第五章三相交流电路

第五章三相交流电路1第五章三相交流电路本章重点三相交流电路线、相间电流和电压的关系三相负载电流、电压即功率的计算。2第五章三相交流电路一.三相电源四.三相功率

第五章三相交流电路三.负载星形连接的三相电路二.负载星形连接的三相电路3第五章三相交流电路第五章三相交流电路由三相电源供电的电路，称为三相电路。三相供电系统具有很多优点，为各国广泛采用。在发电方面，相同尺寸的三相发电机比单相发电机的功率大，在三相负载相同的情况下，发电机转矩恒定，有利于发电机的工作；在传输方面，三相系统比单相系统节省传输线，三相变压器比单相变压器经济；在用电方面，三相电容易产生旋转磁场使三相电动机平稳转动。本节介绍三相电路的一些基本概念和简单三相电路的计算。4第五章三相交流电路三相供电系统的三相电源是三相发电

机。右图是三相发电机的结构示意图，它

有定子和转子两大部分。一、三相电源定子铁心的内圆周的槽中对称地安放

着三个绕组AX、BY和CZ。A、B、C为首

端；X、Y、Z为末端。三绕组在空间上彼此间隔120。转子是旋转的电磁铁。它的铁心上绕有励磁绕组。选择合适的铁心端面形状和励磁绕组分布规律，使励磁绕组中通以直流时，产生在转子和定子间气隙中的磁感应强度，沿圆周按正弦规律分布。当转子恒速旋转时，AX、BY、CZ三绕组的两端将分别感应振幅相等、频率相同的三个正弦电压uA(t)、uB(t)、uC(t)。如果指定它们的参考方向都由首端指向末端，则它们的初相互相差120。（单相正弦电的产生）5第五章三相交流电路TFW2系列无刷三相同步发电机长洲水利枢纽发电机转子车用发电机定子6第五章三相交流电路三相交流电动势的产生•••AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：AXBYCZ首端末端三线圈空间位置各差120o转子装有磁极并以的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。7第五章三相交流电路若以作为参考相量，这三个电压相量为它们的相量图和波形图分别如图(a)、(b)所示。这样三个振幅相等、频率相同、相位差120°的一组正弦电源称为对称三相正弦电源。它们分别称为A相、B相和C相。对称三相电压源的相量图和波形图8第五章三相交流电路它们A相、B相和C相每相的电压称为相电压。按照各相电压经过正峰值的先后次序来说，它们的相序是A、B、C，称为正序，如果各相电压到达正峰值的次序为uA(t)、uC(t)、uB(t)，称为负序。用户可以改变三相电源与三相电动机的连接方式来改变相序，从而改变三相电动机的旋转方向。9第五章三相交流电路三相墓电源前有两甩种基熟本联叮接方乓式：星形联接堡和三角形联接会。星形联接(又称Y形联彻接)是将烤三相殖电源劈燕的末菜端X、Y、Z接在梅一起罚，形节成一誓个结扁点，傻记为N，称为中性雄点或中点，将烂各相清的首泽端A、B、C以及通中点N与四纳根输呢电线袭（分腔别称姓为相耐线和酸中线蹲）联朵接，抄如图(a韵)所示疫。与近传输弟线相盟联接纽奉的负魔载，婶可以叶从相森线与堤中线善之间砖得到认三个饺相电牲压，帝用河表示把，也休可以馒从三惧根相短线之朱间得绢到三拜个线财电压澡，用浊表枕示。亏线电桌压与帮相电透压之器间的锯关系限可以沙从图(b叶)相量搬图中撑计算搁出来争。10第五猎章鸡三相戏交流购电路从上式可以看出，线电压是相电压的倍，即。例如我们日常生活用电是220V相电压，相应的线电压则是380V。从相量图上可以看出，三个对称相电压以及三个对称线电压之间存在以下关系在星转形联法接中愚，流康过相是线的线电摔流等于社流过序每相使电源碑的相电代流，即Il=IP11第五逼章类三相磨交流暂电路对称朱三相需电源什可以勾采用三角尾形联接(又称Δ联接)，它惩是将案三相包电源徐各相系的始超端和鼠末端克依次星相连姑，再岭由A、B、C引出佛三根流相线饱与负愉载相后连，逢如右腐图所槐示。三相电源的三角形联接将三谎相电稍源作队三角持形联掠接时误，要量求三嫁绕组轨的电未压对衣称，钳如不妻对称酸程度谋比较档大，退所产驳生的环路染电流将烧乔坏绕势组。帖对称含三相忘电源彼在Δ联接晚时，扩不能抬将各膝电源圆的始材末端瓦接错烤，否梯则将睛烧坏净绕组酱。12第五惑章撕三相姻交流穗电路二、Y－Y联接载的三嗓相电分路三相裤负载也有Y和Δ两种湾连接砍方式所。下腿图表烈示Y形三雹相负街载连术接到Y形对碑称三从相电盟源的徒情况楚。当见三相骄负载躬相同饲时，筒即ZA=ZB=ZC=Z时，趣该电自路是对称盒三相猾电路。13第五样章密三相昏交流静电路列出电路的结点方程，并代入得到由于，相当于中线短路，每相负载上的电压是相电压，其电流可以单独计算如下：14第五叨章蚂三相密交流抱电路例1：下图所示电路中，已知试求三相电流。15第五侍章促三相匪交流凭电路从以上分析计算可以看出，在Y－Y形联接的对称三相电路中，由于，中线电流为零，中线可以不用，可以只用三根相线传输(称为三相三线制)，适合于高压远距离传输电之用。解：由于，相当于中线短路，可以按单相电路计

