3三相交流电路PPT课件

1、三相四线制三相电源一般三相电源一般都是对称的，都是对称的，而且多用三相而且多用三相四线制接法。四线制接法。一、三相电源的联结UUeWeVeWVN三相电源一般为星形接法，三相电源一般为星形接法，即发电机三个绕组尾端相联即发电机三个绕组尾端相联三个相电压三个线电压三个端线UUVUWUUVUVWUWUU端线对中线电压端线对中线电压中线 端线间电压端线间电压3.1 第2页/共36页第1页/共36页3.1 UUeWeVeWVNUUVUWUUVUVWUWUU关于三相电源关于三相电源1. 有三相电压有三相电压WVUUUU ，统称为统称为UP2. 有三个线电压有三个线电压WUVWUVUUU ，统称为统称为Ul

2、3. 相电压与线电压的关系相电压与线电压的关系303PlUUUUVUWUVUUVU303UUUUVUUV例如用相量图求例如用相量图求怎么来的？怎么来的？300同理可以画出同理可以画出 4. 低压配电系统中低压配电系统中 UP=220V，Ul=380VVWUWUU第3页/共36页第2页/共36页负载负载联成联成星形星形3.2 负载星形联结的三相电路 负载负载 联成联成三角形三角形星星形形负负载载角角形形负负载载 三 相 四 线 制 电 路 三 相 三 线 制 电 路第4页/共36页第3页/共36页 负载联成负载联成Y形，形，无中线三相电路无中线三相电路简称：简称：Y-Y方式方式 负载联成负载联成

3、Y形，形，有中线三相电路有中线三相电路简称：简称：Y-Y0方式方式 负载联成形，负载联成形，简称：简称：Y- 方式方式123第5页/共36页第4页/共36页3.21三相电路计算Y-Y0方式方式UIVIWIUIVIWI相电流线电流每相负载每相负载上的电流上的电流表示为表示为IP端线上的电流端线上的电流 表示为表示为IL负载侧也有端线、相电压、线电压负载侧也有端线、相电压、线电压 在这里，在这里， IP = IL，PlUU3UUZUUIVVZUVIWWZUWI第6页/共36页第5页/共36页3.2三相电路计算2Y-Y方式方式对于对于U 相来说，应相来说，应有这样的等效电路：有这样的等效电路：WVU

4、WWVVUUNNZZZZUZUZUU/1/1/1/NN当负载对称时，当负载对称时，0NNU则则Y-Y方式的计算同方式的计算同Y-Y0方式方式等效电路变为等效电路变为第7页/共36页第6页/共36页题题3-3VtuV)90sin(311由于是对称电路，可以直接写出其它两相电压：由于是对称电路，可以直接写出其它两相电压：Vtuu)30sin(311 Vtuw)150sin(311瞬时值表达式：瞬时值表达式：相量表达式：相量表达式：VUU30220VUW150220相量图：相量图：VUUUWU第8页/共36页第7页/共36页题题3-4某对称三相电路，线电压某对称三相电路，线电压380V，对称负载作星

5、形接法，对称负载作星形接法，15 10LXR，求负载的相电流为多少？求负载的相电流为多少？各相负载相电压：各相负载相电压：VUP2203/380各相负载阻抗模：各相负载阻抗模：03.18Z负载的相电流：负载的相电流：AZUIPP2 .1203.18220答：答： 负载的各相电流均为负载的各相电流均为12.2A。#第9页/共36页第8页/共36页题题4-5电路如图所示，电源线电压为电路如图所示，电源线电压为380V，各相负载均为，各相负载均为10，试问，这能否算是对称负载和对称三相电路？，试问，这能否算是对称负载和对称三相电路？试计算各相电流和中线电流，并画相量图。试计算各相电流和中线电流，并画

6、相量图。解：解： 1. 因三相复阻抗不同，所以不是因三相复阻抗不同，所以不是对称负载，也不是对称三相电路。对称负载，也不是对称三相电路。2. 计算各相电流和中线电流：计算各相电流和中线电流： 0220 VUU设VUV120220VUW120220则则接下页接下页第10页/共36页第9页/共36页AZUIUUU022100220AZUIVVV30229010120220AZUIWWW30229010120220AIIIIWVUN01 .60UUWUVUUIVIWINI中线电流：中线电流：各相电流：各相电流：相量图：相量图：第11页/共36页第10页/共36页应用实例应用实例-照明电路照明电路AC

