三相交流电路概要PPT学习教案

1、会计学1三相交流电路概要三相交流电路概要+e1e2e3U2U1V1V2 W1W2+ +_eeU1U2定子定子转子转子U1V2V1W1NSU2-+W2第1页/共39页铁心铁心（作为导磁路经）（作为导磁路经）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tEesinm1)120sin(m2tEe)120sin(m3tEeEEE01)23j21(1202EEE)23j21(1203EEE第2页/共39页对称三相交流电波形图对称三相交流电波形图u0Te1e2e3t120120120E2E1E3对称三相电压相量图对称三相电压相量图第3页/共39页对称三相电动势的

2、瞬时值之和为对称三相电动势的瞬时值之和为 00321eee即：0321EEE或三个正弦交流电动势满足以下特征三个正弦交流电动势满足以下特征第4页/共39页三相四线制三相四线制:L1 L2 L3加加N 三相三线制三相三线制: :L1 L2 L3无无N 相电压相电压: U1 、U2 、U3线电压线电压: U12 、U23 、 U31第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路+U1_ _U2+ _U3+ + U12_+ U23_ _U31+E1_+_E2E3+_L1NL2L3N可提供两种电压可提供两种电压: :(1) 联接方式联接方式第5页/共39页根据根据KVL定律定律:U12 = U1

3、 - U2=U1 +(- U2)U31 = U3 - U1U23 = U2 - U3相量图相量图第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路+U1_ _U2+ _U3+ + U12_+ U23_ _U31+E1_+_E2E3+_L1NL2L3NU1 U2 U3 U31 300U12 -U2U23 (2) 相电压与线电压的关系相电压与线电压的关系由相量图可得由相量图可得303112UU303PU 0LU第6页/共39页1. 相电压对称相电压对称: Up= U1= U2= U3 线电压也对称线电压也对称: UL= U12= U23= U31结论结论:2. U12= 3 U1(大小关系大小关

4、系)U12超前超前U1 300 (相位关系相位关系)推出一般结论推出一般结论: UL=3 UpUL超前于与之对应的超前于与之对应的Up 300第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路U1 U2 U3 U31 300U12 -U2U23 第7页/共39页IL1 = I1IL2 = I2IL3 = I3根据根据KCL: 相电流和线电流都是对称的相电流和线电流都是对称的 Ip= Il 并且相位相同并且相位相同第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路+U1_ _U2+ _U3+ + U12_+ U23_ _U31+E1_+_E2E3+_L1NL2L3NIL3 IL2 IL1 I

5、N I2 I1 I3 (3) 相电流与线电流的关系相电流与线电流的关系第8页/共39页分析与思考分析与思考: :U2 = 220 V-1200U12 = 380 V300答：答：3.1星形联结的对称三相电源星形联结的对称三相电源,若相电压若相电压 u1=2202 sintV， 则则U2和和U12是多少？是多少？第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路第9页/共39页)30sin(220212tu)90sin(220223tu)150tsin(2202)210sin(220231tu2tusin1272102120sin1272tu03120sin1272tu第10页/共39页注意注

6、意: :这种接法只有三相三线制这种接法只有三相三线制L1L2L3132 +U12=U1 _ +U23=U2 _ _ U12=U1 + IL1IL2IL3I1I2I3第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路(1) 联接方式联接方式第11页/共39页（2 2）相电压与线电压的关系）相电压与线电压的关系根据根据KVL定律定律:U12 = U1U23 = U2U31 = U3结论结论:相电压对称和线电压都对称相电压对称和线电压都对称.Up= UL 且相位相同且相位相同 L1L2L3132 +U12=U1 _ +U23=U2 _ _U31=U3 + E = 0 无环流无环流第第 三三 章章

