第09三相电路PPT课件

1、1. 瞬时值表达式瞬时值表达式)120cos(2)()120cos(2)(cos2)(oCoBAtUtutUtutUtuA+XuAB+YuBC+ZuC2. 波形图波形图 t OuAuBuuC第1页/共39页3.相量表示相量表示oCoBoA1201200UUUUUUA UB UC U1201201204.对称三相电源的特点对称三相电源的特点00)()()( CBACBAUUUtututu第2页/共39页正序正序(顺序顺序)：ABCA负序(逆序)：ACBAABC相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。以后如果不加说明，一般都认为是

2、正相序。以后如果不加说明，一般都认为是正相序。ACBDABC123DACB123正转正转反转反转5.对称三相电源的对称三相电源的相序相序：三相电源中各相电源达到最大值的先：三相电源中各相电源达到最大值的先后顺序。后顺序。第3页/共39页 三相制相对于单相制在发电、输电、用电方面有很多优点，三相制相对于单相制在发电、输电、用电方面有很多优点，主要有：主要有：(1) 三相发电机比单相发电机输出功率高。三相发电机比单相发电机输出功率高。(3) 性能好：三相电路的瞬时功率是一个常数，对三相电动机来说，意味着产生机接转矩均匀，电机振动小。(2) 经济：在相同条件下(输电距离，功率，电压和损失)三相供电比

3、单相供电省铜。 (4) 三相制设备(三相异步电动机，三相变压器)简单，易于 制造，工作经济、可靠。由于上述的优点，三相制得到广泛的应用。由于上述的优点，三相制得到广泛的应用。6.三相制的优点。三相制的优点。第4页/共39页二、对称三相电源的联接二、对称三相电源的联接星形联接星形联接(Y接接)：把三个绕组的末端：把三个绕组的末端 X, Y, Z 接在一起，接在一起，把始端把始端 A,B,C 引出来。引出来。+ANX+BY+CZA UB UC U1.联接方式联接方式A+X+BCYZABCNA UB UC UBA UBC UCA UA IB IC I第5页/共39页三角形联接三角形联接( 型联接型联

4、接)：三个绕组始、末端顺次相接。：三个绕组始、末端顺次相接。+AXBYCZA UB UC U+A+X+BCYZABCB UC UA UBA UBC UA IB IC ICA U名词介绍：名词介绍： 端线端线(火线火线)：A, B, C 三端引出线。三端引出线。 中线：中性点引出线(接地时称地线)， 型联接无中线。第6页/共39页 相电压：每相电源(负载)的电压 相电流：流过每相电源相电流：流过每相电源(负载负载)的电流的电流 线电压：火线与火线之间的电压线电压：火线与火线之间的电压 线电流：流过火线的电流：Y接： 接： 接：CACB BA, UUUNCNBNA, UUUCACB BA, UUU

5、CBA, IIIY接：CBA, IIICACB BA, III第7页/共39页(1) Y接接2.对称三相电源线电压与相电压的关系。对称三相电源线电压与相电压的关系。A+X+BCYZABCNA UB UC UBA UBC UCA UA IB IC IoCCNoBBNoANA120 120 0 UUUUUUUUU设设第8页/共39页利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：30o30o30oNA UBN UCN UBA UBC UCA UBA UBC UCA UNA UBN UCN UNACNCACNNBCBBNNABAUUUUUUUUUooo3031200U

6、UUooo903120120UUUooo15030120UUU第9页/共39页结论：结论：对对Y接法的对称三相电源接法的对称三相电源 所谓的所谓的“对应对应”：对应相电压用线电压的：对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。第一个下标字母标出。(1) 相电压对称，则线电压也对称。(3) 线电压相位领先对应相电压30o。 .3 ,3 )2(plUU 即即倍倍的的线线电电压压大大小小等等于于相相电电压压CNCANBCBNABA UUUUUU 上面讨论的是电源侧线电压与相电压的情况，对于上面讨论的是电源侧线电压与相电压的情况，对于负载端来说，如果负载相电压对称，则情况完全类似。负载端来说，如果负载相

7、电压对称，则情况完全类似。第10页/共39页(2) 接接oCCAoBCBoABA1201200 UUUUUUUUUA+X+BCYZABCB UC UA UBA UBC UA IB IC ICA U即线电压等于对应的相电压。即线电压等于对应的相电压。第11页/共39页关于关于 接还要强调一点：始端末端要依次相连。接还要强调一点：始端末端要依次相连。正确接法错误接法I=0 , 接电源中不会产生环流。接电源中不会产生环流。注意：注意：A UB UC U I0CBA UUUCCBA2 UUUUA UB UC U IC U总总 UI不等于不等于0 , 接电源中将会产生环流。接电源中将会产生环流。第12页

8、/共39页9.2 9.2 对称三相电路对称三相电路 一、对称三相负载及其联接一、对称三相负载及其联接1.对称三相负载的联接：对称三相负载的联接：Y型和型和 型联接方式型联接方式ABCNA IB IC IN IZZZABCA IB IC IZZZBA ICB IAC I第13页/共39页2.对称三相电路：由对称三相电源和对称三相负载联接而成。对称三相电路：由对称三相电源和对称三相负载联接而成。按电源和负载的不同联接方式可分为按电源和负载的不同联接方式可分为YY，Y0 Y0，Y ， Y， 等。等。二、对称三相电路的计算二、对称三相电路的计算对称三相电路的计算方法是一相计算法。对称三相电路的计算方法

