相交流电路ppt课件

1、第第4章章 三相交流电路三相交流电路 l4.1 三相电源电路三相电源电路l4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l4.3 负载三角形结合三相电路负载三角形结合三相电路l4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量4.1 三相电源电路三相电源电路l 4.1.1三相电源三相电源l三相交流电普通是由三相交流发电机产生的。三相电源就是指三个频三相交流电普通是由三相交流发电机产生的。三相电源就是指三个频率一样、幅值相等、相位上相互间隔率一样、幅值相等、相位上相互间隔 的正弦电压源按一定的方式的正弦电压源按一定的方式联接而成的，故称三相对称电源。三相发电机就是一个三相电源，图联接而成的，故称三相

2、对称电源。三相发电机就是一个三相电源，图4-1a为三相发电机原理图。在发电机的定子中嵌有三相电枢绕组，为三相发电机原理图。在发电机的定子中嵌有三相电枢绕组，每相绕组构造完全一样，在空间位置上相互间隔每相绕组构造完全一样，在空间位置上相互间隔 分别称为分别称为U相、相、V相、相、W相绕组，绕组的始端标以相绕组，绕组的始端标以 ，对应的末端标，对应的末端标以以 ，当转子磁极匀速旋转时，当转子磁极匀速旋转时 ，将在三相绕组中产生正弦，将在三相绕组中产生正弦感应电动势，分别为感应电动势，分别为 ，如图，如图4-1b所示。假设以所示。假设以U相为相为参考正弦量，那么三相电动势为：参考正弦量，那么三相电动

3、势为：前往前往下一页下一页0120111UVW、222UVW、UVWeee、01204.1 三相电源电路三相电源电路l 4-1 l 4-2l它们的波形图和相量图如图它们的波形图和相量图如图4-2所示。所示。前往前往上一页上一页下一页下一页sinUUeEt 0sin(120 )VVeEt 0sin(120 )WWeEt .00UUEE .0120VVEE .0120WWEE 4.1 三相电源电路三相电源电路l从图可知，三相对称电源有如下特性：从图可知，三相对称电源有如下特性： l 或或 4-3l三相交流电出现正幅值的先后次序，称为三相电源的相序，假设相序三相交流电出现正幅值的先后次序，称为三相电

4、源的相序，假设相序U-V-W称为正序，那么相序称为正序，那么相序U-W-V称为逆序。对于三相异步电动机来称为逆序。对于三相异步电动机来说，不同的相序，电动机的转向不同，要改动电动机的转向，只需恣说，不同的相序，电动机的转向不同，要改动电动机的转向，只需恣意对调两根电源线即可实践上是改动旋转磁场的方向。无特别阐意对调两根电源线即可实践上是改动旋转磁场的方向。无特别阐明，相序普通指正序。明，相序普通指正序。l4.1.2.三相电源的星形结合三相电源的星形结合 l 前往前往上一页上一页下一页下一页0UVWeee .0UVWEEE 4.1 三相电源电路三相电源电路l将三相电源的末端将三相电源的末端U2、

5、V2、W2联成一点联成一点N，而把始端，而把始端U1、V1、W1作为与外电路结合的端点，这种结合方式，称为三相电源的星形结合。作为与外电路结合的端点，这种结合方式，称为三相电源的星形结合。节点节点N称为中性点或零点。如图称为中性点或零点。如图4-3所示。所示。l三相电路的几个重要概念。三相电路的几个重要概念。l1. 三相四线制三相四线制l三相电源星形结合，分别从三相绕组的始端和中性点引出四根线，这三相电源星形结合，分别从三相绕组的始端和中性点引出四根线，这种供电系统，称为三相四线制。其中，从始端种供电系统，称为三相四线制。其中，从始端U1、V1、W1引出的三引出的三根导线称为相线，常用根导线称

