电工第2章(三相电路)aa.ppt

(3-1),第 5 节 三相交流电路,(3-2),5-1 三相交流电源,一、三相电动势的产生,二、三相交流电源的连接,(3-3),在两磁极中间，放一个线圈， 让线圈以的速度顺时针旋转。,根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由AX。,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。,一、三相电动势的产生,(3-4),定子中嵌放着三个线圈(三相绕组）：,三线圈大小、尺寸、形状完全一样，在空间排列位置互差120o,当转子以 的角速度顺时针旋转时，三个线圈中便依次产生三个单相正弦电动势。,(3-5),三角函数式,三相电动势的特征： 幅值相等，频率相同，相位互差120,1.表示形式,这样的电源称为：三相对称电源,(3-6),相量图,相量式,(3-7),2. 相序,三相交流电出现正幅值的顺序称为相序。,注：若没有特别说明，所指的相序均为正相序,(3-8),1. 星形接法,三相四线制,通常将三个末端联在一起，称为中性点或零点，用N表示，从中性点N引出的导线称为中性线。从三个首端A、B、C分别引出相线（即火线）。,二、三相交流电源的连接,(3-9),三相电源星形接法的两组电压,相电压：火线和零线之间的电压,有效值用Up表示,C,N,A,B,eA,eC,eB,(3-10),线电压：火线与火线之间的电压,A,C,B,N,uA,uB,uC,有效值用Ul 表示,(3-11),线电压和相电压的关系,同理：,(3-12),线电压和相电压在大小上的关系：,在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为,线电压和相电压在相位上的关系：,(3-13),2. 三角形接法,特点：线电压等于相电压,A,A,X,Y,C,B,Z,B,C,(3-14),5-2 负载的联结,负载也有两种接法:,(3-15),一、 三相四线制星形接法,相电流(负载中的电流)：,线电流(火线中的电流)：,1.相电流和线电流,A,C,B,N,ZA,ZC,ZB,特点一：相电流等于线电流,uCA,uAB,uBC,特点二：负载两端的电压等于电源相电压,(3-16),2. 中线电流,A,C,B,N,ZA,ZC,ZB,解题思路：,一般电源线电压为已知，然后求出电源相电压，再根据每相负载求（线）相电流。,iA,iB,iC,ia,ib,ic,(3-17),（1）负载不对称时，各相单独计算。,线、相电流：,(3-18),中线电流：,（2）负载对称时，只需计算一相。,如：,根据对称原则可直接得出另两相电流：,= 5-250A,= 5-1450A,= 5950A,(3-19),负载对称时,问题及讨论,答：三相负载完全对称时，零线可以取消， 成为三相三线制。,A,C,B,Z,Z,Z,三相三线制,0,(3-20),二、三相三线制星形接法,1. 对称负载,计算一相，然后按对称关系直接写出其它两相即可。,三相电动机就是三相对称负载，普遍采用三相三线制供电。,A,C,B,Z,Z,Z,(3-21),讨论,A相短路，无中线：B相、C相负载承受电压？,答：B相、C相负载都承受线电压,A相断路，无中线： B相、C相负载承受电压？,答：B相、C相负载串联承受线电压UBC,(3-22),2. 不对称负载,N,N,(3-23),用节点电位（电压）法,N,N,ZA,ZB,ZC,(3-24),(3-25),应用实例-照明电路,正确接法:每层楼的灯相互并联,然后分别接至各相电压上。,则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。,(3-26),讨论,照明电路能否采用三相三线制供电方式？,A,C,B,.,.,.,一层楼,二层楼,三层楼,N,(3-27),情况1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通, 情况如何?,分析：设线电压为380V。A相断开后，B、C 两相串连，电压UBC （380V）加在B、C负载上。如果两相负载对称，则每相负载上的电压为190V。,结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。,(3-28),情况2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的1/4 ）结果如何？