建筑电气——第三章三相电路

1、1目录目录2目录目录3.1 三相电压三相电压1.1.三相电动势的产生三相电动势的产生定子（电枢）放三个线圈：定子（电枢）放三个线圈：U1-U2 、V1-V2 、W1-W2首端首端U1 V1W1末端末端U2V2W2三线圈空间位置各差三线圈空间位置各差120120o o 转子（磁极）并以转子（磁极）并以 的的速度旋转。速度旋转。 气隙磁场按正弦规律分布气隙磁场按正弦规律分布三个线圈中便产生三个三个线圈中便产生三个幅值相等幅值相等、频率相同频率相同、相位互差相位互差120120o o的正弦电动势的正弦电动势。U1U2W1V1W2SN +-V2转子转子定子定子3目录目录tEem sin12.2.三相电

2、动势三相电动势的表示的表示1E2E3EEEE 01解析式解析式：相量图相量图：相量式相量式： 120sin2tEem 120sin3tEem)2321(1202jEEE )2321(1203jEEE 4目录目录 对称对称三相电源的特点：三相电源的特点： 幅值相等、频率相同、相位互差幅值相等、频率相同、相位互差120120o o2e3e1e to 正弦曲线正弦曲线：相序相序： 三相电压出现正幅值的先后次序三相电压出现正幅值的先后次序正序正序U1V1 W1 U1逆序逆序U1W1 V1 U10321eee0321EEE5目录目录3.3.三相电源的联接三相电源的联接星形接法星形接法（火线火线）L2Ce

3、3e2e1e三相四线制供电三相四线制供电1u2u3u12u23u（火线火线）L1（火线火线）L3（中线中线）N31u332211eueueu 相电压相电压UP ：火线对零线的电压火线对零线的电压。 1201200321PPPUUUUUU120 120 120 1U2U3U6目录目录线电压线电压Ul ：火线间的电压火线间的电压133132232112UUUUUUUUU 312312uuuPUUUU 321lUUUU 312312（火线火线）L2Ce3e2e1e三相四线制供电三相四线制供电1u2u3u12u23u（火线火线）L1（火线火线）L3（中线中线）N31u7目录目录线电压和相电压的关系线电

4、压和相电压的关系 212112UUUUU 303112UU 30cos21PlUUPlUU3 2U1U3U30 12UlU21PU2U 线电压超前相电压线电压超前相电压30 8目录目录 150330 390330 33133123223PPUUUUUUUUUU 30330312112PUUUUU3U1U2U12U23U31U相量图相量图: :U1 U2 U3 U31 300U12 -U2U23 9目录目录线电压与相电压的关系式：线电压与相电压的关系式： 30 3plUU在日常生活与工农业生产中，常用的电压模式在日常生活与工农业生产中，常用的电压模式V660 V 380V380 V 220V22

5、0 V 127 lPlPlPUUUUUU、lU pU -为相电压为相电压 -为线电压为线电压 10目录目录星形（星形（Y）接法）接法3.2负载星型负载星型(Y)连接的三相电路连接的三相电路三角形（三角形（）接法）接法L1L3L2 NZZZL1L3L2ZZZ联联结结时时，负负载载为为电电源源线线电电压压负负载载的的额额定定电电压压Y3 联联结结电电源源线线电电压压时时，负负载载为为负负载载的的额额定定电电压压11目录目录1.1.负载对称负载对称L2Ce1u2u3u12u23uL1L3N31u1i3i2i1L2L3LN1Z2Z3ZNi1u2u3ujXRZZZ 321PlUU3 PlII 采用单相计

6、算：采用单相计算：22321XRUIIIIIPPl RXarctan 中线电流：中线电流：0321N IIII去掉中线，采用三相三线制去掉中线，采用三相三线制2U1U3U1I2I3I12目录目录例例 1010V220ZUp，图图示示电电路路已已知知：。试试求求各各相相电电流流和和线线电电流流解：解：A2210220 V0220:1 U设设3I L3ZL1 L21I2IZZ采用单相计算：采用单相计算：ZUIIIIIPPl 321 10A10221 IA130222 IA110223 I2U1U3U1I2I3I 10 10 1013目录目录2.2.负载不对称（有中线）负载不对称（有中线）321ZZ

7、Z 采用各相采用各相单独计算：单独计算：各相电压对称各相电压对称PlUU3 111ZUI 222ZUI 333ZUI 2U1U3U1I2I3I132NI0321N IIII中线电流：中线电流：L2Ce1u2u3u12u23uL1L3N31u1i3i2i1L2L3LN1Z2Z3ZNi1u2u3u14目录目录例例 10V380CLlXXRU，已已知知：电电流流。）试试求求各各相相电电流流及及中中线线（？）电电路路是是不不是是对对称称电电路路（21解：解：）电电路路不不是是对对称称电电路路（1V220V3802 PlUU，）（A2210220321 III321NIIII A1 .1622866.