6、为相线，常用L1、L2、L3表示。在配电安装的母线上，分表示。在配电安装的母线上，分别涂以黄、绿、红三种颜色表示，从中性点引出的导线称为中性线，别涂以黄、绿、红三种颜色表示，从中性点引出的导线称为中性线，普通涂以黑色或淡蓝色。普通涂以黑色或淡蓝色。前往前往上一页上一页下一页下一页4.1 三相电源电路三相电源电路l三相四线制的供电系统，通常是低压供电网采用。我们日常生活所用三相四线制的供电系统，通常是低压供电网采用。我们日常生活所用到的单相供电线路，其实是其中的一相电路，普通由一根相线和一根到的单相供电线路，其实是其中的一相电路，普通由一根相线和一根中性线组成。中性线组成。l2.相电压和线电压相

7、电压和线电压 l 在图在图4-3中，相线和中性线之间的电压，称为相电压，如中，相线和中性线之间的电压，称为相电压，如 l ，相线与相线之间的电压，称为线电压。如，相线与相线之间的电压，称为线电压。如 。通。通常规定各相电动势的参考方向为从绕组的末端指向始端，常规定各相电动势的参考方向为从绕组的末端指向始端， 相电压的相电压的参考方向为从始端指向末端从相线指向中线；参考方向为从始端指向末端从相线指向中线； 线电压的参考方线电压的参考方向，向， 例如例如 ， 那么是从那么是从U端指向端指向V端。端。前往前往上一页上一页下一页下一页UVWuuu、UVVWWUuuu、UVu 4.1 三相电源电路三相电

8、源电路l3. 相电压和线电压的关系相电压和线电压的关系 l 在图在图4-3中，相电压和线电压用相量可表示为：中，相电压和线电压用相量可表示为：l 4-4l因三相电动势是对称的，故三相电压也是对称的，互成因三相电动势是对称的，故三相电压也是对称的，互成 ，三相，三相对称电压的相量图如图对称电压的相量图如图4-4所示。所示。l利用平行四边形法那么，相量合成可得线电压和相电压的关系。如图利用平行四边形法那么，相量合成可得线电压和相电压的关系。如图4-4所示。从相量图可知所示。从相量图可知 ，线电压也是对称的，且相位超前相电压，线电压也是对称的，且相位超前相电压 ，有效值是相电压有效值的有效值是相电压

9、有效值的 倍。倍。前往前往上一页上一页下一页下一页01200303.UVUVUUU.VWVWUUU.WUWUUUU 4.1 三相电源电路三相电源电路l假设设线电压有效值为假设设线电压有效值为 ，相电压有效值为，相电压有效值为 ，那么，那么l 4-5l假设设假设设l l利用式利用式(4-4)同样可以得出上述结论读者可本人推导。同样可以得出上述结论读者可本人推导。前往前往上一页上一页下一页下一页LUPU 3LPUU .00UPUU .0120VPUU.0120WPUU4.1 三相电源电路三相电源电路l三相四线制供电系统可提供两种电压：一种是相电压三相四线制供电系统可提供两种电压：一种是相电压220

10、V，另一种，另一种是线电压是线电压380V220 V。可根据额定电压决议负载的接法：。可根据额定电压决议负载的接法： 假设假设负载额定电压是负载额定电压是380 V， 就接在两条相线之间；就接在两条相线之间； 假设负载额定电压是假设负载额定电压是220 V， 就接在相线和中线之间。必需留意，就接在相线和中线之间。必需留意， 不加阐明的三相电源和不加阐明的三相电源和三相负载的额定电压都是指线电压。三相负载的额定电压都是指线电压。l4 三相三线制三相三线制 l当三相电源结合成星形，只引出相线，这种供电方式，称为三相三线当三相电源结合成星形，只引出相线，这种供电方式，称为三相三线制，负载只能运用线电

11、压。三相三线制普通为动力线路供电。制，负载只能运用线电压。三相三线制普通为动力线路供电。前往前往上一页上一页34.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l三相电源供电时，为了保证每相电源输出功率平衡，负载根据其额定三相电源供电时，为了保证每相电源输出功率平衡，负载根据其额定电压的不同，分别接在三相电源上，构成三相负载，其联接方式有两电压的不同，分别接在三相电源上，构成三相负载，其联接方式有两种：星形联接种：星形联接Y联接和三角形联接联接。联接和三角形联接联接。l4.2.1. 三相负载的星形联接三相负载的星形联接 l 将三相负载的一端结合在一同和电源中性线相连，另一端分别和相将三相负载的一