7、B.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼N 正确接法正确接法:每层楼的灯相每层楼的灯相互并联互并联, ,然后然后分别接至各相分别接至各相电压上。设电电压上。设电源电压为：源电压为：V220380PlUU则每盏灯上都可得到则每盏灯上都可得到额定的工作电压额定的工作电压220V220V。返回返回第12页/共36页第11页/共36页照明电路的一般画法照明电路的一般画法零线上不能加零线上不能加刀闸和保险刀闸和保险ABCN. . . . . . .一一层层二二层层三三层层返回返回第13页/共36页第12页/共36页讨论讨论讨论讨论照明电路能否采用三相三线制照明电路能否采用三相三线制供电方式？供电方式？A

8、CB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼N不加零线不加零线会不会出会不会出现问题现问题? ?返回返回第14页/共36页第13页/共36页 设线电压为设线电压为380V380V。A A相断开后，相断开后，B B、C C 两相串两相串联，电压联，电压U UBCBC （380V380V）加）加在在B B、C C负载上。如果两相负载上。如果两相负载对称，则每相负载上负载对称，则每相负载上的电压为的电压为190V190V。问题问题1 1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通若一楼全部断开，二、三楼仍然接通, ,情况如何情况如何? ?ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼分析：分析：结果二、三楼电灯全

9、部变暗，不能正常工作。返回返回第15页/共36页第14页/共36页 问题问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的 1/4 1/4 ）结果如何？）结果如何？结果：结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，二楼灯泡上的电压超过额定电压， 灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。ACBR2R3V 3R7638051UV 2R30438054U分析分析返回返回第16页/共36页第15页/共36页关于零线的结论关于零线的结论 负载不对称而又没有中线时，负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到

10、大小负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。不到额定电压，都不能正常工作。比如比如: : 照明电路中照明电路中各相负载不能保证完全对称，各相负载不能保证完全对称，所以绝对所以绝对不能采用三相不能采用三相三相制供电，三相制供电，而且必须保证零线可靠而且必须保证零线可靠。 中线的作用中线的作用在于，在于，使星形联接的不对称负载得到相使星形联接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上其上不不允许接熔断器、也不允许接开关。允许接熔断器、也不允

11、许接开关。返回返回第17页/共36页第16页/共36页 plUU特点特点：线电压线电压= =相电压相电压2.3 2.3 负载三角形联接的三相电路负载三角形联接的三相电路AiABiCAiBCiCAuABuBCuACBBiCi第18页/共36页第17页/共36页各电流的计算各电流的计算AiCAuBiABiCAiBCiCiABuBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACACACACABCBCBCA BA BA BZUIZUIZUI相电流相电流BCCACA BBCBCAA BAIIIIIIIII线电流线电流第19页/共36页第18页/共36页（2）负载对称时负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA

12、=Z ），），各相电流各相电流有效值相等，相位互差有效值相等，相位互差120120 。有效值为：。有效值为：ZUIIIIpPCABCA BBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。第20页/共36页第19页/共36页CAABAIII303ABAII303303CACBCBIIII同理同理：0lABUU设：负载为阻性的，阻抗角为设：负载为阻性的，阻抗角为0 0 。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系ABUCAUBCUBIC

13、IABICAIBCICAIAIABCABICAIAI第21页/共36页第20页/共36页负载对称时三角形接法的特点负载对称时三角形接法的特点AiBiABiCAiBCiCiCAuABuBCuACB plUU303plII注意电路注意电路中规定的中规定的正方向正方向第22页/共36页第21页/共36页 Y- 方式方式33.2三相电路计算UVIVWIWUI相电流：相电流：UVIVWIWUIUIVIWI线电流：线电流：UIVIWIUUVUVZUIVVWVWZUIWWUWUZUIZUILPPLII3相电流超前线电流相电流超前线电流30度度第23页/共36页第22页/共36页三相交流电路的小结三相交流电路

