三相电压和Y电路

课前提问：图示电路中，XC=XL=R，并电流表A1的读数为3A，试问A2和A3的读数为多少？解：由图可以看出，电容与电感并联连接，由于电容电流落后两端电压900，而电感电流超前两端电压900，因为XC=XL，所以通过电容的电流与通过电感的电流大小相等，方向相反，故电流表A2的读数为0A。由上分析可知，电压u的有效值为3R，故电感两端电压亦为3R。因为XL=R，所以电流表A3的读数为3A。课前提问：有同学的解答对吗？正确答案：第5章三相电路5.1三相电压5.2负载星形联结的三相电路5.3负载三角形联结的三相电路5.4三相功率1002班第5章三相电路本章要求：

1.搞清对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线电流关系。2.掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正确联接方法，理解中线的作用。3.掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。图5.1.1三相交流发电机示意图5.1三相电压1.三相电压的产生工作原理：动磁生电(尾端)+eAeBeCU2U1V1V2W1W2(首端)++––

–++__eeU1U2•图5.1.2三相绕组示意图图电枢绕组及其电动势定子转子W2U1U2V2NSW1-+V1•••三相电动势瞬时表示式相量表示铁心（作为导磁路经）三相绕组匝数相同空间排列互差120

:直流励磁的电磁铁定子转子发电机结构相量图波形图相量表示E1.三相电动势瞬时表示式e3e12

e2e0120°240°360°.E2120°120°120°E3.对称三相电动势的瞬时值之和为0三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。最大值相等频率相同相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征供电系统三相交流电的相序为A

B

C三相电源的相测定：相序测定的最简单的方法是阻抗法。用两只380V、100W灯泡和一个4μF的电容连接成星形，由于电容的影响，造成三相负载电压不平衡，因此产生一只灯泡亮，一只灯泡暗的现象。假设把电容连接的一端定为A相，那么亮灯泡为B相，暗灯泡为C相。2.三相电源的星形联结(1)联接方式中性线(零线、地线)中性点端线(相线、火线)在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。相电压：端线与中性线间〔发电机每相绕组〕的电压线电压：端线与端线间的电压、Up–+–++–、UlU2W2NL2L3L1e1+–e3+–e2+––+–+–+V2Y联接相电压测量Y联接线电压测量(2)线电压与相电压的关系根据KVL定律由相量图可得相量图

L1XYZNL2L3e1+–e3+–e2+–+–+–+––+–+–+同理3.三相电源的三角形联结–++–+L2L1L3–

联接时的相电压和线电压形联接线电压和相电压测量5.2负载星形联结的三相电路三相负载不对称三相负载：不满足Z1=Z2=

Z3

如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：Z1=Z2=

Z3

如三相电动机1.三相负载分类单相负载：只需一相电源供电

照明负载、家用电器负载三相负载：需三相电源同时供电

三相电动机等三相负载的联接

三相负载也有Y和两种接法，至于采用哪种方法，要根据负载的额定电压和电源电压确定。三相负载连接原那么

〔1〕电源提供的电压=负载的额定电压；

〔2〕单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。电源保险丝三相四线制380/220伏N

额定相电压为220伏的单相负载

额定线电压为380伏的三相负载L1L2L32.负载星形联结的三相电路线电流：流过端线的电流相电流：流过每相负载的电流结论：负载Y联结时，线电流等于相电流。Y:三相三线制Y0：三相四线制(1)联结形式+Z2Z3Z1N'N++–––N电源中性点N´负载中性点(2)负载Y联结三相电路的计算1)负载端的线电压＝电源线电压2)负载的相电压＝电源相电压3)线电流＝相电流Y

联结时：4)中线电流负载Y联结带中性线时,可将各相分别看作单相电路计算+Z2Z3Z1N'N++–––负载对称时,中性线无电流,

可省掉中性线。(3)对称负载Y联结三相电路的计算所以负载对称时，三相电流也对称。负载对称时，只需计算一相电流，其它两相电流可根据对称性直接写出。+Z2Z3Z1N'N++–––例1：N+++–––N

R1R2R3L1L3L2若R1=R2=R3=5，求线电流及中性线电若R1=5,R2=10,R3=20,求线电流及一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压。负载为电灯组，流IN;中性线电流IN。中性线电流解：已知：N+++–––N

R1R2R3L1L3L2(1)线电流三相对称(2)三相负载不对称〔R1=5、R2=10、R3=20〕分别计算各线电流中性线电流例2：照明系统故障分析解:

(1)L1相短路1)中性线未断

NR1R3R2L1L2NL3此时L1相短路电流很大，将L1相熔断丝熔断，而B相和C相未受影响，其相电压仍为220V,正常工作。在上例中，试分析以下情况(1)L1相短路:中性线未断时，求各相负载电压；中性线断开时，求各相负载电压。(2)L1相断路:中性线未断时，求各相负载电压；中性线断开时，求各相负载电压。此情况下，L2相和L3相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压〔220V)，这是不允许的。2)L1相短路,中性线断开时,此时负载中性点N´即为L1,因此负载各相电压为

L1L2NL3N´i1i3i2+++–––(2)L1相断路2)中性线断开L2、L3相灯仍承受220V电压,正常工作。1)中性线未断变为单相电路，如图(b)所示,由图可求得IL2L3U´1U´2+––+(b)

NR1R3R2L1L2NL3(a)结论

〔1〕不对称负载Y联结又未接中性线时，负载相电压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。〔2〕中线的作用：保证星形联结三相不对称负载的相电压对称。〔3〕照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线〔指干线〕内不允许接熔断器或刀闸开关。N+++–––N

R1R2R3L1L3L2

例3：求例1电路中性线断开时负载的相电压及相电流。NN

R2R3.R1+++++++–––––––例3:求例1电路中性线断开时负载的相电压及相电流。那么节点电压负载电压NN

R2R3.R1+++++++–––––––解：设可见：1.不对称三相负载做星形联结且无中性线时,三相负载的相电压不对称。2.照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线上不允许接刀闸和熔断器。课堂练习题：三相对称电路如图示，电源线电压瞬时值；(2)电路的有功功率，无功功率和视在功率。

，每相负载R=3

，XC=4。求：(1)各线电流

解：各线电流瞬时值

小结