12、端结合在一同和电源中性线相连，另一端分别和相线相连，构成负载星形结合的三相四线制电路。如图线相连，构成负载星形结合的三相四线制电路。如图4-5所示。所示。l 1. 三相对称负载三相对称负载 和不对称负载和不对称负载前往前往下一页下一页4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l 在图在图4-5所示电路中，每相负载的等效阻抗分别为所示电路中，每相负载的等效阻抗分别为 ，假，假设设 ，即每相负载的阻抗模相等且阻抗角也相等，那，即每相负载的阻抗模相等且阻抗角也相等，那么称为三相对称负载。如三相异步电动机、三相电炉等。不满足此条么称为三相对称负载。如三相异步电动机、三相电炉等。不满足此条件的负载

13、，称为三相不对称负载，如家庭照明电路，不同家庭的负载件的负载，称为三相不对称负载，如家庭照明电路，不同家庭的负载普通是不一样，如图普通是不一样，如图4-6所示所示.l2. 线电压和相电压线电压和相电压 l负载星形结合时，负载两端的电压等于电源的相电压，其大小等于电负载星形结合时，负载两端的电压等于电源的相电压，其大小等于电源线电压的源线电压的 . l3. 线电流和相电流线电流和相电流 前往前往上一页上一页下一页下一页UVWZZZ、UVWZZZZ = = =134.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l三相电路中，相线中流过的电流称为线电流。如三相电路中，相线中流过的电流称为线电流。如

14、；流过每；流过每相负载的电流，称为相电流，如相负载的电流，称为相电流，如 。显然，相电流等于相。显然，相电流等于相应的线电流。即应的线电流。即l假设用有效值普通写成假设用有效值普通写成 l 4-6前往前往上一页上一页下一页下一页.UVWIII、 、.UNVNWNIII、 .UNUII .VNVII .WNWII LPII 4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l每相电流可经过三个单相电路计算：每相电流可经过三个单相电路计算：l l 4-7前往前往上一页上一页下一页下一页.0.0|UPPUNUUUUUUUUIZZZ .0.00120|VPPVNVVVVVUUUIZZZ （）.0.001

15、20|WPPWNWWWWWUUUIZZZ （） 4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l其中其中l 4-8l l其电压电流的相图如图其电压电流的相图如图4-7a所示。所示。l假设是三相对称负载，即假设是三相对称负载，即 ，那么式，那么式4-7、4-8可写成可写成前往前往上一页上一页下一页下一页arctanUUUXR arctanVVVXR arctanWWWXR UVWZZZZ = = =4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l 4-9l 4-10l故三相电流也是对称的，电压、电流相量图如图故三相电流也是对称的，电压、电流相量图如图4-7b所示。这时所示。这时只需计算任一相

16、电流，根据对称关系便可知另两相的电流。只需计算任一相电流，根据对称关系便可知另两相的电流。前往前往上一页上一页下一页下一页.|PUUNUIIZ .0( 120)|PUNVNUIIZ .0(120)|PUNWNUIIZ arctanUVWXR 4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l4.中性线电流中性线电流l中性线中流过的电流，称为中性线电流，如中性线中流过的电流，称为中性线电流，如 .由由KCL可知可知 l 或或 4-11l假设是三相对称负载，那么中性线电流为假设是三相对称负载，那么中性线电流为0，即，即 l 或或 4-12l由此可见，在三相四线制中，三相对称负载中性线不起作用，故可

17、将由此可见，在三相四线制中，三相对称负载中性线不起作用，故可将中性线省去，那么成为三相三线制系统。厂矿为三相电动机供电的线中性线省去，那么成为三相三线制系统。厂矿为三相电动机供电的线路就采用三相三线制。如图路就采用三相三线制。如图4-6所示所示前往前往上一页上一页下一页下一页.NI.NUVWIIII NUVWiiii.0NUVWIIII0NUVWiiii 4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l在低压配电系统中，都采用三相四线制，提供在低压配电系统中，都采用三相四线制，提供220V和和380V两种电压两种电压等级。以满足不同负载额定电压的要求。在该供电系统中，三相负载等级。以满足不同

