第三章三相正弦交流电路课堂课资

1、退出退出1章节内容退出退出电能的产生、传输和分配大多采用的是三相电能的产生、传输和分配大多采用的是三相正弦交流电形式。由三相正弦交流电源供电正弦交流电形式。由三相正弦交流电源供电的电路称为三相电路。与上一章介绍的单相的电路称为三相电路。与上一章介绍的单相正弦交流电路相比，三相电路具有输电经济、正弦交流电路相比，三相电路具有输电经济、三相电机性能好、效率高、成本低等优点。三相电机性能好、效率高、成本低等优点。本章主要讨论三相正弦交流电源的联接、负本章主要讨论三相正弦交流电源的联接、负载的联结、三相电路的分析以及三相电路的载的联结、三相电路的分析以及三相电路的功率问题。功率问题。2章节内容退出退出

2、sn+_eeu1u2定子定子转子转子+e1e2e3+ 3章节内容退出退出铁心铁心（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teuu sinm )120sin(m teuv )120sin(m teuw uuuu 0)23j21(120 uuuw)23j21(120 uuuv4章节内容退出退出uvuu . .120120120uw .tuuu sinm )120sin(m tuuv )120sin(m tuuw uuuu 0 120uuv 120uuwuouuuvuw2 120 240 360t 5章节内容退出退出对称

3、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 00 wvuuuu即：即：0 wvuuuu或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6章节内容退出退出n b canu1v1w1(1) 联接方式联接方式中性点中性点cnbnanuuu、cabcabuuu、 up ulcnu+anubnuabu+caubcu7章节内容退出退出bnanabuuu cnbnbcuuu ancauuu cn由相量图可得由相量图可得 30303anabuu anucnubnuabubnu l1nl2l3+anu+caubnucnuabubcu8章节内容退出退出 p 相电压相电压线电压线电压 时时

4、结结结论：电源形联结论：电源形联uul 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 puul 。三相线电压也是对称的三相线电压也是对称的前相应的相电压前相应的相电压 ,30 303bnbcuu 303cncauu+bacabubcucaubcu9章节内容退出退出10章节内容退出退出c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11章节内容退出退出+anubnucnu+zazbzcnianicnbnaniii、clblaliii、n 电源中性点电源中性点n 负载中性点负载

5、中性点aliblicli12章节内容退出退出p3uulpiil y 联结时：联结时：cnbnaniiii nccncnbbnbnaananzuizuizui +anubnucnu+zazbzcnianialiblicli13章节内容退出退出+anubnucnu+zazbzcnianialiblicli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。0n cnbnaniiii中中线线电电流流cbazzz 因为三相电压对称，且因为三相电压对称，且所以负载对称时，所以负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。p3uul 负载对称无中性线时负载对称无中性线时 负载对称时，

6、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。a15010a9010 a3010 cnbnaniii可知：可知：如：如：14章节内容退出退出例例1 1：灯组，若灯组，若ra=rb= rc = 5 ，求线电流及中性线电流，求线电流及中性线电流in ; 若若ra=5 , rb=10 , rc=20 ,求线电流及中求线电流及中性线电流性线电流 in 。 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 。负载为电。负载为电v)30314sin(2380 tuabn+anun rarb

7、rcabcbnucnualibliclini15章节内容退出退出中性线电流中性线电流0cnbnann iiii解：解： 已知：已知：v30380 abuv0220 anu a044a50220aanan rui(1) 线电流线电流 三相对称三相对称a12044bn ia12044cn in+anun rarbrcabcbnucnualibliclini16章节内容退出退出(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a12011a20120220 ccncnruia12022a10120220 bbnbnru

8、ia1929 a12011a12022a044n cnbnaniiiia044a50220 aananrui17章节内容退出退出解解: (1) 中性线未断中性线未断l1 l1l2 l3 l1l1 r1r3r2l1l2nl3n 18章节内容退出退出 3+3u 2u 1u l2l3l1 此时负载中性点此时负载中性点l1v380,v380,0,03313212211 uuuuuuuu19章节内容退出退出l1 l2 、 l3相灯仍承受相灯仍承受220v电压电压, 正常工作。正常工作。a7 .1202103803223 rruiv127107 .1222 ir uv254207 .1233 ir uil

