电力拖动与电子技术基础课件

3.2

三相负载的连接3.1

三相交流电源3.3

三相电功率第3章

三相交流电路3.2三相负载的连接3.1三相交流电源3.3三相电功率由三相电源与三相负载组成的电路称为三相交流电路。右图为三相电源星形联结电路，这种电源一般由三相交流发电机或三相变压器提供的，称为三相四线制。将三个幅值相等、频率相同、相位互差(120º)的单相交流电源按规定方式组合而成的电源称为三相交流电源。N•动画：三相交流电动势的产生3.1三相交流电源由三相电源与三相负载组成的电路称为三相交流电路。右图三相四线制供电方式中性点三相四线制电源提供两种电压端线端线端线中性线

三个绕组末端U2、V2、W2连接点称中性点，记作N；三个绕组首端U1、V1、W1引出的导线称为端线(或相线、火线)。相电压：端线与中性线之间的电压用UP表示。线电压：端线与端线之间的电压用UL

表示。由中性点引出的导线称中性线；三相四线制供电方式中性点三相四线制电源提供两种电压端线端线端1．三相电源的相电压根据三相电源定义，设U相电压初相角为零，端线与中性线之间电压为三相电源电压矢量图120UUUWUV1201201．三相电源的相电压根据三相电源定义，设U相电压初相角为uUuVuWUm-Umt02三相电源相电压的波形对称三相电压的波形图三相交流电压出现正幅值(或相应零值)的顺序称为相序。在此相序为UV

W

U

。分析问题时一般都采用这种相序。uUuVuWUm-Umt02三相电源相电压的波形对称2．三相电源的线电压(uUV

、uVW

、

uWU)矢量图UUUWUV303030三个线电压有效值相等，都等于相电压的倍，在相位上分别超前对应的相电压30º。各线电压的相位差亦是120º。用矢量法进行计算得：2．三相电源的线电压(uUV、uVW、uWU)矢量图U三相四线制供电方式，相电压对称，线电压也是对称的。[例]三相四线制供电，已知相电压为220V，试求线电压。[解]UL＝UP＝×220V＝380V三相四线制供电方式，相电压对称，线电压也是对称的。[例]三相由三相电源供电的负载称为三相负载。三相负载分两类：

*必须接收三相交流电源才能正常工作的负载，如三相交流电动机为对称负载；

*由单相电源供电的负载，如家用电器和电灯。应用时，将所有负载尽量平均分成三组接入三相交流电源，为不对称负载。*星形联接*三角形联接三相负载分两种连接方式3.2

三相负载的连接由三相电源供电的负载称为三相负载。三相负载分两类：*必星形联结NABCZ3Z2Z1M3~三角形

联结三相负载采用何种连接方式由负载的额定电压决定。当负载额定电压等于电源线电压时采用三角形联结；当负载额定电压等于电源相电压时采用星形联结。星形联结NABCZ3Z2Z1M3~三角形

联结三相负载采用将三相负载星形联结电路改画为下图–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiN相电流与对应相电压之间夹角由负载性质决定。UVWN三根端线上的电流iU、iV、iW称为线电流；流经负载的电流iUN、iVN、iWN称为相电流；iN称为中性线电流。星形联结电路中相电流等于线电流，即iU=iUN

iV=iVN

iW=iWN

或iL=iP3.2.1

三相负载星形联结及中性线作用将三相负载星形联结电路改画为下图–+uUuV–+uW–1．相电压与线电流和相电流有效值的关系3．中性线电流与线电流的关系2．各相负载电流与对应相电压的相位差1．相电压与线电流和相电流有效值的关系3．中性线电流与线电流4．星接三相对称负载电路分析三相对称负载是指ZU=ZV=ZW由于三相电源对称，对称负载时的电流也对称。对称负载中性线电流–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiNVWNUiN=iU+iV+iW=0中性线可省去。4．星接三相对称负载电路分析三相对称负载是指ZU5．中性线的作用若负载不对称，一定要保留中性线。否则负载上的电压不对称，会造成负载无法正常工作。5．中性线的作用若负载不对称，一定要保留中性线。否则负载–