18、负载额定电压的要求。在该供电系统中，三相负载多为不对称负载，中性线中有电流经过，此时中性线是不能省去的，多为不对称负载，中性线中有电流经过，此时中性线是不能省去的，且要求中性线具有一定的强度，中性线上不允许安装开关和熔断器。且要求中性线具有一定的强度，中性线上不允许安装开关和熔断器。正是由于有了中性线，跨接在中性线和相线之间的单相负载，其端电正是由于有了中性线，跨接在中性线和相线之间的单相负载，其端电压一直坚持为额定电压压一直坚持为额定电压(相电压相电压)而正常任务。假设中性线断开，那么而正常任务。假设中性线断开，那么会使有的负载端电压升高，严重时还会烧毁负载，有的负载端电压降会使有的负载端电

19、压升高，严重时还会烧毁负载，有的负载端电压降低而无法正常任务，下面以例子阐明中性线的作用。低而无法正常任务，下面以例子阐明中性线的作用。前往前往上一页上一页下一页下一页4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l例例4.1 在图在图4-8所示的三相四线制系统中，每相接入一组灯泡，其等效所示的三相四线制系统中，每相接入一组灯泡，其等效电阻电阻R = 400 ，假设线电压为，假设线电压为380V，试计算：，试计算：l 各相负载的电压和电流的大小；各相负载的电压和电流的大小；l 假设假设L1相断开时，其他两相负载的电压和电流的大小；相断开时，其他两相负载的电压和电流的大小；l 假设假设L1相发

20、生短路，其他两相负载的电压和电流的大小；相发生短路，其他两相负载的电压和电流的大小；l 假设除去中性线，重新计算、；假设除去中性线，重新计算、；l解：解： 在正常情况下，如图在正常情况下，如图4-8a所示。对称三相负载，三相的电所示。对称三相负载，三相的电压和电流都是对称的，只需任求一相即可，由式压和电流都是对称的，只需任求一相即可，由式4-5、4-6可可知知前往前往上一页上一页下一页下一页 4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l相电压相电压l相电流相电流l 当当L1断开时，如图断开时，如图4-8c所示。所示。L2、L3相的负载端电压还是坚相的负载端电压还是坚持为相电压，能正常任务

21、，电压和电流数值是同持为相电压，能正常任务，电压和电流数值是同l 当当L1相短路，如图相短路，如图4-8d所示。所示。L1相上的保险安装使相上的保险安装使L1相断开，相断开，L2、L3相上负载仍能正常任务，电压和电流数值同相上负载仍能正常任务，电压和电流数值同l假设除去中性线，正常情况下三相四线制系统成为三相三线制系统，假设除去中性线，正常情况下三相四线制系统成为三相三线制系统，如图如图4-8b所示。每相的电压和电流大小同所示。每相的电压和电流大小同前往前往上一页上一页下一页下一页138022033UVWPLUUUUUV 2200.55400PPUIAR 4.2 负载星形结合三相电路负载星形结

22、合三相电路l假设此时假设此时L1相断开，那么相断开，那么R2、R3灯组串联接在灯组串联接在L2L3之间，接受线电之间，接受线电压压380V。因。因R2 = R3，故灯组接受的电压为，故灯组接受的电压为l l电流电流 l因因R2、R3灯组两端电压低于额定电压灯组两端电压低于额定电压220V，因此，因此R2、R3灯组变暗。灯组变暗。前往前往上一页上一页下一页下一页12138019022LUUUV22321900.475400UIIAR 4.2 负载星形结合三相电路负载星形结合三相电路l假设此时L1相短路，在瞬间R2、R3分别接在两相L1L2、L1L3之间，灯组两端的电压均为380V，经过的电流均为