9、2l3+ r1r3r2l1l2nl3n 退出退出21章节内容退出退出则节点电压则节点电压nn rbrc.ra+aibiciaubucuau bu cu nu设设,v0220a ucbacbaccbbaa111201202201012022050220111rrrrrrrururuun a193 .85a)2 .27j6 .78( v131288ncc uuuv0249nbb uuuv0144naa uuu22章节内容退出退出可见：可见： 1. 不对称三相负载做星形联结且无中性线时不对称三相负载做星形联结且无中性线时, 三相三相负载的相电压不对称。负载的相电压不对称。 2. 照明负载三相不对称，

10、必须采用三相四线制供电照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线上不允许接刀闸和熔断器。方式，且中性线上不允许接刀闸和熔断器。 a08 .28a511144aaa ruia13994.24a101394 .249bbb ruia1314 .14a20131288ccc rui退出退出3.3 负载三角形联结的三相电路负载三角形联结的三相电路clblaliii、abibcicaia+abuabibcucaubcialibliclbcicaizcazabzbc24章节内容退出退出(2) 相电流相电流abababzui bcbcbczui cacacazui (1) 负载相电压负载相电压

11、=电源线电压电源线电压即即: up = ul即即相电流：相电流：cabcabiii、线电流：线电流： clblaliii、l1+abubcucauialibliclzcazabzbcl2l3abibcicai25章节内容退出退出相量图相量图ibciabi30负载对称时负载对称时, iblicl(3) 线电流线电流。3030且落后相应的相电流且落后相应的相电流(相电流),(相电流),3 3线电流线电流联接时联接时对称负载对称负载 : :结论结论 p iil由相量图可求得由相量图可求得caabaliii abbcbliii bccacliii zuiiiicabcabpp rxcabcabarct

12、an lclblaliiii pp330cos2iiil ubcuabucacai ali26章节内容退出退出负载的额定电压负载的额定电压 = 电源的线电压电源的线电压应作应作 联结联结负载的额定电压负载的额定电压 = 电源线电压电源线电压=电源相电压电源相电压31应作应作 y 联结联结 三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三三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角形，而照明负载一般都联结成星形(具有中性线具有中性线)。27章节内容退出退出lliuiuqps3 3 pp22 lliiuu31 ,pp 对称负载对称负载 联结时：联结时： ppppcos

13、3cos3 lliuiup 同理同理ppppsin3 sin3 lliuiuq lliiuu pp ,31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28章节内容退出退出 有一三相电动机有一三相电动机, 每相的等效电阻每相的等效电阻r = 29 , 等效等效 感抗感抗xl=21.8 , 试求下列两种情况下电动机的相电流、试求下列两种情况下电动机的相电流、 线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果：线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果： (1) 绕组联成星形接于绕组联成星形接于ul =

14、380 v的三相电源上的三相电源上; (2) 绕组联成三角形接于绕组联成三角形接于ul =220 v的三相电源上。的三相电源上。例例1:解解: (1)a1 . 6a8 .212922022pp zuiw8 .2129291 . 63803cos322 lliupwk2 . 38 . 01 . 63803 29章节内容退出退出wk2 . 3w8 . 05 .102203cos3 lliupa1 . 6a8 .212922022p zuil(2)a5 .103p iil 比较比较(1), (2)的结果的结果: 有的电动机有两种额定电压有的电动机有两种额定电压, 如如220/380 v。当电源电压为

15、当电源电压为380 v时时, 电动机的绕组应联结成星形；电动机的绕组应联结成星形；当电源电压为当电源电压为220 v时时, 电动机的绕组应联结成三角形。电动机的绕组应联结成三角形。在三角形和星形两种联结法中在三角形和星形两种联结法中, 相电压、相电流相电压、相电流以及功率都未改变以及功率都未改变，仅，仅三角形联结情况下的线电流三角形联结情况下的线电流比星形联结情况下的线电流增大比星形联结情况下的线电流增大 倍倍。330章节内容退出退出例例2:l1l2l3 zyr 线电压线电压ul为为380 v的三相电源上，接有两组对称的三相电源上，接有两组对称三相电源：一组是三角形联结的电感性负载，每相三相电源：一组是三角形联结的电感性负载，每相阻抗阻抗 ; 另一组是星形联结的电阻性另一组是星形联结的电阻性负载，每相电阻负载，每相电阻r =10 , 如图所示。试求：如图所示。试求：(1)各组负载的相电流；各组负载的相电流；(2) 电路线电流；电路线电流；(3) 三相有功功率。三相有功功率。 373 .36z设设解：解：v0380 abuv30220 anu则则31章节