+uUNuV–

+uW–

+iUNiViWiN

[例]图中电源电压对称，UP=220V；负载为电灯组，在额定电压下电阻分别为RU=5，RV=10，RW=20。电灯额定电压UN=220V。求负载相电压、相电流及中线电流。RURVRWUVW

[解]

负载不对称有中性线时，负载的相电压与电源的相电压相等。用矢量图求iNIN

=29.1AN=

-19ºUUUWUVIVIWIUIN–+uUNuV–+uW–+iUNiViWiN[例iUiWUiVWiUV–

+uUV+–

uVW–

+uWUUVWiViW对称负载ZUV=ZVW=ZWZ=Z

相电流线电流相、线电流关系IUIVIWIWUIUVIVWUUVUWUUVW3.2.2对称负载的三角形联结iUiWUiVWiUV–+uUV+–uVW–+uWUU[解]

电动机每相绕组的阻抗为(1)当绕组采用星形联结时，每相绕组电压为相电压[例]三相交流异步电动机的定子绕组起动采用星形联结方式，工作时采用三角形联结。若电动机每相绕组的电阻为6，感抗为8，电源线电压为380V，试比较两种接法下的相电流和线电流。[解]电动机每相绕组的阻抗为(1(2)

绕组采用三角形联结时，每相绕组电压为线电压，即相电流为线电流为即三角形联结的相电流是星形联结相电流的倍。即三角形联结的线电流是星形联结电流的3倍。比较：a.b.三相交流电动机采用星形起动、三角形运行的工作方式，可以有效减少起动电流。(2)绕组采用三角形联结时，每相绕组电压为线电压，即相电流三相电路的有功功率和无功功率是三相负载每相有功功率和无功功率之和，当三相负载对称时，有总视在功率为三相功率与相电压、相电流的关系为3.3三相电功率三相电路的有功功率和无功功率是三相负载每相有功功率和无功三相功率与线电压、线电流关系j为每相负载的功率因数角。[例]

三相对称负载，每相的电阻为6W，感抗为8W，接线电压为380V的三相交流电源，试比较星形联结和三角形联结两种接法下消耗的三相电功率。[解]每相绕组的阻抗为星形联结三角形联结则：三相功率与线电压、线电流关系j为每相负载的功率因数角。(1)星形联结时三相总有功功率

[例]

三相对称负载，每相的电阻为6W，感抗为8W，接线电压为380V的三相交流电源，试比较星形联结和三角形联结两种接法下消耗的三相电功率。(1)星形联结时三相总有功功率[例]三相对称负载，每相负载的相电流为线电流为负载功率因数不变，仍为三相总有功功率(2)若改为三角形联结同样负载，三角形联结消耗的有功功率是星形联结时的3倍，无功功率和视在功率都是这种关系。负载的相电流为线电流为负载功率因数不变，仍为三相总有功功率(3.2

三相负载的连接3.1

三相交流电源3.3

三相电功率第3章

三相交流电路3.2三相负载的连接3.1三相交流电源3.3三相电功率由三相电源与三相负载组成的电路称为三相交流电路。右图为三相电源星形联结电路，这种电源一般由三相交流发电机或三相变压器提供的，称为三相四线制。将三个幅值相等、频率相同、相位互差(120º)的单相交流电源按规定方式组合而成的电源称为三相交流电源。N•动画：三相交流电动势的产生3.1三相交流电源由三相电源与三相负载组成的电路称为三相交流电路。右图三相四线制供电方式中性点三相四线制电源提供两种电压端线端线端线中性线

三个绕组末端U2、V2、W2连接点称中性点，记作N；三个绕组首端U1、V1、W1引出的导线称为端线(或相线、火线)。相电压：端线与中性线之间的电压用UP表示。线电压：端线与端线之间的电压用UL

表示。由中性点引出的导线称中性线；三相四线制供电方式中性点三相四线制电源提供两种电压端线端线端1．三相电源的相电压根据三相电源定义，设U相电压初相角为零，端线与中性线之间电压为三相电源电压矢量图120UUUWUV1201201．三相电源的相电压根据三相电源定义，设U相电压初相角为uUuVuWUm-Umt02三相电源相电压的波形对称三相电压的波形图三相交流电压出现正幅值(或相应零值)的顺序称为相序。在此相序为UV