9、是一相计算法。1.YY接接(三相三线制三相三线制)， Y0 Y0(三相四线制三相四线制)+_+_+NnZZZA UB UC UA IB IC IABCabcZZUUUUUU | 120 120 oCoBA设设第14页/共39页+_+_+NnZZZA UB UC UA IB IC IABCabc以以N点为参考点，对点为参考点，对n点列点列写节点方程：写节点方程：CBAnN111)111( UZUZUZUZZZ0 0)(13nNCBAnN UUUUZUZ因因N，n两点等电位，可将其短路，且其中电流为零。两点等电位，可将其短路，且其中电流为零。这样便可将三相电路的计算化为一相电路的计算。当求这样便可

10、将三相电路的计算化为一相电路的计算。当求出相应的电压、电流后，再由对称性，可以直接写出其出相应的电压、电流后，再由对称性，可以直接写出其它两相的结果。它两相的结果。第15页/共39页+_+_+NnZZZA UB UC UA IB IC IABCabc只需取一相计算：只需取一相计算：+A UA IANnaZanAA()|UUUIZZZ 由对称性可写出：由对称性可写出：BB(120)|UUIZZ CC(120)|UUIZZ 第16页/共39页结论：结论：有无中线对电路情况没有影响。没有中线有无中线对电路情况没有影响。没有中线(YY接，接，三相三线制三相三线制)，可将中线连上。因此，可将中线连上。因

11、此， YY接电路与接电路与Y0Y0接接(有中线有中线)电路计算方法相同。且中线有阻抗时可电路计算方法相同。且中线有阻抗时可短路掉。短路掉。 对称情况下，各相电压、电流都是对称的，只要算出某对称情况下，各相电压、电流都是对称的，只要算出某一相的电压、电流，则其他两相的电压、电流可直接写一相的电压、电流，则其他两相的电压、电流可直接写出。出。 UnN=0，中线电流为零。第17页/共39页2.Y 联联接接+_+_+NZZZA UB UC UA IB IC IABCabcab Ibc Ica IoabABobcBCocaCA3303903150UUUUUUUUU负载上相电压与线电压相等：负载上相电压与

12、线电压相等：ZZUUUUUU | 120 120 oCoBA设设第18页/共39页+_+_+NZZZA UB UC UA IB IC IABCabcab Ibc Ica IZUZUIZUZUIZUZUI ocacaobcbcoabab150|390|330|3计算相电流：计算相电流：线电流：线电流：ocabccaCobcabbcBoabcaabA303303303 IIIIIIIIIIII30o30o30o30oab Ibc Ica IA IB IC I第19页/共39页结论：结论：(1) 负载上相电压与线电压相等，且对称。负载上相电压与线电压相等，且对称。(2) 线电流与相电流也是对称的。线

13、电流大小是相电线电流与相电流也是对称的。线电流大小是相电流的流的 倍，相位落后相应相电流倍，相位落后相应相电流30。3故上述电路也可只计算一相，根据对称性即可得到其余故上述电路也可只计算一相，根据对称性即可得到其余两相结果。两相结果。+A UA IANnaZ/3+_+_+NZZZA UB UC UA IB IC IABCabcab Ibc Ica In第20页/共39页小结：小结：1.三相电压、电流均对称。三相电压、电流均对称。负载为负载为Y接接.30 ,3o相相位位领领先先线线电电压压大大小小为为相相电电压压的的线电流与对应的相电流相同。线电流与对应的相电流相同。负载为负载为 接接.30 ,

14、3o相相位位滞滞后后线线电电流流大大小小为为相相电电流流的的线电压与对应的相电压相同。线电压与对应的相电压相同。ZUZUZUI |333/AanA+A UA IANnaZ/3ZUII ooAab30|33031ooanab303303 UUU第21页/共39页(1) 将所有三相电源、负载都化为等值将所有三相电源、负载都化为等值YY接电路；接电路； (2) 连接各负载和电源中点，中线上若有阻抗可不计；连接各负载和电源中点，中线上若有阻抗可不计；(3) 画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：(4) 根据根据 、Y接接 线量、相量之间的关系，求出原电路的线量

15、、相量之间的关系，求出原电路的电流电压。电流电压。(5) 由对称性，得出其它两相的电压、电流。由对称性，得出其它两相的电压、电流。2.对称三相电路的对称三相电路的一般计算方法一般计算方法一相电路中的电压为一相电路中的电压为Y接时的相电压。接时的相电压。一相电路中的电流为线电流。一相电路中的电流为线电流。第22页/共39页例：例：（略）（略）ABCZZZZlZlZl已知对称三相电源线电压为已知对称三相电源线电压为380V，Z=6.4+j4.8 ， Zl =3+j4 求负载求负载Z的相电压、线电压和线电流。的相电压、线电压和线电流。解：解：NA U+A+BN+CBN UCN UZlZlZlZZZ+