14、的小结-三相电路计算三相电路计算负载负载 形接法形接法lPPlUUII303对称负载时：对称负载时：各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。 求电表读数时，可只算有效值，不算相位。三相电路的计算要特别注意相位问题。三相电路的计算要特别注意相位问题。 负载负载Y Y形接法形接法303PlPlUUII对称负载时：对称负载时：3.2第24页/共36页第23页/共36页拟选用额定电压为拟选用额定电压为220V的负载组成三相电路，对于线电压为的负载组成三相电路，对于线电压为380V和和220V的两种电源，负载应如何联结？三相对称负载为的两种电源，负载应如何联结

15、？三相对称负载为4520Z试求出上述两种情况下的相电流和线电流。试求出上述两种情况下的相电流和线电流。对于线电压为对于线电压为220V的电源，的电源，对于线电压为对于线电压为380V的电源，的电源，应联结成三角形！应联结成三角形！负载应怎样联结？负载应怎样联结？负载应怎样联结？负载应怎样联结？应联结成星形！应联结成星形！AZUIPP1120220AZUIUUV451145200220相电流：相电流：AIVW16511AIWU7511线电流：线电流：AIU75311AIV165311AIW45311AIL311（接下页）（接下页）303PLII第25页/共36页第24页/共36页题题3-7相电流

16、相电流 = 线电流线电流AZUIUU451145200220AIV16511AIW7511题题4-7（2）对于不对称负载，对于不对称负载，20 Z, 20 20WjjZZVU，再求以上两种情况下的线电流与相电流。再求以上两种情况下的线电流与相电流。第26页/共36页第25页/共36页题题3-7（2）对于不对称负载，对于不对称负载，20 Z, 20 20WjjZZVU，再求以上两种情况下的线电流与相电流。再求以上两种情况下的线电流与相电流。接成三角形，负载上各相电压均为接成三角形，负载上各相电压均为220V。AZUIUUVUV011200220AZUIVVWVW30119020120220AZU

17、IWWUWU30119020120220AIIIWUUVU7569. 5301111AIIIUVVWV10569. 5113011AIIIVWWUW901130113011UVIVWIWUIUIVIWIWUIVWIUVI第27页/共36页第26页/共36页负载对称时：负载对称时：cos3ppIUP 由负载由负载性质决定性质决定 3plplIIUU星形接法时：星形接法时： 3 plplIIUU三角形接法时：三角形接法时：cos3llIUP UP、IP代表负载上的相电压和相电流代表负载上的相电压和相电流三相总有功功率：WVUPPPP3.4 三相电路的功率代代入入第28页/共36页第27页/共36页

18、llllllIUSIUQIUP3sin3cos3有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：第29页/共36页第28页/共36页3-11 三相电路如图所示，每相三相电路如图所示，每相R= 8，XL = 6，线电压，线电压380V，试求（试求（1）每相负载的相电流和电路的线电流。）每相负载的相电流和电路的线电流。 （2）三相负载的平均功率、无功功率和视在功率的大小。）三相负载的平均功率、无功功率和视在功率的大小。9 .361068jZZZWVUVUUV0380VUVW120380VUWU120380第30页/共36页第29页/共36页3-11（1）AIUUVZUUV9

19、.36389 .36100380AIVVWZUVW9 .15638AIWWUZUWU1 .8338AIU9 .66338AIV1 .53338AIW1 .173338（2）WIUPLL 23464)9 .36cos(338*380*3cos3VarIUQLL 26010sin3VAIUSLL 433203第31页/共36页第30页/共36页 对 称 三 相 负 载 星 形 联 结 ， 已 知 每 相 阻 抗 Z = 3 0 . 8 + j 2 3 . 1 ，电源的线电压为380伏，求三相功率 S、P、Q和功率因数cos。解：解：先求相电流先求相电流IP然后线电流然后线电流IL最后求最后求S、P

20、、QVAIUSLL375871. 5*380*3*3WIUPLL30059 .36cos*3758cos3VarIUQLL22569 .36sin3功率因数角既是阻抗角功率因数角既是阻抗角9 .36arctan8 .301 .238 . 09 .36coscosLZUPIAIP71. 5221 .238 .30220第32页/共36页第31页/共36页已知对称三相电路，负载为三角形联结，其线电流为25.5A有功功率P=7760W，功率因数cos=0.8。求电源的线电压，电路的视在功率S和负载的每相阻抗Z。cos*3llIUP VUlIPl2208 . 0*5 .25*37760cos3VASP 97008 . 07760cosAIlIP72.1435 .25395.14 72.14220PlIUZ又9 .3695.14Z第