三相四线制功率计算原理及计算方法精华PPT学习教案

1、会计学1三相四线制功率计算原理及计算方法精三相四线制功率计算原理及计算方法精华华第一章 三相交流电路 1.1 三相交流电源 1.1.1 三相电动势的产生 1.1.2 三相交流电源的连接1.2 三相负载及三相电路的计算 1.2.1 星形接法及计算 1.2.2 三角形接法及计算1.3 三相电路的功率第1页/共44页1.1 三相交流电源1.1.1 三相电动势的产生NSAXe在两磁极中间，放一个线圈。根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由AX。让线圈以 的速度顺时针旋转。 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。tEeAXsin2第2页/共44页一、三相交流电

2、动势的产生AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：A XB YC Z首端末端三线圈空间位置各差120o 转子装有磁极并以 的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。第3页/共44页二、三相电动势的表示式三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120。240sin120sinsintEetEetEemCmBmA)120sin(tEm1. 三角函数式第4页/共44页AEBECE2. 相量表示式及相互关系0CBAEEE1201200EEEEEECBAEm BeAeCe0120240360t120120120第5页/共44页1.1.2 三相交流电源的连接一、星形接法AeCeBeAXYCBZ

3、N 1. 连接方式第6页/共44页Ce（中线）（火线）（火线）（火线）ceBeAXYCBZNAe三相四线制供电火线（相线）:ABC中线（零线）：N第7页/共44页 2. 三相电源星形接法的两组电压CCNBBNAANeueueu相电压：火线对零线间的电压。1201200PCNPBNPANUUUUUUCeceBeACBNAe120120120ANUBNUCNUANuBNuCNu三个相电压是对称的UP代表电源相电压的有效值第8页/共44页线电压：火线间的电压。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意规定的正方向ANuBNuCNu第9页/共

4、44页BNUABU线电压和相电压的关系：BNUANUCNU30BNANBNANABUUUUU303ANABUU第10页/共44页30 330 3CNANCNCABNCNBNBCUUUUUUUU 同理：303ANBNANABUUUUBNUANUCNUABUBCUCAU三个线电压也是对称的：大小相等，为相电压的 倍，相位领先对应的相电压30，互成120相位差。3第11页/共44页线电压与相电压的通用关系表达式：30 3plUUlU pU -为电源的相电压 -为电源的线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为V380 V220lPUU、V220lUV127pU第12页/共44页星形接法AC

5、B NZZZ1.2 三相负载及三相电路的计算三角形接法ACBZZZ负载有两种接法:第13页/共44页ACBNZZZANuBNuCNuAiCiBiANiCNiBNi相电流(负载上的电流)：CNBNANIII 、1.2.1 三相对称负载星形接法及计算线电流(火线上的电流)：CBAIII 、第14页/共44页plII CNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi一、星形接法特点相电流=线电流* CNBNANNIIIINI: 零线电流第15页/共44页*负载两端的电压等于电源的相电压ACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINIZ

6、UIIZUIICNCNCBNBNBZUIIANANA第16页/共44页二、负载星形接法时的一般计算方法ZUIIpplACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINI线电流、相电流计算通式：第17页/共44页V0pANUU120pBNUU120pCNUU ZZ1201200ZUIIZUIIZUZUZUIIpCNCpBNBpPANANA结论：三相电源对称，负载对称且Y形连接，则三个线电流也是对称的。中线电流为00CNBNANNIIII第18页/共44页例：三相电源， 三相对称负载，Y型接法，每相V380lU43jZ求：每相负载中的电流及各线电流相量。解：V220

7、33803lpUU设0220ANU120220BNU120220CNU1 .53543jZA1 .53441 .5350220ZUIIANANA第19页/共44页A1 .5344ANAIIA1 .173441201 .5344BNBIIA9 .66441201 .5344CNCII第20页/共44页1. 负载不对称时，各相单独计算。如： 已知： 三相负载 R、L、C 以及 三相线电压：120 120 0lCAlBClABUUUUUU求：各相、各线及中线电流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI第21页/共44页解：(1) CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI1

8、20 120 0lCAlBClABUUUUUU903130 311503130 31303130 31lCACNlBCBNlABANUUUUUUUUU相电压线电压30 3plUU第22页/共44页CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNIlpUU31令：则相电压为：90903115015031303031PlCNPlBNPlANUUUUUUUUU第23页/共44页(2) 相电流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI30RURUIPANAN18090CPCPCCNCNXUjXUjXUI240150LPLPLBNBNXUjXUjXUI第24页/共44页CAUABUBCU

9、(3) 中线电流CBANIIIINICNUANUBNUBNICNIANI(4) 相量图18024030CPCNLPBNPANXUIXUIRUI第25页/共44页AIBICI2. 负载对称时，只需计算一相。ZZZZCBA 如：AANANIZUI则：120120ANCCNANBBNIIIIII据此可直接得出另两相电流：0CBAOIIII（中线电流为0）CNUANUBNU3. 负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相 有效值即可。第26页/共44页0CBANIIII)(ZZZZCBA负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？答：Y形连接，三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。ceACBZZZC

10、eBeAe第27页/共44页三相三线制供电时，若各相负载不相等，将如何？ANNAIBICIAEBECECB求：各相负载电流。已知：240220 120220 0220CBAEEE每盏灯的额定值为: 220V、 100W第28页/共44页用节点电位法ANNAIBICIAEBECECBAEBECERRRRNNABCAIBICI第29页/共44页RRRRRRUN21121202201202200220 每盏灯为220V、 100W4842PURAEBECERRRRNNABCAIBICI、V 12055NUAIBICI、代入R值得：第30页/共44页应用实例-照明电路ACB.一组二组三组N 正确接法:

11、每组灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为：V220380PlUU每组灯的数量可以不等，但每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。能否取消中线？第31页/共44页关于零线的结论 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。 中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。 第32页/共44页1.2.2 三角形接法及计算ABiCAiBCiCiBiA

12、iCAuABuBCuACBlpUU 负载特点：负载的相电压=电源的线电压第33页/共44页各电流的计算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCACACACABCBCBCABABABZUIZUIZUI每相负载电流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII线电流第34页/共44页（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有 效值相等，相位互差120 。有效值为：ZUIIIIlPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。第35页/共44页CAABAIII3

13、03ABAIICAUABUBCUBICIABICAIBCI303303CACBCBIIII同理：0lABUU设：负载为阻性的，阻抗角为 0 。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系CAIAIABCABICAIAI第36页/共44页负载对称时三角形接法的特点BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBlpUU 负载303plII负载对称三角形接法，负载两端的电压等于电源的线电压；线电流是相电流的 倍，相位落后对应的相电流30。3第37页/共44页负载对称时：cos3ppIUP 1.3 三相电路的功率CBAPPPP三相总有功功率： 由负载性质决定 3plplIIUU星形接法时： 3 plplIIUU三角形接法时：cos3llIUP 1.3.1 三相电路的功率的计算UP、IP代表负载上的相电压和相电流第38页/共44页llllllIUSIUQIUP3sin3cos3有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：第39页/共44页三相交流电路的小结（1）-三相电源三相四线制AAeCeBeCBN三相电源一般都是对称的，而且多用三相四线制接法。第40页/共44页三相交流电路的小结(2)-三相负载星形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ第41页/共44页三相交流电路