电工与电子技术（第2版）课件 第5章 三相交流电路

第5章三相交流电路5.1

三相电源5.2

对称三相交流电路的分析5.3

三相电路的功率第5章三相交流电路本章要求：

1.掌握对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线电流关系;2.掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。W1U2V1U1V2SN+_+++W2

图5.1.1三相交流发电机示意图5.1

三相电源5.1.1对称三相电源的产生工作原理：动磁生电++__eeU1U2•三相绕组示意图每相电枢绕组定子转子三相电压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U2U1..120°120°120°U3.三相电压瞬时表示式uOu1u2u32

120°240°360°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L1

L2

L3

NL2L3L1NU1V1W15.1.2对称三相电源的星形联结(1)三相电源的星形联结中性线(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UpUl–+–++––+–+–+(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30°L1NL2L3+–+–+––+–+–+同理（2）

三相电源的三角形联结–++–+L2L1L3–5.2对称三相交流电路的分析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结

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。+N'N++–––Z1Z2Z35.2.1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N电源中性点N´负载中性点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+N'N++–––Z1Z2Z3+N'N++–––Z1Z2Z3负载对称时,中性线无电流,

可省掉中性线。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。例1：在图5.2.1所示电路中，对称三相电源电压为UL=380V，三相负载的参数为：Z1=Z2=Z3=5Ω。试求：(1)各相负载的相电流和中线电流；(2)若中线断开，则各相负载的相电流是否有变化？中性线电流设：(1)线电流

三相对称（1）因为是三相四线制系统，负载对称，所以三相负载电流也对称，因此只要计算其中一相电流即可，其它各相电流可以依次写出来。解：（2）若中线断开时，因为负载对称，因此N和N’为等电位点，和有中线联结一样，故各相负载的相电流没有变化。1.联结形式5.2.2

负载三角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

、、L1+++–––L2L3i1i2i3Z31Z12Z23线电流不等于相电流(2)相电流(1)负载相电压=电源线电压即:UP

=Ul

一般电源线电压对称，因此不论负载是否对称，负载相电压始终对称,即2.分析计算相电流：线电流：U12=U23=U31=Ul=UPL1+++–––i1i2i3Z31Z12Z23L2L3相量图23123130°负载对称时,相电流对称，即23(3)线电流由相量图可求得为此线电流也对称，即。

线电流比相应的相电流滞后30

。231231三相负载的联结原则负载的额定电压=电源的线电压应作

联结负载的额定电压=

电源线电压应作Y联结

应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源的联结方式无关。

三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三角形，而照明负载一般都联结成星形(具有中性线)。【例5.2.2】图5.2.6所示三角形接法的三相对称电路中，已知线电压为380V，R=24

，XL=18

。求线电流

，，，并画出相量图。解:因为负载对称，故只需要计算其中一相电流，其它相电流可以直接写出。相电流线电流故相量图5.4

三相功率无论负载为Y或△联结，每相有功功率都应为

Pp=Up

Ipcos

p对称负载

联结时：同理对称负载Y联结时：相电压与相电流的相位差当负载对称时：P=3UpIpcos

p所以

有一对称三相感性负载，每相阻抗为6+j8Ω，接在相电压为220V的三相电源上。（1）若负载作星形联接，试计算相电流，三相有功功率和视在功率；（2）若将负载改为三角形联结，求相电流，三相有功功率，和视在功率，并比较两种接法的结果。例5.3.1解:(1)负载改为三角形联接时由（1）和（2）计算结果可知，当负载一定时，三角形接法相电流是星形接法相电流的

倍，三角形接法线电流是星形接法线电流的3倍，三相有功功率和视在功率是星形接法的3倍。例5.3.2各电阻