8、022230cos212N III3I L3RL1 L2 N1INI2ILXCX1U2U3U1I2I3I30NI12U3015目录目录试求：负载的试求：负载的电流和中线电流电流和中线电流已知已知：0V 83 lUR = 22解：因有中线解：因有中线NN1I2I3I1U2U3UL3L2NIRRRR1U 2U 3U L1例例V220321 PUUUUA20112201 IA102222032 IIA010321N IIII2U1U3U1I2I3INI16目录目录负载不对称无中线的情况负载不对称无中线的情况求：负载上求：负载上 的电压的电压 和电流和电流已知已知：220V PUR = 223.中线的

9、作用中线的作用解：用节点电位法解：用节点电位法V05521112022012022020220 RRRRRRUNNNN1I2I3I1U2U3UL3L2NN URRRR1U 2U 3U L117目录目录；NN11 UUU;NN22 UUUNN33 UUU220VV1651 U220VV25232 UUA152/11 RUIA4 .11232 RUIINN1I2I3I1U2U3UL3L2NN URRRR1U 2U 3U L118目录目录L1相短路无中线的情况相短路无中线的情况V01 U220VV38032 UUL1相短路无中线时，相短路无中线时，L2相、相、L3相负载为线电压相负载为线电压NN1I

10、2I3I1U2U3UL3L2RRRR1U 2U 3U L119目录目录 L1相开路无中线的情况相开路无中线的情况L1相开路无中线时，相开路无中线时， L2相和相和 L3相串联接线电压相串联接线电压V01 U220VV19032 UUNN1I2I3I1U2U3UL3L2RRRR1U 2U 3U L120目录目录 三相负载不对称星形联结（三相负载不对称星形联结（Y联结）联结）时，必须装设中线，其作用是时，必须装设中线，其作用是使三相负载使三相负载的相电压对称。的相电压对称。 为了确保中线在运行中不断开，其为了确保中线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。上不允许接保险丝也不允许接刀闸。

11、 中线的作用中线的作用21目录目录三相电路的一般画法三相电路的一般画法中线上不能加中线上不能加刀闸和保险刀闸和保险三相四线制三相四线制380/220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22目录目录3.3负载三角形负载三角形()()连接的连接的三相电路三相电路1.1.负载对称负载对称jXRZZZ 31231212I31I23I3I1I31U12U23UL1L3L22I31Z23Z12Z1L2L3LPlUU PlII3 采用单相计算：采用单相计算：RXarctan 22312312XRUIIIIPP 相电流相电流23目

12、录目录 线电流线电流31121III 线电流与相电流的关系线电流与相电流的关系lIIII 32131U12U23U2I3I1I12I31I23I 30 30 30 303plIIPlII3 线电流滞后相电流线电流滞后相电流30 12I31I23I3I1I31U12U23UL1L3L22I31Z23Z12Z1L2L3L12232III 23313III 24目录目录2.2.负载不对称负载不对称312312ZZZ 采用各相单独计算：采用各相单独计算：13131232323121212ZUIZUIZUI 相电流相电流线电流线电流233131223231121IIIIIIIII 12I31I23I3I

13、1I31U12U23UL1L3L22I31Z23Z12Z1L2L3L25目录目录例例已知：已知：V380 lU试求：电流试求：电流4321IIII、L1L2L322381I2I3I4I1R2R1R1R2R2R解：解：V0220A U设设A031038303802AB4RUIA0102202201A2 RUIA017.32303010330343 IIA027.32321 III2I1U30 12U2U 4I3I1I26目录目录例例某对称三相负载，某对称三相负载，三角形三角形联结，其线电流联结，其线电流30A。今欲降压使用，改接为今欲降压使用，改接为星形。问星形。问改接后的线电流改接后的线电流等

14、于多少？等于多少？L1L3L2ZZZlUA30 lIL1L3L2ZZZlU?Y lI解：解：3lPII A103331313 llPlYlIIIZUIZUIlP 27目录目录3.4 三相功率三相功率1. 有功功率有功功率负载不对称负载不对称323222121333222111321coscoscosRIRIRIIUIUIUPPPP 负载对称负载对称 cos3PPIUP 3lplpIIUU Y联结联结：3 lpplIIUU 联结联结： cos3llIUP单位：单位：W、kW28目录目录2. 无功功率无功功率负载不对称负载不对称323222121333222111321sinsinsinXIXIXIIUIUIUQQQQ 负载对称负载对称 sin3PPIUQ sin3llIUQ注意：注意：各相无功功率的各相无功功率的代数和代数和, ,感抗取正号容抗感抗取正号容抗取负号取负号. .单位：单位：var、kvar29目录目录3. 视在功率视在功率负载不对称负载不对称321SSSS 因为阻抗角不同因为阻抗角不同22QPS 负载对称