W

U

。分析问题时一般都采用这种相序。uUuVuWUm-Umt02三相电源相电压的波形对称2．三相电源的线电压(uUV

、uVW

、

uWU)矢量图UUUWUV303030三个线电压有效值相等，都等于相电压的倍，在相位上分别超前对应的相电压30º。各线电压的相位差亦是120º。用矢量法进行计算得：2．三相电源的线电压(uUV、uVW、uWU)矢量图U三相四线制供电方式，相电压对称，线电压也是对称的。[例]三相四线制供电，已知相电压为220V，试求线电压。[解]UL＝UP＝×220V＝380V三相四线制供电方式，相电压对称，线电压也是对称的。[例]三相由三相电源供电的负载称为三相负载。三相负载分两类：

*必须接收三相交流电源才能正常工作的负载，如三相交流电动机为对称负载；

*由单相电源供电的负载，如家用电器和电灯。应用时，将所有负载尽量平均分成三组接入三相交流电源，为不对称负载。*星形联接*三角形联接三相负载分两种连接方式3.2

三相负载的连接由三相电源供电的负载称为三相负载。三相负载分两类：*必星形联结NABCZ3Z2Z1M3~三角形

联结三相负载采用何种连接方式由负载的额定电压决定。当负载额定电压等于电源线电压时采用三角形联结；当负载额定电压等于电源相电压时采用星形联结。星形联结NABCZ3Z2Z1M3~三角形

联结三相负载采用将三相负载星形联结电路改画为下图–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiN相电流与对应相电压之间夹角由负载性质决定。UVWN三根端线上的电流iU、iV、iW称为线电流；流经负载的电流iUN、iVN、iWN称为相电流；iN称为中性线电流。星形联结电路中相电流等于线电流，即iU=iUN

iV=iVN

iW=iWN

或iL=iP3.2.1

三相负载星形联结及中性线作用将三相负载星形联结电路改画为下图–+uUuV–+uW–1．相电压与线电流和相电流有效值的关系3．中性线电流与线电流的关系2．各相负载电流与对应相电压的相位差1．相电压与线电流和相电流有效值的关系3．中性线电流与线电流4．星接三相对称负载电路分析三相对称负载是指ZU=ZV=ZW由于三相电源对称，对称负载时的电流也对称。对称负载中性线电流–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiNVWNUiN=iU+iV+iW=0中性线可省去。4．星接三相对称负载电路分析三相对称负载是指ZU5．中性线的作用若负载不对称，一定要保留中性线。否则负载上的电压不对称，会造成负载无法正常工作。5．中性线的作用若负载不对称，一定要保留中性线。否则负载–

+uUNuV–

+uW–

+iUNiViWiN

[例]图中电源电压对称，UP=220V；负载为电灯组，在额定电压下电阻分别为RU=5，RV=10，RW=20。电灯额定电压UN=220V。求负载相电压、相电流及中线电流。RURVRWUVW

[解]

负载不对称有中性线时，负载的相电压与电源的相电压相等。用矢量图求iNIN

=29.1AN=

-19ºUUUWUVIVIWIUIN–+uUNuV–+uW–+iUNiViWiN[例iUiWUiVWiUV–

+uUV+–

uVW–

+uWUUVWiViW对称负载ZUV=ZVW=ZWZ=Z

相电流线电流相、线电流关系IUIVIWIWUIUVIVWUUVUWUUVW3.2.2对称负载的三角形联结iUiWUiVWiUV–+uUV+–uVW–+uWUU[解]

电动机每相绕组的阻抗为(1)当绕组采用星形联结时，每相绕组电压为相电压[例]三相交流异步电动机的定子绕组起动采用星形联结方式，工作时采用三角形联结。若电动机每相绕组的电阻为6，感抗为8，电源线电压为380V，试比较两种接法下的相电流和线电流。[解]电动机每相绕组的阻抗为(1(2