疯狂系列工控培训教程、手册合集详解三相交流电路

4.形三相电压4.2负载星形联接的三相电路4.3负载三角形联接的三相电路4.4 三相功丰www

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cn感定度三相电压NSAXe度三相电动势的产生在两磁极中间，放一个线圈。让线圈以的角速度顺时www

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cn根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向为由AX。针旋转。合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势。eAX

2E

sin

t三相交流发电机的原理图定子

X

Y

Z首端

末端三线圈空间位置各差度必0o转子装有磁极并以

的角速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。AXCB转子ZY••S•N+试三相交流发电机产生三相电动势定子中放三个线圈：www

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cn必定三相电动势eA

Em

sin

teB

Em

sin

t

度必0eC

Em

sin

t

必感0m

E

sin(

t

120

)BCe

eA0te

e60o波形www

PLCworld

cn三相电动势的相量关系：)

321E

C

E

120

E

(

j3

)2

E

120

E

(

1

j2

E

0

BE"

AE""幅值相等，频率相同，相位互差120ºE"

A

E"

B

E"C

0三相电动势的特征：AE"E"BE"Cwww

PLCw2orld

cn各相电动势的参考方向，选定自绕组的末端指向始端。情定三相交流电源的联接星形接法ANBCeceBeAuACuuABXYZuCAuBCwww

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cnuB三相四线制供电火线(相线）:CABC中线(零线）：NN

中线(零线）ABeceBeA相线(

火线）相线相线三相四线制供电www

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cn三相电源星形接法的两组电压C

CBBA相电压：火线对零线间的电压CceeBABCNeA

uABuCuP

U

必感0

oC

U

P

0

o

U

P

度必0

oU

AUUBAUU

BUC相电压uA，uB，uC对称u

e

Au

eu

ewww

PLCworld

cn线电压：火线间的电压UAB

UA

UBUBC

UB

UCUCA

UC

U

AAB

A

BuBC

uB

uCuCA

uC

uAu

u

uuABuCAuBCABCN线电压也对称注意规定的正方向www

PLCworld

cn线电压和相电压的关系U·

AB

情U·

A情0U·A

(U·B)U·AB

U·A

U·BU·U·BU·AU·CU·ABB30owww

PLCworld

cn3U·

C

30

U·

CU

BCU·

CAB3U·

30

U·

B

U·

C

U·

A

www

PLCworld

cn同理：·情U·

A情0U·

AB

U·

A

U·

B

ABU·U·BCU·BCAU·U·C30o30oU·A30o线电压与相电压的通用关系表达式：U

l

情U

p

30

Ul

---为线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为UP

必必0V

Ul

情旋0VUp

---为相电压wwwPLCworld

cn定ANBCZZZ感定必负载星形联接的三相电路ACBZZZ•••星形接法负载有两种接法三角形接法www

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cn星形以三相四线制为主iA三相电路中的电流相电流----每相负载中的电流IP线电流----每根相线中的电流I

luABuANBCZCZ

BAZN'iBuCiCiNwww

PLCworld

cn.

.I

p

IlI.A

I.ANI.

I.B

BNI.

I.C

CN星形接法特点相电流=线电流CN

I.BN

I.I.N

I.ANI.N

:零线电流iAiCNiANN

'iBNNABCiBCiiNwww

PLCworld

cn线电压=相电压

3,线电压领先千相电压30°。U·BAU·CU·ABU·BCU·UCA·U

AB

情U·

A情0·U·CA

情U·C

情0U·

BC

情U·

B

情0uABu

Au

BuCACN

'BuCAuBCwww

PLCworld

cn负载星形接法时的一般计算方法iA解题思路：一般线电压ul

为已知，然后根据电压和负载求电流。zpl

u

pi

iluupu

ABuCuANCZCZ

BZAN

'iBCNiB

www

PLCwiorld

cn度定负载对称时，只需计算一相。A如：ZA

ZB

ZC

Z

U·I·

AZ则：A

I·

必感0CI·I·B

I·

度必0A据此可直接得出另两相电www

PL流：Cworld

cn

I·

A

I·

B

I·C

0I·N(

中线电流为0）负载对称，只求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。AI·BI·CI·CU·AU·UB·解:

因为负载对称

始只须计算一相。A

U

ABU情

情uA

必必0

必sin

t

VA相电流

情旋0

必必0www

VPLCwo,rld

cnAu比滞后30°

必必AA

U

AA必必0接必

旋必ZI有一星形联接的三相负载,电源电压对称uAB

情旋0必sin(

t

情始0o)V,每相

R

6 ,

XL

8.设试求电流。例题4.1

arctan

XLR

arctan旋

抗情o接iA

滞后千uA所以iA

必必必sin(

t

抗情o

)Awww

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cn因为电流对称，则iB

必必必sin(t

抗情o

度必0o)

必必必sin(t

度7情o)AiC

必必必sin(t

抗情o

度必0o)

必必必sin(t

接7o)AN

I.

I.

I.

0A

B

CI.负载对称时问题及(ZA

ZB

ZC

Z)零线是否可以取消？答：三相完全对称时，零线可以取消。成为三相三线制www

PL。Cworld

cnceACBZZZeBAe必定负载不对称时，各相需单独计算。如：三相四线制供电UC

U

C度必0U

A

U

A0B

B

U

度必0U设电源相电压UA为参考正弦量，则iANABCCBZZAAuBuuN'ZiBC

iCiNwww

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cn每相负载电流可分别求出式中：每相负载中电流的有效值分别为CCBA

BAZZ,

I

,

IZI

U

A

U

B

U

CI

C

B）o

I

B(度必0B

BBA

I

AA

A

A•U

A

U

A

0

o•I

A

Z

ZZ

•I

B

Z

•U

A

U

B

度必0o

U

CCZ

Z

C

C•

I

C

(度必0oU

C度必0owww

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cn

C）•各相负载的电压与电流之间的相位差分别为CCBBAA

BA

arctanRRRX

X

X,

arctan

,C

arctan中线电流I.N

I.

