电工学(第五章知识资料三相电路)

作业：P152–4.5.12IUCRa+-cbZab第5章三相电路5.1三相电源5.2对称三相电路5.3不对称三相电路示例5.4三相电路的功率基本概念重点，熟练掌握重点，熟练掌握了解单相电动势的产生NS

AXe在两磁极中间，放一个线圈。根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由A

X。让线圈以

的速度顺时针旋转。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。5.1三相电源三相交流电动势的产生•••AXYCBZSN定子转子

定子中放三个线圈：A

XB

YC

Z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。1.瞬时值表达式B+–YuBA+–XuA2.波形图

t

0uAuBuuCC+–ZuC3.相量表示120°120°120°4.对称三相电源的特点

t

0uAuBuuC5.相序：各相电源经过同一值(如正最大值)的先后顺序正序(顺序)：A—B—C—AABC

负序(逆序)：A—C—B—AABC

NABCABCBCA+–X+–+–YZA+–X+–+–BCYZ名词介绍：(1)端线(火线)(2)中线(7)三相三线制与三相四线制。(3)线电流(5)相电流(4)线电压(6)相电压二、对称三相电源连接(1)Y接对称三相电源线电压与相电压,线电流与相电流的关系A+–X+–+–BCYZABCN线电流＝相电流30o30o30o线电压对称(大小相等，相位互差120o)一般表示为：结论：对Y接法的对称三相电源(2)

相电压对称，则线电压也对称。(4)线电压相位领先对应相电压30o。(1)即线电流等于对应的相电流。30o30o30oA+–+–+–BCABCNABCNACBN(2)

接A+–X+–+–BCYZABC即线电压等于对应的相电压。+_+__+NZZZABCabc线电压(即相电压）对称相电流也对称线电流：讨论（接）线电流和相电流的关系令abcZZZ30o30o30o线电流也对称结论：对

接法(2)

相电流对称，则线电流也对称。(4)线电流相位落后对应相电流30o。(1)线电压等于对应的相电压。参考方向+_++NnZZZ--Z1ZNZ1Z1例15.2对称三相电路+_++NnZZZ--Z1ZNZ1Z1结论：3.有无中线对电路没有影响。没有中线(Y–Y接，三相三线制)，可加中线中线有阻抗时可短路掉4.对称情况下，各相电压、电流都是对称的。只要算出一相的电压、电流，则其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。1.UnN=0，电源中点与负载中点等电位。2.中线电流为零。对称三相电路（Y-Y)5.各相的计算具有独立性，该相电流只决定于这一相的电压与阻抗，与其它两相无关。6.可以画出单独一相的计算电路，对称三相电路的计算可以归结为单独一相的计算。+_++NnZZZ--例2已知对称三相电源的线电压为380V，对称负载Z＝10030求线电流。解：连接中线Nn，取A相为例计算-+NnZ由对称性，得例3ZZZABCabc+–+–+–已知对称三相电源的线电压为380V，对称负载Z＝10030求线电流。解一由对称性，得取A相求相电流-+BbZAa+–+–+–ABCNZZZabcn解：连接中线Nn，取A相为例计算-+NnZ/3由对称性，得解二化为Y-Y(1)将所有三相电源、负载都化为等值Y连接；(2)连接各负载和电源中点，中线上若有阻抗则不计；(3)画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：(4)根据接、Y接时线量、相量之间的关系，求出原电路的电流电压。(5)由对称性，得出其它两相的电压、电流。对称三相电路的一般计算方法电源不对称

程度小(由系统保证)。电路参数(负载)不对称

情况很多。讨论对象：电源对称，负载不对称(低压电力网)。分析方法：不对称复杂交流电路分析方法。不能抽单相。5.3不对称三相电路示例1.有中线+_+__+NN'ZaZbZc负载各相电压：2.无中线相电压不对称线(相)电流也不对称+_+__+NN'ZaZbZcABC负载中点与电源中点不重合，这个现象称为中点位移。称为中点位移电压N'NACB例1.照明电路:(1)正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。ACBNN'NACBN

380220(2)假设中线断了(三相三线制),A相电灯没有接入电路(三相不对称)灯泡未在额定电压下工作，灯光昏暗。ACBNN'NACB380N

190190灯泡电压超过额定工作电压，烧坏了。(3)A相短路ACBNN'NACBN

380380照明电路中线上不能装保险丝例2ZZZA1A2A3S如图电路中，电源三相对称。当开关S闭合时，电流表的读数均为5A。求：开关S打开后各电流表的读数。解：开关S打开后，电流表A2中的电流与负载对称时的电流相同。而A1、A3中的电流相当于负载对称时的相电流。电流表A2的读数=5A电流表A1、A3的读数=解：若以接电容一相为A相，则B相电压比C相电压高。B相灯较亮，C相较暗(正序)。据此可测定三相电源的相序。例3相序仪电路。已知1/(wC)=R

三相电源对称。求：灯泡承受的电压。ACBN'RCR1.对称三相电路的平均功率P5.4三相电路的功率对称三相负载Z=|Z|

Pp=UpIpcos

三相总功率P=3Pp=3UpIpcos

对称三相负载Z一相负载的功率对称三相电路平均功率：注意：(1)

为相电压与相电流的相位差角(阻抗角)，不要误以为是线电压与线电流的相位差。(2)cos

为每相的功率因数，在对称三相制中即三相功率因数：cos

A=cos

B=cos

C=cos

。2.无功功率Q=QA+QB+QC=3Qp3.视在功率一般来讲，P、Q、S都是指三相总和。4.对称三相负载的瞬时功率功率因数也可定义为：

cos

=P/S(不对称时

无意义)单相：瞬时功率脉动三相：瞬时功率恒定，转矩m

p可以得到均衡的机械力矩。wtp03UpIp

cos

pwt0UpIp

cos

5.三相电路功率的测量(1)三表法：若负载对称，则需一块表，读数乘以3。*三相负载WWWABCN*****(2)二表法：若W1的读数为P1，W2的读数为P2，则P=P1+P2

即为三相总功率。三相负载W1ABC****W2证明：(参见书本)1.只有在iA+iB+iC=0这个条件下，才能用二表法。不能用于不对称三相四线制。3.按正确极性接线时，二表中可能有一个表的读数为负，此时功率表指针反转，将其电流线圈极性反接后，指针指向正数，但此时读数应记为负值。注意：2.两块表读数的代数和为三相总功率，每块表的单独读数无意义。4.两表法测三相功率的接线方式有三种，注意功率表的同极性端。求：(1)线电流和电源发出总功率；(2)用两表法测电动机负载的功率，画接线图，求两表读数。解：例:Ul=380V,Z1=30+j40

,电动机PD=1700W,cosj=0.8(滞后)。(1)DABCZ1电动机ZD一相电路：电动机负载：总电流：又解：DABCZ1电动机(2)两表的接法如图。W1****W2表W1的读数P1：P1=UACIA2cos

1=3803.23cos(–30+36.9

)

=3803.23cos(6.9

)=1219W表W2的读数P2：P2=UBCIB2cos

2

=3803.23cos(–90

+156.9º)

=3803.23cos(66.9º)=481.6WABC66.9

N6.9

分析：在对称负载中，每相负载的阻抗角为多少时，功率表的读数出现负值？假设负载为Y接感性，相电流(即线电流)落后相电压j

UAN，UBN，UCN为相电压。P=P1+P2=UACIAcos

1+UBCIBcos

2CBAN

1=–30，

2=+30P1=UACIAcos

1=UACIAcos(

–30)P2=UBCIBcos

2=UBCIBcos(