现代电工电子技术 第3版 课件 第4章 三相交流电路

第4章

三相交流电路沈阳工业大学电工学教研室第

四

章

三

相

交

流

电

路4.1三相电动势的产生与三相电源的联结4.2三相电路负载的联结4.3

三相电路的功率e

四种表达方式b波形图表达一、产生

三相发电机产生相位互差120的三相电动势瞬时值

00表达式

ea=Emsin

wt

Eᴀ=E相量表达式相量图达式4.1三相电动势的产生与三相电源的联结e₆=Esin(wt-120°)EEB-1200120°EB=EEc=EEc即发电机三个绕组尾端相联端线对中线电压中线三个端线三相电源一般都是对称的，而且多用三相四线制接法。三相四线制三个

相电压4.1

一、三相电源的联结

三相电源一般为星形接法，NBCUABUBC三个

线电压UBUc端线间电压UA例如用相量图求

UCAUAB

=UA

B

怎红来的?同理可以画出4.

低压配电系统中Up=220V,U₁=380VAeAUAABeB

TuUcC4.1

关于三相电源1.

有三相电压UA,UB,U

。

统称为Up2.

有三个线电压

U

AB,UBC,UCA

统称为U₁3.

相电压与线电压的关系

U₁=√3Up∠30°-UABU30⁰BCUcUUBNBBC4.2三相电路负载的联结NB三相四线制电路B三相三线制电路负载联成星形负载联成三角形角形负载星形负载ZZ负载联成Y形，有中线三相电路简称：Y---Y₀方式负载联成Y形

，无中线三相电路简称：Y---Y方式负载联成△形，简称：Y---△

方式负载侧也有端线、相电压、线电压在这里，

Ip=I,

U₁=√3UpiuUUZmW三相电路计算线电流Y---Y。方式

表示为I每相负载上的电流表示为Ip端线上的电流4.21相电流三相电路计算Y---Y

方

式UuZmUu/Zu+U

、/Zy+Uw/Zw1/Zu+1/Zy+1/Zw当负载对称时，

U

N～=0

孵效电路变的对于U

相来说，应有这样的等效电路：i,UUvxiuU。方式4.224.2

三相电路计算相

电

流：3

Y---△方式AB

iBcicAZUn

iCA线

电

流

：ic1

二相电流超前线电流30°I=I√3I4.2

三相交流电路的小结--三相电路计算负载不对称时：各相电压、电流单独计算。负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。三相电路的计算要特别注意相位问题。负载Y形接法对称负载时：I,=I。U₁F√3U。30负载△形接法对称负载时：I₁

=√3ip∠-30°Up=U₁瞬时值表达式：uA=311sin(wt+30°)Vu311sin(ot+150°)V相量表达式：例4-1在对称三相电路中，若

uB=311sin(wt-90°)V试写出其它各相电压的瞬时值表达式，相量表达式及相量图。UA=220∠30°VUc=220∠150°V解

：由于是对称电路，可以直接写出其它两相电压：相量图：UcUB例4-2

某对称三相电路，线电压380V,

对称负载作星形接法，R=10Ω,XL=15Ω求负载的相电流为多少?解：

各相负载相电压：

Up=380/√3=220V负载的相电流：220=12.2A18.03答：

负载的各相电流均为12.2A。各相负载阻抗模：

Z=18.03Ω#例4-3

电路如图所示，电源线电压为380V,

各相负载均为10Ω,试问，这能否算是对称负载和对称三相电路?试计算各相电流和中线电流，并画相量图。解：

1.

因三相复阻抗不同，所以不是对称负载，也不是对称三相电路。2.计算各相电流和中线电流：设UA=220∠0°

V

则UB=220∠-120°VU=220∠120°V接下页中线电流：in=1A+IB

+Ic=60.1∠0°A220∠-120°=22∠-30°A

10∠-90°220∠0°10UB二

二ZB=22∠0°A各相电流：/

B例4.4拟选用额定电压为220V的负载组成三相电路，对于线电压为380V

和220V

的两种电源，负载应如何联结?三相对称负载为

Z=20∠45Ω试求出上述两种情况下的相电流和线电流。解：对于线电压为220V的电源，匝載缩感样赚辔???对于线电压为380V的电源，煲联结减棒联结?!??相电流：

线电流：=11∠-45°A

IA=11√32-75°AiB=11√3∠165°AIc=11√3∠45°A220∠0°20∠45°IBC=11∠-165°AIcA=11<75°A=220=11A联成三角形Iz=11√3A(接下页)或

:例4-4(2)对于不对称负载，

ZA=20Ω,ZB=-j20Ω,Zc=j20Ω再求以上两种情况下的线电流与相电流。二2-2040²=11-45AiB=11∠-165°Aic=11∠75°A例4-4

相电流===线电流联成星形例4-4

(2

对于不对称负载，Zᴀ=20Ω,Z₃=-j20Ω,Zcj20Ω再求以上两种情况下的线电流与相电流。解：接成三角形，负载上各相电压均为220V。IA=iAB-iCA=11-11∠30°=5.69∠-75°AiB=iBc-IAB=11∠-30°-11=5.69∠-105°A

ic=icA-iBc=11∠30°-11∠-30°=11∠90°A相电流

线电流1三相总有功功率：

P=P+PV负载对称时：

P=3UpIp

cosφUp、Ip代表负载上的相电压和相电流星形接法时：U₁=

√3U三角形接法时：

U₁

=U,P=√3U₁I₁cosø4.3

三相电路的功率φ由负载

性质决定有功功率：

P=

√3U₁I,cos无功功率：

Q=√3U₁I,sinφ视在功率：

S=

√3U₁

I在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：P=√3U₂I,cosφ=13758×cos36.9°=3005WQ=√3U₂Isin369°=2256varcosφ=cos36.9°=0.8

#例4-5

对称三相负载星形联结，已知每相阻抗Z=30.8+j23.1Ω,电源的线电压为380伏，求三相功率S

、P

、Q和功率因数cosψ。先求相电流IP

然后线电流IL→最后求

Q解：功率因数角既是阻抗角=5.71A=I路的视在功率S和负载的每相阻抗Z。解：

∵P=√3U₁I₁cosφU=13,cos=√3×255-08=220V例4-6已知对称三相电路，负载为三角形联结，其线电流为25.5A有功功率P=7760W,功率因数cosφ=0.8

。求电源的线电压，电S=coso=7760

=9700VA∴Z=14.95∠36.9Ω#第

四

章

三

相

交

流

电

路

习

题

课学

习

要

点1、

三相对称电势的产生与表示2、

三相对称电源的联结3、三相对称负载的星形联结4、

三相对称负载的三角形联结5、三相功率的计算P=√3U₁I₁cosφ,(W/kW)Q=√3U₁I₁sinφ,(var/kvar)s=√P²+Q²=√3U₁II(VA/kVA)一

、选择题：1、

已知某三相四线制电路中的线电压

UAB=380∠13°V,UBC=380∠-107V,UCA=380∠133V则当

T=12s时，它的三个相电压之和为

(

b)。a)380V

b)0V

c)380/

√2V2、某三相发电机绕组接成星形时的线电压是

6.3kV

,

若将它接成三角形，则线电压为(C)。

(注：6.3/

√3)a)6.3kV

b)10.9kV

c)3.64k