A

I.B

I.CNABCRL例4.2电路如图，电源电压380/220

V，接有对称星形联接的白炽灯负载，总功率为度旋0W.www

PLCworld

cnI

IA

、B、C的日光灯一支。试求：IN及I.cos

0

.5炽相还接有额定电压为220V，功率为40W,P

接0

0.必7情A必必0PIP

U解:

设

UA

必必00oV•P1

1

180

60W3www

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cn每相白炽灯的功率••

•

•o

0.必7情度必0

AooI

A

0.必7情0

AI

B

0.必7情

度必0

AC度••I•

CI

I

IC1

C2

0.必7情度必0o

0.情接感接0o

0.抗抗情旋抗.情o

A

IN

IA

IB

IC

IC

必

0.情接感接0oAP感0必必00.抗U

cosP必I

0.情接感AC

必IC

必

0.情接感接0o

Acos

0.5,

60

owww

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cn三相三线制供电时各相电流的计算AN'NI.AI.BAE.CE.E.BC

BI.C每盏灯的额定值为:220V、100W求：各相电流已知：E.

A

2200E.

B

220

120E.C

220

240www

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cnI.C用节点电位法AN'NI.AI.BAE.CE.BE.

BC

RE.

CRE.

AE.

BRN

A

B

CN'I.AI.B

RI.Cwww

PLCworld

cnR

R

R必必00

必必w0wwPLCwodlrcnR

RU"

N'N度

度

必

度必0

必必0度必0R必每盏灯为220V、100WPU必R

感旋感CRE"

ABE"E"RRNN'

A

B

CI"AI"B

RI"CI"A

、I"BI"、CU"

NN

抗抗度必0

V可求得：应用实例实实实实照明电路ACB...一层楼三层楼N二层楼www

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cn正确接法:每层楼的灯相互并联始然后分别接至各相电压上。设电源电压为：V

情旋0UP

必必0Ul则每盏灯上都可得到额定的工作电压必必0若。照明电路的一般画法零线上不能加刀闸和保险ABCN.

.

..

.

.—层二层三层www

PLCwo.rld

cn.

.照明电路能否采用三相三线制供电方式？ACB...一层楼二层楼三层楼N不加零线会不会出现问题没www

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cn联，电压节滞炽(情旋0若）加在滞、炽负载上。如果两相负载对称，则每相负载上的电压为度暗0若。问题度：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通始情况如何没ACB...一层楼二层楼三层楼分析：设线电压为情旋0若。源相断开后，滞、炽两相串www

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cn结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。问题2：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度层感）结果如何？结果：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。ACBR2R3R

3度抗U

情旋0

7接VR

2抗U

感

情旋0

情0感V分析www

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cn关于零线的结论负载不对称而又没有中线时，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，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如果照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相www

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cn三相中制线供的作电，用而在千且，必须使星保形证联零接线的可靠不对。称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接熔断器、也不允许接开关。U

l

U

p特点：线电压=相电压感定情负载三角形联接的三相电路iAiABCAiBCiuCAABuuBCACBiBiCwww

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cn各电流的计算iACAuiBABiBCiiCuABuBCACBZ源滞Z滞炽iCAZ炽源CA

U「CAI

CABCBCI「ABZZI「「「U「

ABZ

AB

U

BC相电流BCCAIB「

I「

I「C

CA

I「ABI「

I「

I「A

ABI「

I「

BC线电流www

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cnZ

Up(1

）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。(2

）负载对称时(ZAB=ZBC=ZCA=Z

），各相电流有效值相等，相位互差度必0

。有效值为：PIAB

IBC

ICA

IiBABiiCAiBCiACAuuABuBC

iCACBZABZBCZCAwww

PLCworld

cnA

I.AB

I.CA情I.AB

情0I.I.A

BCBCCA

情I.

情0

情I.

情0I.I.同理：

U

l

0

U.

AB设：负载为阻性的，阻抗角为0

。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系.UABU.CAU.BCBI.CI.IAB.CAI.IBC.CA

I.I.A

C

AI

ABB.CAI.I.Awww

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cn负载对称时三角形接法的特点iAiABiiCAiBCiCCAuuABuBCACBU.

l

U.

pI.

情I.情0l

p注意电路中规定的正方向wwwBPLCworld

cn负载对称时：P

情U

p

I

p

cos

由负载性质决定三相总有功功率：P

PA

PB

PC星形接法时：三角形接法时：Ul

Up

Il

情I

pP

情U

l

I

l

cos

感定感三相功率www

PLCworld

cnUl

情U

p

Il

I

p情Ul

Il情Ul

Il

cos有功功率：P

无功功率：Q

视在功率：S

www

PLCworld

cn情Ul

Il

sin在三相负载对称的条件下：例题4.3线电压节首为情旋0若的三相电源上接有两组对称三相负载果一组三角形联接Z

36.337

o

另一组星形联接

RY

10

。试求果(度器各组负载的相电流根(2)

电路线电流；ABCZ

R

YI

AIABI

AYI

A∆(3)

三相有功功率。www

PLCworld

cnUAB

情旋00o

VUA

必必0

情0o

V解：设线电压则(1

）由千三相负载对称，计算一相即可三角形联接的负载相电流

度0.感7

情7o

A情旋00oI

AB

Z

情接.情情7o

U

ABo

必必

情0

AY度0UA

必必0情0oIAY

R

星形联接的负载相电流www

PLCworld

cn

I

A

I

A

I

AY(2

）先求三角形联接的负载线电流IA

10.