7、三三 相相 交交 流流 电电 路路第12页/共39页（3）相电流与线电流的关系）相电流与线电流的关系:根据根据KCL定律定律:IL1 = I1 - I3 IL3 = I3 - I2 IL2 = I2 - I1 I1 I2 IL2 IL1 -I3I3 IL3 相量图相量图: _ U31=U3 + L1L2L3132 +U12=U1 _ +U23=U2 _ IL1IL2IL3I1I2I3第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路= I1 +(- I3 ) 第13页/共39页结论结论: : IL =3 IPIL滞后于与之对应的滞后于与之对应的IP 300相电流和线电流对称相电流和线电流对称

8、注意注意: 一般所说的三相电源电压、电流是指线电压、线电流一般所说的三相电源电压、电流是指线电压、线电流. 电源内部无环流电源内部无环流.U = 0 第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路I12 I23 I2 I1 -I31I31 I3 相量图相量图:第14页/共39页三相负载分为两种三相负载分为两种: :1.对称负载对称负载: 2.不对称负载不对称负载:三相负载的连接方式有两种三相负载的连接方式有两种: :1.1.星形连接星形连接: :2.2.三角形连接三角形连接: :第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路第15页/共39页+U12_+U23_U31+Z3Z2Z1

9、L1L2L3N+U1_+ U2+_ U3 I1 I3I2 IL1 IN IL2 IL3 三相负载为三相四线制时星形连接三相负载为三相四线制时星形连接一一. .三相负载的星形联结三相负载的星形联结: :第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路第16页/共39页NI321III、1I+Z2Z3Z11U2U3U+1I2I3IN 电源中性点电源中性点N 负载中性点负载中性点第17页/共39页PL3UUPLII Y 联结时：联结时：321NIIII333222111 ZUIZUIZUI+Z2Z3Z11U2U3U+1I2I3I1I第18页/共39页1.1.线电压与相电压的关系线电压与相电压的关

10、系 U12 = U1 - U2 U31 = U3 - U1 U23 = U2 - U3 根据根据KVL定律定律:若电源电压对称若电源电压对称, ,负载的线电压和相电压是对称的负载的线电压和相电压是对称的第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路+U12_+U23_U31+Z3Z2Z1L1L2L3N+U1_+ U2+_ U3 I1 I3I2 IL1 IN IL2 IL3 第19页/共39页当负载对称时当负载对称时: Z1=Z2=Z3三相对称电源三相对称电源 + 三相对称负载三相对称负载 = 三相对称电路三相对称电路结论结论: :负载的线电压和相电压都对称负载的线电压和相电压都对称 Ul

11、=3 UpUl超前于与之对应的超前于与之对应的Up 300相量图相量图:第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路U1 U2 U3 U31 300U12 -U2U23 U12 = U1 - U2 =U1 +(- U2)第20页/共39页 2. 相电流与线电流的关系相电流与线电流的关系 U3=Z3 U2=Z2 U1=Z1得出得出:IL1 = I1IL2 = I2IL3 = I3IN = I1 + I2 + I3第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路+U12_+U23_U31+Z3Z2Z1L1L2L3N+U1_+ U2+_ U3 I1 I3I2 IL1 IN IL2 IL3

12、 第21页/共39页结论结论: 若负载对称若负载对称,相电流和线电流就对称相电流和线电流就对称 Ip = IL Ip= IL相位相同相位相同讨论讨论:一般中线可不要一般中线可不要必需有中线必需有中线1. 负载对称时负载对称时, = 0 IN = I1 + I2 + I32. 负载不对称时负载不对称时, 0 IN = I1 + I2 + I3第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路第22页/共39页L1NL3L2380V50100100中线的作用中线的作用: : 在负载不对称时在负载不对称时, ,保持相电压对称保持相电压对称. . Z1=Z2=Z3 =100 Z1=50 Z2=Z3

13、=100 例：例： 第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路第23页/共39页N+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACB若若RA=RB= RC = 5 ，求线电流及中性线电，求线电流及中性线电若若RA=5 , RB=10 , RC=20 ,求线电流及求线电流及 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压源线电压 。 负载为负载为V)30314sin(2380AB tu电灯组，电灯组，流流 IN ;中性线电流中性线电流 IN 。第24页/共39页中性线电流中性线电流0CBAN IIII解：解： 已知：已知：V30380AB U