16、NA UA IANnaZZl第23页/共39页+NA UA IANnaZZlV03220V 0380oANoAB UU则则设设 A3.171 .1743.188.12 03220j8.89.4 03220ooooANA lZZUIV 2 .368 .1369 .3683.171 .17oooAan ZIUV 2 . 69 .236V 2 . 68 .1363303oooanab UU第24页/共39页例：例： （略）（略）ABCA IZZZABCYA IZZZ一对称三相负载分别接成一对称三相负载分别接成Y接和接和 接。分别求线电流。接。分别求线电流。解：解： ZUIANAY ZUZUIANAN

17、A33/ YII3 应用：应用：Y- 降压起动。降压起动。第25页/共39页例例. 如图对称三相电路，电源线电压为如图对称三相电路，电源线电压为380V，Z1=10 53.1 ，Z2= j50 ， ZN=1+ j2 。求：线电流、相电流求：线电流、相电流.+_+NACBZ1Z2ZNN AI AI AI ANU解：解： V 03380 V0220oABoAN UU设设+_Z1 ANU AI AI AI32Z第26页/共39页+_Z1 ANU AI AI AI32Z22150j33ZZ oANoAo1220 02253.1 A13.2j17.6A10 53.1UIZ j13.2A3/50j0220

18、 o2ANA ZUIA4 .189 .13 oAAA III根据对称性，得根据对称性，得B、C相的线电流、相电流：相的线电流、相电流：A6 .1019 .13A4 .1389 .13oCoB II第27页/共39页A9 .6622 A1 .17322 A1 .5322 :oCoBoA III第一组负载的三相电流第一组负载的三相电流A12013.2 A013.2 A12013.230 31 :oCA2oBC2ooAAB2 IIII第二组负载的相电流第二组负载的相电流第28页/共39页（中点位移中点位移）+_+_+NNZNZaZbZcAN UCN UBN U当三相负载当三相负载Za、Zb、 Zc不

19、相同。不相同。N N0U 三个相电流不对称，中线电流不为零。故：三个相电流不对称，中线电流不为零。故：此时负载各相电压不再对称。此时负载各相电压不再对称。电源不对称程度小电源不对称程度小(由系统保证由系统保证)。负载不对称情况很多。负载不对称情况很多。不对称9.3 9.3 不对称三相电路示例不对称三相电路示例 第29页/共39页例例1.照明电路照明电路:(1) 正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。每相负载的工作情况相对独立。每相负载的工作情况相对独立。(2) 假设中线断了假设中线断了(三相三线制三相三线制), A相电灯没有接入电路相电灯没有接入电路(

20、三相不对称三相不对称)灯泡未在额定电压下工作，灯光昏暗。灯泡未在额定电压下工作，灯光昏暗。ACBNNACBN第30页/共39页(3) A相短路相短路超过灯泡的额定电压，灯泡可能烧坏。结论：结论：(a) 照明中线不装保险，并且中线较粗。一是减少损耗，照明中线不装保险，并且中线较粗。一是减少损耗，二是加强强度二是加强强度(中线一旦断了，负载就不能正常工作中线一旦断了，负载就不能正常工作)。(b) 要消除或减少中点的位移，尽量减少中线阻抗，然要消除或减少中点的位移，尽量减少中线阻抗，然而从经济的观点来看，中线不可能做得很粗，应适而从经济的观点来看，中线不可能做得很粗，应适当调整负载，使其接近对称情况

21、。当调整负载，使其接近对称情况。ACBN第31页/共39页1. 对称三相电路的平均功率对称三相电路的平均功率P9.4 9.4 三相电路的功率三相电路的功率 对称三相负载对称三相负载Z Pp=UpIpcos 三相总功率三相总功率 P=3Pp=3UpIpcos plplIIUU ,3 :Y接接plplIIUU3 , : 接接第32页/共39页注意：注意： 为相电压与相电流的相位差角为相电压与相电流的相位差角(相阻抗角相阻抗角)，不要误以，不要误以为为 是线电压与线电流的相位差。是线电压与线电流的相位差。2. 无功功率无功功率Q=QA+QB+QC= 3QpIUIUQllppsin3sin3 3. 视

22、在功率视在功率第33页/共39页4. 瞬时功率瞬时功率)sin(2 sin2 AAtIitUu 设设)2(cos cos )sin( sin2 AAAtUIttUIiup 则则第34页/共39页单相：瞬时功率脉动单相：瞬时功率脉动三相：瞬时功率平稳，三相：瞬时功率平稳， 转矩转矩 m p可以得到均衡的机械力矩。可以得到均衡的机械力矩。)1202(cos cos)1202(cos cos)2(cos cosoCCCoBBBAAA tUIUIiuptUIUIiuptUIUIiupABC3cosppppUI （常数）（常数） tpO3UIcosp tOUIcos第35页/共39页求：线电流和电源发出总功率求：线电流和电源发出总功率.解：解：例： Ul =380V，Z1=30+j40，电动机 P=1700W，cos=0.8(滞后)。V0220NA UA NA 11220 04.453.1 AZ30j