第四章三相正弦交流电路

1、南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 南昌航空大学信息工程学院电工电子教研部南昌航空大学信息工程学院电工电子教研部 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 1. 搞清对称三相负载搞清对称三相负载Y和和联结时相线电压、相线联结时相线电压、相线 电流关系电流关系; 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。掌握对称三相

2、电路电压、电流及功率的计算。 本章要点本章要点 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 N S U2 U1 e 在两磁极中间，放一个线圈。在两磁极中间，放一个线圈。 根据右手定则可知，线圈中根据右手定则可知，线圈中 产生感应电动势，其方向由产生感应电动势，其方向由 U2U1。 让线圈以让线圈以 的速度顺时的速度顺时 针旋转。针旋转。 合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线 圈两端便可得到圈两端便可得到单相单相交流电动势。交流电动势。 tEe sin2 单相电动势的产生单相电动势的产生: 南昌航空大学信工学院电工电子教研

3、部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 S N + + + + 定子定子 转子转子 + e1e2e3 + 铁心铁心（作为导磁路径）（作为导磁路径） 三相绕组三相绕组 : 直流励磁的电磁铁直流励磁的电磁铁 定子定子 转子转子 发电机结构发电机结构 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 U2 U1 . . 120 120 120 U3 . tUu sin m1 )120sin( m2 tUu )120sin( m3 tUu UUU 0 1 120 2 UU 120 3 UU u O u1u2u3 2 120 240 360 t 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航

4、空大学信工学院电工电子教研部 U2 U1 . . 120 120 120 U3 . tUu sin m1 )120sin( m2 tUu )120sin( m3 tUu UUU 0 1 120 2 UU 120 3 UU 幅值相等幅值相等 频率相同频率相同 相位互差相位互差120 对称三相电动势对称三相电动势 三个正弦交流电动势满足三个正弦交流电动势满足 以下特征：以下特征： 对称三相电动势的瞬时值之和为对称三相电动势的瞬时值之和为 0 0 321 uuu即：即： 0 321 UUU 或或 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 S N + + + + 定子定子

5、转子转子 + e1e2e3 + 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 N L2 L3 L1 N U1 V1 W1 (1) 联接方式联接方式 中性点中性点 321 UUU 、 312312 UUU 、 Up Ul 3 u + + + 1 u 2 u 12 u + + + 31 u 23 u 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 2112 UUU 3223 UUU 1331 UUU 由相量图可得由相量图可得 相量图相量图 30 303 112 UU 1 U 3 U 2 U 12 U 2 U L1 N L2 L3 + + + 1 u +

6、 + + 31 u 2 u 3 u 12 u 23 u 303 223 UU 303 331 UU 且且超超线线电电压压形形联联结结时时结结论论：电电源源,3,Y P UUl 。三三相相线线电电压压也也是是对对称称的的前前相相应应的的相相电电压压 ,30 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 p 相电压相电压线电压线电压 时时结结结论：电源结论：电源形联形联 UUl + + + L2 L1 L3 12 u BC U 31 u 23 u U1 U2 V1V2 W1 W2 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 南昌航空大学信工学院电工

7、电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 L3 三相四线制三相四线制 380/220伏伏 额定相电压为额定相电压为 220伏的单相负载伏的单相负载 额定线电压为额定线电压为 380伏的三相负载伏的三相负载 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 + 1 u 2 u 3 u + + Z1 Z2 Z3 N i 1 i 321 III 、 N 电源中性点电源中性点N 负载中性点负载中性点 1 i 2 i 3 i 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 P 3UU l P II l Y 联结时：联结时： 321N IIII 3 3 3 2

8、 2 2 1 1 1 Z U I Z U I Z U I + 1 u 2 u 3 u + + Z1 Z2 Z3 N i 1 i 1 i 2 i 3 i 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 P 3UU l P II l Y 联结时：联结时： 3 3 3 2 2 2 1 1 1 Z U I Z U I Z U I + 1 u 2 u 3 u + + Z1 Z2 Z3 N i 1 i 1 i 2 i 3 i 负载对称时负载对称时,中性线无电流中性线无电流, 可省掉中性线。可省掉中性线。 0 321N IIII 中中线线电电流流 321 ZZZ因为三相电压对称，且 所

9、以负载对称时，所以负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。 负载对称时，负载对称时， 只需计算一相电只需计算一相电 流，其它两相电流，其它两相电 流可根据对称性流可根据对称性 直接写出。直接写出。 A15010 A9010 A3010 3 2 1 I I I 可可知知： 如如： P 3UUl 负负载载对对称称无无中中性性线线时时 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 4.3 三相负载的三角形连接三相负载的三角形连接 321 III 、 12 I 23 I 31 I L1 + + + 12

10、u 12 i 23 u 31 u L2 L3 i1 i2 i3 23 i 31 i Z31Z12 Z23 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 (2) 相电流相电流 12 12 12 Z U I 23 23 23 Z U I 31 31 31 Z U I (1) 负载相电压负载相电压=电源线电压电源线电压 即即: UP = Ul 相电流：相电流： 312312 III 、 线电流：线电流： 321 III 、 L1 + + + 12 u 23 u 31 u i1 i2 i3 Z31 Z12 Z23 L2 L3 12 i 23 i 31 i 负载对称时，即负载对称

11、时，即Z12Z23Z31： Z U IIII P P312312 R X arctan 312312 可见：负载对称时可见：负载对称时, 相电流对称相电流对称 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 L1 + + + 12 u 23 u 31 u i1 i2 i3 Z31 Z12 Z23 L2 L3 12 i 23 i 31 i 相量图相量图 I 23 I 12 I 30 负载对称时负载对称时, 相电流对称相电流对称 I 2 I 3 (3) 线电流线电流 。3 30 0且且落落后后相相应应的的相相电电流流 ( (相相电电流流) ), ,3 3线线电电流流 联联接接

12、时时对对称称负负载载 : :结结论论 P II l 由相量图可求得由相量图可求得 31121 III 12232 III 23313 III 为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即 l IIII 321 12121 I330I2I cos 线电流线电流 比相应的相电流比相应的相电流 滞后滞后30 。 U 23 U 12 U 31 31 I 1 I 1 I 12 I 南昌航空大学信工学院电工电子教研部南昌航空大学信工学院电工电子教研部 P PPP cos3 cos3 ll IU IUP P PPP cos3 cos3 llI U IUP ll IIUU pp , 3 1 对称负载对称负载Y联结时：联结时： 相电压与相相电压与相 电流的相位差电流的相位差 当负载对称时：当负载对称时：P = 3Up Ipcos p 所以所以 ll