14、N+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACBV0220A U A044A50220AAA RUI(1) 线电流线电流 三相对称三相对称A12044B IA12044C I第25页/共39页(2) 三相负载不对称三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ） 分别计算分别计算各线电流各线电流中性线电流中性线电流A12011A20120220CCC RUIA12022A10120220BBB RUIA1929 A12011A12022A044CBAN IIIIA044A50220AAA RUI第26页/共39页二、三相负载的三角形联结二、三相负载的三角形联结这种连接方法只能是三

15、相三线制这种连接方法只能是三相三线制第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路Z1Z3Z2L1L2L3IL1IL2IL3I1I2I3+U1_U12=+ U2_U23=_U3+=U31第27页/共39页1.1.相电压与线电压的关系相电压与线电压的关系结论：结论： 相电压对称、线电压也对称相电压对称、线电压也对称. . Up= ULU12 = U1U23 = U2U31 = U3得出：得出：第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路Z1Z3Z2L1L2L3IL1IL2IL3I1I2I3+U1_U12=+ U2_U23=_U3+=U31第28页/共39页2.相电流与线电流的关系相

16、电流与线电流的关系:根据根据KCL定律定律: I3 = I31 - I23 I2 = I23 - I11 I1 = I12 - I31 第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路Z1Z3Z2L1L2L3I1I2I3I12I23I31I12 I23 I2 -I31I31 I3 相量图相量图:I1 = I12 +(- I31 ) 相电流：相电流：121212UIZ232323UIZ313131UIZ第29页/共39页若若负载对称负载对称 相电流和线电流对称相电流和线电流对称若负载不对称若负载不对称, ,由于电源电压对称由于电源电压对称, ,故负载的相故负载的相电压对称电压对称, ,但相电

17、流和线电流不对称但相电流和线电流不对称. .结论：结论：IL滞后于与之对应的滞后于与之对应的IP 300 IL = 3 IP第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路I1 I2 IL2 -I3I3 IL3 相量图相量图:IL1 第30页/共39页 三相负载采取那种联结方式三相负载采取那种联结方式 取决于电源电压和负载的额取决于电源电压和负载的额定电压定电压,原则上应使负载的实际工作相电压等于额定相电压。原则上应使负载的实际工作相电压等于额定相电压。如如:某三相异步电动机某三相异步电动机,三相绕组的额定电压是三相绕组的额定电压是220V,若电源电压分别为若电源电压分别为380V和和22

18、0V,应采取那种联结方式应采取那种联结方式? 答答:电源电源380V: Y接接 电源电源220V: 接接说明：说明：若为单相多台负载，应尽量均匀地分布在三相上。若为单相多台负载，应尽量均匀地分布在三相上。第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路第31页/共39页第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路有功功率无功功率视在功率说明任意负载P=P1+ P2+ P3Q=Q1+Q2+Q3S=S1+S2+S3对称负载P=3P1 =3UP IP cos =3UlIl cosQ=3Q1=3UP IP sin =3Ul IlsinS=3S1=3UP IP =3Ul Il相值相值线值线值

19、第32页/共39页 例例1: 有一个三相对称负载有一个三相对称负载,每相负载每相负载R=29,X=21.8, 且每且每相负载的额定电压为相负载的额定电压为380V。求求: 1.有一个三相星接电源有一个三相星接电源,电压为电压为380V,负载应如何接负载应如何接 2.负载从电源取用的电流负载从电源取用的电流? 3.负载所消耗的功率负载所消耗的功率?解解:采取接采取接ZZZ电源电源负载负载 IP Il第第 三三 章章 三三 相相 交交 流流 电电 路路第33页/共39页2.Z =R2 + X2 = 36.1 IP =UPZ=38036.1=10.5AIL = 3 IP = 18.2A =9800W第第 4 4 章章 供供 电电 与与 用用 电电3. P