,结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。,分析,(3-29),总结中线的作用,负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。,(3-30),三、三角形接法,特点：线电压=相电压,即：负载两端的电压等于电源的线电压,(3-31),电流的计算,线电流,相电流,(3-32),（2）负载对称时：即 ZAB=ZBC=ZCA=Z,（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。,只计算其中一相，其它两相根据对称的原则写出即可。,则：,各相电流有效值相等，相位互差120 。,(3-33),同理：,负载对称而又采用三角形接法时： 线电流与相电流的大小关系及相位关系,设：负载为阻性的，阻抗角为 0 。,(3-34),负载对称时：,则三个线电流为：,(3-35),负载对称时三角形接法的特点,1. 当负载额定电压等于电源线电压时，应如何连接？,答：应三角形连接。,答：应星形接法。,2. 当负载额定电压等于电源线电压的 时，应如何连接？,1)负载的相电压与电源的线电压相等，是对称的；,2)相电流是对称的，线电流也是对称的，二者的大小关系为Il = Ip , 在相位上线电流滞后本相相电流30o。,(3-36),5-3 三相电路的功率,一、不对称负载,三相总有功功率：,三相总无功功率：,三相总视在功率：,电感性无功功率取正；电容性无功功率取负,(3-37),三相总有功功率：,星形接法时：,三角形接法时：,二、对称负载,仍为Up和Ip 的夹角,(3-38),同理，可求得负载对称时三相总无功功率：,负载对称时三相总视在功率：,(3-39),例：线电压为380的三相电源上接有两组对称负载：一组是三角形连接的电感性负载，每相阻抗ZD=36.3370W，另一组是星形连接的电阻性负载，每相电阻RY=10W。如图所示，试求（1）各组负载的相电流；（2）电路线电流；（3）三相有功功率。,解：设线电压,则相电压：,以A相为例,（1）对于形负载,(3-40),对于形Y负载,(2)电路线电流,(3)三相电路的有功功率,P = P+ PY =3UABIABcos37 0+3UAIAYcosoo,=338010.470.8 +3 22022 24kw,24kw,或,(3-41),第2章,P59: 8题、,P60: 24题、,思考与练习：,第2章作业：,P59: 10题、,P61: 31题,P60: 23题、24题 、18题,第1章,P26: 14题、16题,第1章作业：,P27: 27题、30题、,(3-42),电工实验,实验老师：茹秀敏 65790422,时间安排：,第13周星期一（11.24）,上午8：00 9：50，水工2006020,实验内容：1、戴维南定理的验证 2、三相交流电路,实验地点：综合楼413、414,下午3：00 4：50，水工2006017,下午5：10 7：00，农水2006014,其他班级另行通知,实验教材：电工实验指导（非电专业）,(3-43),知识结构图,电源,定义：三相对称电源、相序、相线、零线、对称,形联接：Ul = Up ,负载Y形联接:,对称：,，Ip对称，,IN=0,不对称：,Ip不对称，,P = Pa + Pb + Pc,(3-44),对称：,Ul 、Up对称，,不对称：,负载相电压不对称，所以负载不能正常工作,负载形联接:,对称：,，,，,不对称：,P = Pa + Pb + Pc,(3-45),单相功率的测量 - 电动式瓦特计,i2和 u 成正比，且近似同相,三、三相功率测量,(3-46),三相总功率为三个功率表测得数据的总和。,三相四线制接法，用三个功率表分别测量每相功率：,2. 三表法,1.一表法,对称负载时，测得一相功率乘以3即为三相总功率。,(3-47),三相总功率等于两表测得数据之和，每单个功率表的读数没有意义。,在三相三线制的电路中，不论负载星接或三角接，也不论负载对称与否，都广泛采用二表法。,3.二表法,(3-48),8、试求图2-35电路中电流表A0或电压表V0的读数。,图a,图b,2A,(3-49),图d,图c,80V,(3-50),10、一线圈接于100V的直流电源时，电流为2.5A；将其接至工频220V的电源时，