23、 ，两灯组迅速变亮，即刻烧坏。l由此可见，星形结合非对称三相负载，必需采用三相四线制系统供电，中性线不能省略。前往前往上一页上一页3800.95400AA 4.3 负载三角形结合三相电路负载三角形结合三相电路l4.3.1. 三相负载的三角形联接三相负载的三角形联接.l将三相负载首尾依次相连而成三角形，分别接将三相负载首尾依次相连而成三角形，分别接到三相电源的三根相线上，称为三相负载的三到三相电源的三根相线上，称为三相负载的三角形联接角形联接 联接，如图联接，如图4-9所示。所示。l 为三相负载，其上流过的电流为三相负载，其上流过的电流称为相电流，如称为相电流，如 。显然负载三角。显然负载三角形

24、结合时，负载的相电压就是线电压分别形结合时，负载的相电压就是线电压分别为为 ，假设用有效值表示，那么，假设用有效值表示，那么l 4-13l1. 相电流的计算相电流的计算前往前往下一页下一页.UVVWWUIII、UVVWWUZZZ、.UVVWWUUUU、PLUU 4.3 负载三角形结合三相电路负载三角形结合三相电路l三相负载三角形结合时，经过每相负载的相电流可采用下式计算：三相负载三角形结合时，经过每相负载的相电流可采用下式计算：l 4-14l每相负载的电压和电流之间的相位差分别为：每相负载的电压和电流之间的相位差分别为：l 前往前往上一页上一页下一页下一页.UVUVUVUIZ .VWVWVWU

25、IZ .WUWUWUUIZ 4.3 负载三角形结合三相电路负载三角形结合三相电路l 4-15l假设是三相对称负载，即假设是三相对称负载，即前往前往上一页上一页下一页下一页arctanUVUVUVXR arctanVWVWVWXR arctanWUWUWUXR |UVVWWUZZZZ | |= =| | |= =| |UVVWWU 4.3 负载三角形结合三相电路负载三角形结合三相电路l那么负载的相电流也是对称的，那么负载的相电流也是对称的，l 4-16l2.线电流的计算线电流的计算 l 由由KCL可知，每相的线电流分别为可知，每相的线电流分别为 l 4-17前往前往上一页上一页下一页下一页arc

26、tanUVVWWUXR|PUVVWWUPUIIIIZ .UUVWUIII .VVWUVIII.WWUVWIII 4.3 负载三角形结合三相电路负载三角形结合三相电路l对称三相负载的相电流、线电流、线电压相电压之间关系相量图对称三相负载的相电流、线电流、线电压相电压之间关系相量图如图如图4-10(b)所示。先画三相对称电压，再画出三相对称相电流，根据所示。先画三相对称电压，再画出三相对称相电流，根据平行四边形法那么，求出线电流相量。平行四边形法那么，求出线电流相量。l从相量图可知，三相线电流也是三相对称的，且滞后相电流从相量图可知，三相线电流也是三相对称的，且滞后相电流 ，大，大小是相电流的小是

27、相电流的 倍，用有效值表示为倍，用有效值表示为l 4-18l负载作三角形结合时，假设某一相出现缺点，并不影响其他两相的任负载作三角形结合时，假设某一相出现缺点，并不影响其他两相的任务。由于另两相的任务电压一直为线电压。务。由于另两相的任务电压一直为线电压。l需求阐明的是，在三相电路中，假设无阐明，通常所说的电压、电流需求阐明的是，在三相电路中，假设无阐明，通常所说的电压、电流是指线电压和线电流。是指线电压和线电流。前往前往上一页上一页下一页下一页03033LPII 4.3 负载三角形结合三相电路负载三角形结合三相电路l例例4.2 某三相对称负载，每相负载为某三相对称负载，每相负载为Z = 3

28、+ j4 ，接成三角形，接在，接成三角形，接在线电压为线电压为380V的三相电源上，如图的三相电源上，如图4-9所示，求线电流所示，求线电流 l解：三相对称负载三角形联接，可知三相电流也是对称的。设线电解：三相对称负载三角形联接，可知三相电流也是对称的。设线电压压 ，也是相电压，那么相电流，也是相电压，那么相电流l l根据线电流滞后相电流根据线电流滞后相电流 ，且大小为相电流，且大小为相电流 倍，可得相应的线电倍，可得相应的线电流流l 前往前往上一页上一页下一页下一页.UVWIII、 、.0380 0UVUV .00.00380 0380 07653345 53UVUVUIAZj 0303 .

