电工学三相电路要点PPT学习教案

1、会计学1电工学三相电路要点电工学三相电路要点 三相交流电是由三相交流发电机产生的。 三相交流发电机的主要组成部分是电枢和磁极。 电枢是固定的，亦称定子。定子铁心内放置三相电枢绕组。它 们的始端(头)标以U1, V1, W1，末端(尾)标以U2, V2, W2。绕组的始 端之间或末端之间都彼此相隔120。 磁极是转动的，亦称转子。转子铁心上绕有励磁绕组，用直流 励磁。 当转子由原动机带动，并以匀速成按顺时针方向转动时，则每 相绕组依次切割磁通，产生感应电动势；因而在 U1U2, V1V2, W1W2 三相绕组上得到频率相同、幅值相等、相位互差120 的三 相对称正弦电压，它们分别为u1, u2

2、u3，并以u1为参考正弦量。 第1页/共14页 以u1为参考正弦量，则相量式 相量图 波形图 u1=Umsint u2=Umsin(t-120) u3=Umsin(t-240)=Umsin(t+120) o1U1202U1203U120t uOu1 u2 60 u3 1201200321UUUUUU 三相对称正弦电压的瞬时值或相量之和为零， 即 00321321 UUUuuu 三相交流电压出现 正幅值(或相应零值)的顺序称为相序 即 U1V1W1第2页/共14页 发电机三相绕组通常的接法是将三个末端连在一起，这一点连接点称为中性点或零点，用N表示。这种连接方法称为星形联结。 从中性点引出的导线

3、称为中性线或零线。从始端 U1, V1, W1 引出的三根导线L1, L2, L3称为相线或端线，俗称火线。相序是L1 L2L3。 每相始端与末端间的电压，亦即相线与中性线间的电压，称为相电压，其有效值用U1, U2, U3，或一般性地用UP表示。U1 V1 W1 +-+-+-+-u1u2u3u12u23u31L1L2L3N 任意两始端间的电压，亦即两相线间的电压，称为线电压，其有效值用 U12, U23, U31，或一般性地用UL 表示。第3页/共14页 当发电机的绕组连接成星形时，相电压和线电压显然是不相等的。它们的关系是 U1 V1 W1 +-+-+-+-u1u2u3u12u23u31L

4、1L2L3N133132232112UUUUUUUUU 1U2U3U2U 12U 303U 23U 301U 31U 30 可见线电压也是频率相同、幅值相等、相 位互差120的三相对称电压，在相位上比相 相电压超前30。 线电压和相电压的大小关系为PL3UU 第4页/共14页 三相电路中负载的连接方法有两种 星形联结和三角形联结。 L1L2L3N 图所示是三相四线制电路，设其线电压为380V，则相电压就为 220V。对于单相不对称负载要接在相线与中性线之间，并尽可能 均匀地分配在各相之中；对于对称的三相负载，可以接在相线之 间，而不用加中性线。 第5页/共14页 负载星形联结的三相四线制电路

5、三相电路中的电流也有相电流与线电流之分。每相负载中的电 流 IP 称为相电流，每根相线中的电流 IL 称为线电流，在负载为星 形联结时，相电流即为线电流，即IP=IL。 对三相电路应该一相一相计算，设电源相电压u1为参考正弦量, 则 ，电源相电压即为每负载 电压。L1 L2 L3 +-+-+u1u2u3|Z1|Ni1i2i3iNN|Z2|Z3| 120,120,0321UUUUUU第6页/共14页 负载星形联结的三相四线制电路 333222111,ZUIZUIZUI 每相负载中的电流相量 中性线电流 321NIIII 在对称负载 Z1=Z2=Z3 的情况下，因为电压对称，所以负载相电流也是对称

6、的，这时中性线电流 IN=0。中性线中即然没有电流通过，中性 线也就不需要了，去掉中性线就是 L1 L2 L3 +-+-+u1u2u3|Z1|Ni1i2i3iNN|Z2|Z3|L1 L2 L3 |Z1|NN|Z2|Z3|i1i2i3.三相三线制电路。 第7页/共14页 负载不对称而又没有中性线时,负载的相电压就不对称。 当负载的相电压不对称时，势必引起有的相的电压过高，高于 负载的额定电压；有的相的电压过低，低于负载的额定电压。这 都是不容许的。 三相负载的相电压必须对称。 中性线的作用就在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。 为了保证负载的相电压对称， 就不应让中性线断开。因此， 中性线

7、(指干线) 内不接入熔断 器或闸刀开关。 L1 L2 L3 |Z1|NN|Z2|Z3|i1i2i3三相三线制电路。 第8页/共14页例题 有一星形联接的三相负载，每相电阻 R=6，感抗XL=8，电源电压对称，设 ，试求电流 i1, i2, i3。解 V)30sin(238012 tu A)67sin(222A)173sin(222A)53sin(222A53225310022053108 j6V022030330380303V303803211112112 tititiZUIZUUU 第9页/共14页例题 图中，电源电压对称，称相电压UP=220V，负载为白炽灯 组，在额定电压下其电阻分别为R

8、1=5, R2=10, R3=20。试求 负载相电压、负载电流及中线电流。电灯的额定电压为220V。解 A19291201112022044A1201110120220A1202210120220A04450220V120220V120220V0220321N333222111321 IIIIRUIRUIRUIUUUL1 L2 L3 R1Ni1i2i3R2R3第10页/共14页313131232323121212,ZUIZUIZUI L1 L2 L3 +-+-u12u23u31i1i2i3|Z23|i23i12i31-+ 在负载三角形联结时，因为各负 载都直接接在电源的线电压上，所 以负载的相

9、电压与电源的线电压相 等。因此，不论负载对称与否，其 相电压总是对称的，即 U12=U23=U31=UL=UP 在负载三角形联结时，相电流和线电流是不一样的。 负载的相电流 233131223231121,IIIIIIIII 负载的线电流 负载对称时，线电流滞后相电流30，大小是 ，此时相电流和线电流都是对称的。PL3II 12I23I31I31I 1I12I 2I23I 3I 30 30 30第11页/共14页 不论负载是星形联结或是三角形联结，总的有功功率等于各相 有功功率之和。 当负载对称时，每相的有功功率是相等的。因此三相总功率为 式中， 角是相电压UP与相电流IP之间的相位差。 同理可得出三相无功功率 三相视在功率 cos3cos33LLPPIUIUPP cos3cos3LLPPIUIUQ LLPP33IUIUS 第12页/共14页例题 有一三相电动机，每相的等效电阻R=29，等效感抗XL=21.8。绕组为星形联结, 接于线电压UL=380V的三相