（具有中性线）。 第27页/共49页 ll IIUU 3 1 , pp 对称负载对称负载 联接时：联接时： PPPP cos3cos3 llI UIUP 同理同理 pppp sin3 sin3 llI UIUQ ll IIUU pp , 3 1 对称负载对称负载Y联接时：联接

15、时： 相电压与相相电压与相 电流的相位差电流的相位差当负载对称时：当负载对称时：P = 3Up Ipcos p llI UIUQPS3 3 pp 22 第28页/共49页 Z U I l l BA AB A ZZ U I BA AB A ZZ U I Z U Il P P 3IIl P UUl P 3UUl Z U I P P A I B I C I N I a I + Z B Z C ZA A U B U C U + + 第29页/共49页 A AB 3 Z U I A A AB A 3 30 Z U I Wcos23 20 220 3803 P Wcos53.1 20 220 3803 P

16、 5320 V30380 AB Z U 三相负载对称三相负载对称 已知：已知： Wcos53.1 20 220 2203 P 正误判断正误判断 A AB A 3 30 Z U I 第30页/共49页 有一三相电动机有一三相电动机, 每相的等效电阻每相的等效电阻R = 29 , 等效等效 感抗感抗XL=21.8 , 试求下列两种情况下电动机的相电流试求下列两种情况下电动机的相电流 、线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果：、线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果： (1) 绕组联成星形接于绕组联成星形接于Ul =380 V的三相电源上的三相电源上; (2) 绕组联成三角形接于绕组联成

17、三角形接于Ul =220 V的三相电源上。的三相电源上。 解解: (1) A1 . 6 8 .2129 220 22 P P Z U I 22 8 .2129 29 1 . 63803cos3 llI UP KW2 . 38 . 01 . 63803 A1 . 6 8 .2129 220 22 P P Z U I(2) A5 .103 P IIl 第31页/共49页 KW2 . 38 . 05 .102203cos3 llI UP A1 . 6 8 .2129 220 22 P P Z U I(2) A5 .103 P IIl 比较比较(1), (2)的结果的结果: 有的电动机有两种额定电压有

18、的电动机有两种额定电压, 如如220/380 V。此情况下此情况下, 当电源电压为当电源电压为380 V时时, 电动机的绕组应联接成星形；电动机的绕组应联接成星形； 当电源电压为当电源电压为220 V时时, 电动机的绕组应联接成三角形电动机的绕组应联接成三角形。 在三角形和星形两种联接法中在三角形和星形两种联接法中, 相电压、相电流相电压、相电流 以及功率都未改变以及功率都未改变，仅，仅三角形联接情况下的线电流三角形联接情况下的线电流 比星形联接情况下的线电流增大比星形联接情况下的线电流增大 倍倍。 3 第32页/共49页 线电压线电压Ul为为380 V的三相电源上，接有两组对称的三相电源上，

19、接有两组对称 三相电源：一组是三角形联接的电感性负载，每相三相电源：一组是三角形联接的电感性负载，每相 阻抗阻抗 ; 另一组是星形联接的电阻性另一组是星形联接的电阻性 负载，每相电阻负载，每相电阻R =10 , 如图所示。试求：如图所示。试求： (1) 各电阻负载的相电流；各电阻负载的相电流； (2) 电路线电流；电路线电流； (3) 三相有功功率。三相有功功率。 373 .36Z 设设解：解：V0380 AB U V30220 A U 则则 C Z Y R 第33页/共49页 A03-22 Y A YA R U I A37-47.10 3736.3 0380 AB AB Z U I A671

20、3.1803-37347.10 A I A7 .4638 30226713.18 YAAA III 一相电压与电流的相量图如图所示一相电压与电流的相量图如图所示 第34页/共49页 A U AB U AY I A I A I KW4 . 2 144809546 2238038 . 013.183803 cos3cos3 Y Y llll IUIU PPP 第35页/共49页 三相对称负载作三角形联接，三相对称负载作三角形联接，Ul =220V，当当s1、 s2 均闭合时，各电流表读数均为均闭合时，各电流表读数均为17.3A，三相功率三相功率 P = 4.5 kW，试求试求: 1) 每相负载的电

21、阻和感抗；每相负载的电阻和感抗； 2) s 1合、合、s2断开时断开时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P； 3) s 1断、断、s 2闭合时闭合时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P。 A A A S2 ZAB ZBC 第36页/共49页 或：或：P =I 2R P =UIcos tg =XL / R 22 3/32.17 220 P P I U Z llI U P 3 cos 68. 0 1568. 022cos ZR 1 .16733. 022sin ZX L (1) 由已知条件可求得由已知条件可求得 A A A S2 ZAB ZBC 第37页/共49页 IA

22、=IC =10A IB =17.32 A 因为开关因为开关s s均闭合时均闭合时 当当 1合、 合、 2断时， 断时，ZAB、ZBC 的相电压和相电流不的相电压和相电流不 变，则变，则PAB、PBC不变。不变。 A A A 第38页/共49页 IB = 0A I1 I2 P = 1/4 PAB+ 1/4 PBC +PCA = 0.375 + 0.375 + 1.5 = 2.25 kW A A A S1 第39页/共49页 A I A1 I A2 I P U + 第40页/共49页 A5 .464 .30 A2A1A III A60 5 . 0220 40 70 A2 I A6046.25 A0 1220 60 3