29、033( 53UUVII 0 00 00 0- -3 30 0 = =7 76 6- -3 30 0 ) )= =1 13 36 6. .1 1- -8 83 3 A A4.3 负载三角形结合三相电路负载三角形结合三相电路l由其对称性可知由其对称性可知 l l l相电流、线电流有效值分别为相电流、线电流有效值分别为76A、131.6A。l三相负载采用何种结合方式，必需根据每相负载的额定电压与电源线三相负载采用何种结合方式，必需根据每相负载的额定电压与电源线电压的关系来决议。而与电源本身的结合方式无关。当各相负载的额电压的关系来决议。而与电源本身的结合方式无关。当各相负载的额定电压等于电源线电压

30、的定电压等于电源线电压的1/ 时，负载就应该采用星形结合，这样时，负载就应该采用星形结合，这样负载就能在额定相电压下任务。错误的接法往往会运用电设备不能正负载就能在额定相电压下任务。错误的接法往往会运用电设备不能正常任务，甚至引起严重的后果。常任务，甚至引起严重的后果。前往前往上一页上一页3.(VI 0 00 00 01 13 36 6. .1 1- -8 83 3 - -1 12 20 0 ) )= =1 13 36 6. .1 12 20 03 3 A A.(WI000000136.1-83 +120 )=136.1 37 A136.1-83 +120 )=136.1 37 A4.4 三相

31、电路功率及丈量三相电路功率及丈量l三相负载，无论是星形结合还是三角形结合，三相电路的总有功功率三相负载，无论是星形结合还是三角形结合，三相电路的总有功功率等于各相有功功率之和，总的无功功率等于各相无功功率之和。等于各相有功功率之和，总的无功功率等于各相无功功率之和。l4.3.1. 有功功率有功功率l设三相有功功率分别为设三相有功功率分别为 ，那么三相电路的有功功率为，那么三相电路的有功功率为l 4-19l假设是三相对称负载，那么每相的有功功率相等，故有假设是三相对称负载，那么每相的有功功率相等，故有l 4-20l式中式中 是相电压是相电压 和相电流和相电流 的相位差。的相位差。前往前往下一页下

32、一页UVWPPP、UVWpPPP 33cosUPPpPU I PUPI 4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l由于三相电路中，线电压由于三相电路中，线电压 和线电流和线电流 较容易丈量，三相用电设备较容易丈量，三相用电设备上的铭牌也是标注线电压和线电流，故式上的铭牌也是标注线电压和线电流，故式4-20多用线电压和线电多用线电压和线电流表示。流表示。l对于三相对称负载星形联接，有如下关系：对于三相对称负载星形联接，有如下关系：l l对于三相对称负载三角形联接，有如下关系：对于三相对称负载三角形联接，有如下关系：l l分别代入式分别代入式4-20中，均可得三相对称负载电路的有功功率：中，均

33、可得三相对称负载电路的有功功率：l 4-21前往前往上一页上一页下一页下一页LULI3LPUU LPII LPUU 3LPII 3cosLLpU I 4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l4.3.2. 无功功率无功功率 l设每相电路的无功功率分别为设每相电路的无功功率分别为 ，那，那么三相电路无功功率为么三相电路无功功率为l 4-22l假设是三相对称负载，那么有假设是三相对称负载，那么有l 4-23l同理，根据三相对称负载电压、电流的关系，同理，根据三相对称负载电压、电流的关系，可得三相对称负载电路的无功功率：可得三相对称负载电路的无功功率：l 4-24前往前往上一页上一页下一页下一页