算出三相电流16第五厘章毫三相牢交流牌电路例如鼓将上教例中铲的C相负泻载阻迎抗变哭为ZC=(艳2+压j2紫)，用声正弦诱稳态教电路忆的计谅算方龙法可辽以得远到在晒不用酸中线劈燕时的束三相重电压弊为由此混可见虏，A相和B相的愈电压怒由22拖0伏升皇高到30粱3伏，旧这两孟相的爷电气钳设备县可能饥损坏单；B相的委电压怀降低叠到94伏，润使得C相的知电气粥设备教不能挺正常格工作动。17第五误章笛三相靠交流籍电路对于扣日常蛙生活号的低预压用饰电，店由于池三相暖负载晃不完冻全对汽称，么还有裳一定呀的中痛线电吵流存拘在，溪中线解还必论须保村留，逆即采缸用三相妨四线苹制供献电系移统。假撇如不民用中桨线，麦不对适称三坊相负臭载的压三相深电压捏将不衬相同讯，过监高的丛相电动压可搁能损吐坏电本气设携备。并且漏，在红三相瓶四线绵制供摄电系役统中吉，保险倒丝绝货对不吨能接帽在中酱线上，因版为中饶线断霸开后招，各狸相负名载上见的电耗压将秋随负过载大炸小变信化，萌过高俗的电渐压可吐能损钟坏电牺气设债备。从以速上分拉析可吧以看理出，战在Y－Y联接斜的对肿称三攻相电宫路中唇，其欲负载给电压贴电流往关系妇为18第五河章伯三相讽交流裕电路三、Y－Δ联接荷的三钢相电鬼路三相毯负载俩也可经以按暂照三局角形欢方式痒联接岭。图(a陡)表示Y形联手接的读对称属三相场电源和Δ联接悲的对偷称负刻载，这兆是一具个对用称三您相电雹路。颗每相矛负载变上的军电压锤为线谜电压做，其抬相电箭流为19第五厉章法三相甜交流难电路此时三根相线中的线电流为由此看出，Y－Δ联接的对称三相电路中，线电流是相电流的倍，即20第五新章俘三相答交流进电路例2：图示电路中，已知试求相电流和线电流。21第五糟章批三相蛋交流悄电路此时节三个潜线电半流为解：伯三个诞相电歌流为22第五偷章丢三相扁交流氧电路相电信流和诸线电虑流的养相量佣图，辫如图(b另)所示骂。从以闭上分竞析可负以看要出，似在Y－Δ对称科联接史时，妨其负视载电极压电洲流关风系为23第五业章大三相民交流测电路四、羡对称拳三相咬电路泽的功茶率其中co助s是功肾率因洗数，是相分电压川与相饮电流之的相谢位差虽，UA、IA是相败电压销和相缸电流劲的有垦效值早。由跳于线政电压难和线元电流愧容易申测量葡，注户意到跨关系筋式颗，上毫式变夺为对称Y形联维接负挡载吸杏收的总平参均功除率24第五梦章戒三相厕交流直电路最后乎得到富对称备三相患电路布中三闪相负迁载吸秋收的屯平均尘功率柜的一彩般公陵式在例1的电谋路中棉，三相告负载醒吸收飞的平籍均功培率为用相锦似的票方法雀，得青到对朗称Δ形联常接负丛载吸术收的箩总平剂均功段率25第五校章指三相定交流隔电路下面谎讨论触对称脆三相耍电路赢的瞬康时功走率。由于吸上式期中的剪三项交变耳分量教之和厘为零，三涛相瞬鞭时功姥率是汇不随坑时间京变化朗的常得数，源并且水等于读其平塔均功响率。掘在这吵种情陡况下胖，三尝相电容动机面的转耕矩是东恒定亿的，牲有利贱于发胞电机群和电石动机病的工酒作，朋是三轧相电播路的迟优点共之一惧。26第五趁章捞三相戴交流武电路例3：罢三完相电颗炉的雹三个根电阻全，可尸以接象成星贤形，需也可在以接塑成禾三涨角形艺，常腿以此仰来改临变电象炉的括功率雹。假助设某朵三相独电滨炉保的三跑个电慈阻都墙是43傲.3繁2Ω，求在38狂0V线电挑压上秒，慈把切它们屈接成谷星形者和三鸡角形本时的跟功率由各为扒多少?27第五浇章心三相蚕交流踢电路解：1.三相歪负载筐为星偷形联兔接时旁，如功图(a裁)所示江，则破