34、UVWQQQ、UVWQQQQ 33sinUPPQQU I 3sinLLpU I 4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l4.3.3. 视在功率视在功率 l三相负载电路的视在功率定义为三相负载电路的视在功率定义为l 4-25l普通情况下三相负载的视在功率不等于各相视普通情况下三相负载的视在功率不等于各相视在功率之和，只需当负载对称时，三相视在功在功率之和，只需当负载对称时，三相视在功率才等于各相视在功率之和。率才等于各相视在功率之和。l三相对称负载的视在功率为：三相对称负载的视在功率为：l 4-26l例例4.3 三相对称负载三相对称负载Z = 3+j4 ，接于线电压为，接于线电压为380V

35、的三相电源上，试分别求负载星形结合和的三相电源上，试分别求负载星形结合和三角形结合时三相电路耗费的总功率。三角形结合时三相电路耗费的总功率。前往前往上一页上一页下一页下一页22sPQ33PPLLsU IU I4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l解：当三相负载星形联接时，有解：当三相负载星形联接时，有l而而 = 380 V Z = 3 + 4j =ll l三相电路的总功率为三相电路的总功率为前往前往上一页上一页下一页下一页3LPUU LPII LU05 5338022033LPUUV22044|5PPUIAZ 03cos3380 44 cos5317.3LLpU IkW 4.4 三相电

36、路功率及丈量三相电路功率及丈量l当三相对称负载三角形联接时，有当三相对称负载三角形联接时，有ll三相电路的总功率为三相电路的总功率为l从例题计算结果阐明：在电源电压不变的情况下，同一负载由星形联从例题计算结果阐明：在电源电压不变的情况下，同一负载由星形联接改接成三角形联接时，功率将添加成为原来的三倍。因此，假设要接改接成三角形联接时，功率将添加成为原来的三倍。因此，假设要使负载正常任务，那么负载的接法必需正确。假设正常任务是星形结使负载正常任务，那么负载的接法必需正确。假设正常任务是星形结合的负载，接成三角形联接，将因功率过大而烧毁；假设正常任务是合的负载，接成三角形联接，将因功率过大而烧毁；

37、假设正常任务是三角形联接的负载，接成星形联接，那么因功率过小而不能正常任务。三角形联接的负载，接成星形联接，那么因功率过小而不能正常任务。前往前往上一页上一页下一页下一页LPUU 3LPII 338033131.6|5PLPUIIAZ 03cos3380 131.6 cos5352.1LLpU IkW 4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l4.4.4.电功率的丈量电功率的丈量l丈量电功率通常用电动式仪表。丈量功率时，丈量电功率通常用电动式仪表。丈量功率时， 电动式仪表可动线圈的电流从旋转弹簧流入，电动式仪表可动线圈的电流从旋转弹簧流入，由于线圈的导线较细，由于线圈的导线较细， 所经过的

38、电流较小，所经过的电流较小， 所所以用可动线圈作为电压线圈以用可动线圈作为电压线圈(即可动线圈即可动线圈)串联倍串联倍压器后，压器后， 与丈量电路并联以丈量负载电压。与丈量电路并联以丈量负载电压。l固定线圈的电流可直接流入线圈，固定线圈的电流可直接流入线圈， 由于线圈的由于线圈的导线较粗，导线较粗， 可以经过较大电流，可以经过较大电流， 所以可作为电所以可作为电流线圈流线圈(即固定线圈即固定线圈)与被测电路串联以丈量电流，与被测电路串联以丈量电流， 功率表的构造表示如图功率表的构造表示如图4-11所示。所示。前往前往上一页上一页下一页下一页4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l1. 直

39、流电功率的丈量直流电功率的丈量 l直流电功率可以用电压表和电流表间接丈量求得，直流电功率可以用电压表和电流表间接丈量求得， 也可以用功率表也可以用功率表来直接丈量。来直接丈量。 直接丈量时的接线如图直接丈量时的接线如图4-11c所示。所示。 应该留意，应该留意， 电电压线圈与电流线圈的进线端普通标志为压线圈与电流线圈的进线端普通标志为“*， 应把两个进线端接到应把两个进线端接到电源的同一端，电源的同一端， 使得两个线圈的电流参考方向一样。使得两个线圈的电流参考方向一样。 l电动式功率表的偏转角电动式功率表的偏转角 与功率与功率UI成正比。成正比。 也就是说，也就是说， 只需测出了只需测出了指针

40、的偏转格数，指针的偏转格数， 就可以算出被丈量的电功率就可以算出被丈量的电功率, 即即l 4-27前往前往上一页上一页下一页下一页 NNmU IPUIC 4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l式中式中 为功率表每格所代表的功率，为功率表每格所代表的功率， 用量程用量程 除以满标除以满标值值 求得。求得。 l例例4-4 功率表的满标值为功率表的满标值为1000， 现选用电压为现选用电压为100 V， 电流为电流为5 A的量的量程，程， 假设读数为假设读数为600， 求被测功率为多少？求被测功率为多少？l解：选用的量程为解：选用的量程为 ， 那么功率表每格所代表的功率为那么功率表每格所代表

41、的功率为l 格格 于是，于是， 被测功率为被测功率为l l从上例可以看出，从上例可以看出， 功率表的量程选择实践上是经过选择电压和电流功率表的量程选择实践上是经过选择电压和电流量程来实现的。量程来实现的。 前往前往上一页上一页下一页下一页NNmU IC NNU Im NNU I 5 1000.5/1000NNmU ICw 0.5600300PCw 4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l2. 单相交流电功率的丈量单相交流电功率的丈量l在丈量交流电时，电动式仪表的偏转角在丈量交流电时，电动式仪表的偏转角 不仅与电压电流有效值的乘不仅与电压电流有效值的乘积有关，积有关， 而且与它们的相位差的

42、余弦有关。而且与它们的相位差的余弦有关。 电动式功率表的电压线电动式功率表的电压线圈上的电压与其所经过的电流有一定的相差，圈上的电压与其所经过的电流有一定的相差， 但电动式仪表的电压但电动式仪表的电压线圈串有很大的分压电阻，线圈串有很大的分压电阻， 其感抗与电阻相比可忽略，其感抗与电阻相比可忽略， 以为电压线以为电压线圈上的电压与其电流根本同相，圈上的电压与其电流根本同相， 那么有那么有l 4-28l那么单相交流电的功率那么单相交流电的功率 l 4-29 前往前往上一页上一页下一页下一页12122coscoscoscosPUKKI IKIIUK IURR cosPPIUCK 4.4 三相电路功

43、率及丈量三相电路功率及丈量l可见，可见， 由功率表测得的单相交流电的功率是平均功率，由功率表测得的单相交流电的功率是平均功率， 它与功率表它与功率表的偏转角成正比。的偏转角成正比。l同理，同理， 只需测出了仪表的偏转表格，只需测出了仪表的偏转表格， 即可算出被测功率。即可算出被测功率。 l实验室用的单相功率表普通都有两个一样的电流线圈，实验室用的单相功率表普通都有两个一样的电流线圈， 可以经过两可以经过两个线圈的不同衔接方法串联或并联来获得不同的量程，个线圈的不同衔接方法串联或并联来获得不同的量程， 电压线电压线圈量程的改动是经过改动倍压器来实现的。圈量程的改动是经过改动倍压器来实现的。 l3

44、. 三相交流电功率的丈量三相交流电功率的丈量l三相交流电的功率有以下三种丈量方法。三相交流电的功率有以下三种丈量方法。l1一表法一表法 前往前往上一页上一页下一页下一页4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l对于三相对称负载电路，对于三相对称负载电路， 由于各相负载所耗费的功率相等，由于各相负载所耗费的功率相等， 所以采所以采用一个功率表丈量出某一相的功率用一个功率表丈量出某一相的功率 ， 然后乘以然后乘以3，如图，如图4-12所示，所示，那么三相对称负载电路的功率为那么三相对称负载电路的功率为l 4-30l2二表法二表法l 对于三相三线制电路，对于三相三线制电路， 不论负载是星形还是三角形，不论负载是星形还是三角形， 都可以采用二都可以采用二表法来丈量功率，表法来丈量功率， 如图如图4-13所示。所示。 前往前往上一页上一页下一页下一页1P13PP 4.4 三相电路功率及丈量三相电路功率及丈量l采用两表法进展丈量