三相交流电路

1、2/333/33SN+定子定子转子转子4/33铁心铁心(作为导磁路径作为导磁路径)三相绕组三相绕组匝数相同匝数相同空间排列互差空间排列互差120 :直流励磁的电磁铁直流励磁的电磁铁转子转子定子定子发电机结构发电机结构tUu sinm1 )120sin(m2 tUu )120sin(m3 tUu UUU 01)23j21(1203 UUU)23j21(1202 UUU5/33tUu sinm1 )120sin(m2 tUu )120sin(m3 tUu UUU 01 1202UU 1203UU6/33对称三相电压的瞬时值之和为对称三相电压的瞬时值之和为 0，即，即0321 uuu0321 UUU

2、或或三个正弦交流电压满足以下特征三个正弦交流电压满足以下特征7/33(1) 连接方式连接方式中性点中性点321UUU、312312UUU、 UP UL3u+1u2u12u+31u23u8/332112UUU 3223UUU 1331UUU 由相量图可得由相量图可得 30303112UU 12U2U 9/33 UU, 相相电电压压线线电电压压 时时结结结结论论：电电源源形形联联PL 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,PLUUY 。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 303223UU 303331UU10/3311/3312/33

3、Ni1i321III、N 电源中性点电源中性点N 负载中性点负载中性点1i2i3i IP IL13/33321NIIII 333222111 ZUIZUIZUI PL3UUPLII Y形联结时：形联结时： 14/33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。0321N IIII 中中性性线线电电流流所以负载对称时，所以负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。P3LUU 负负载载对对称称无无中中线线时时 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，其他两相电流，其他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 A3

4、010321 III可可知知：如如：因为三相电压对称，且因为三相电压对称，且Z1=Z2=Z3，15/33例例1： 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压电源线电压 。负载。负载为白炽灯组。若为白炽灯组。若R1=R2= R3 = 5 ，求线电流及中性，求线电流及中性线电流线电流IN ; 若若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流求线电流及中性线电流及中性线电流 IN。 V)30314sin(238012 tu16/33中性线电流中性线电流0321N IIII解：解：已知已知 V3038012 UV02201 U A044A502201

5、11 RUI(1) 线电流线电流 三相对称三相对称A120442 IA120443 I17/33(2) 三相负载不对称三相负载不对称（R1=5 、R2=10 、R3=20 ） 分别计算各线电流分别计算各线电流中性线电流中性线电流A12011A20120220333 RUIA12022A10120220222 RUIA12011A12022A044321N IIIIA044A50220111 RUIA191 .29 18/33解解: (L1 L1L2 L3 L1L1（R1=5 ，R2=10 ，R3=20 ）19/33L2L3 此时负载中性点此时负载中性点L1 V380,V380,0,033132

6、12211 UUUUUUUU20/33L1 L2 、 L3相电灯仍承受相电灯仍承受220V电压电压, 正常工作。正常工作。A7 .12A02103803223 RRUIV127V107 .1222 IR UV254V207 .1233 IR U21/3322/33321III、12I23I31I23/33(2) 相电流相电流121212ZUI 232323ZUI 313131ZUI (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即即相电流：相电流：312312III、线电流：线电流： 321III、24/33相量图相量图负载对称时负载对称时, (3) 线电流线电流由相量

7、图可求得由相量图可求得31121III 12232III 23313III ZUIIIIPP312312 RXarctan312312 。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，时时形联结形联结对称负载对称负载 : :结论结论 PLII L321IIII PPL330cos2III 25/33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 形连接形连接负载的额定电压负载的额定电压 = 电源线电压电源线电压31应作应作 Y 形连接形连接26/33LPLP31,II UU 对称负载对称负载 形形连接时连接时 PPPPcos3cos

8、3LL IUIUP 同理同理PLLPPPsin3sin3 IU IUQ LPLP,31II UU 对称负载对称负载Y形形连接时连接时 当负载对称时当负载对称时 P = 3UP IPcos PLLPP2233IU IUQPS 所以所以27/33 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 , 等等效感抗效感抗XL=21.8 , 试求下列两种情况下电动机的相电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流、线电流以及从电源输入的功率, 并比较所得结果。并比较所得结果。 (1) 绕组连成星形，接于绕组连成星形，接于UL =380 V的三相电源上的三相电

9、源上; (2) 绕组连成三角形绕组连成三角形, 接于接于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 . 63803cos322LL IUPWk2 . 3W8 . 01 . 63803 28/33Wk2 . 3W8 . 05 .102203cos3LL IUPA1 . 6A8 .212922022PP ZUI(2)A5 .103PL II 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。当电源电压为当电源电压为380 V时时, 电动机

10、的绕组应连接成星形；电动机的绕组应连接成星形；当电源电压为当电源电压为220 V时时, 电动机的绕组应连接成三角形。电动机的绕组应连接成三角形。在三角形和星形两种连接法中在三角形和星形两种连接法中, 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为星形联结情况下的线电流为星形联结情况下的线电流 倍倍。329/33例例2: 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，接有两组对称三相负载：一组是三角形联结的电感性负载，每相三相负载：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

11、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RY =10 , 如图所示。试求：如图所示。试求：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；(1)(3) 三相有功功率。三相有功功率。 373 .36Z设设解：解：V038012 UV302201 U则则30/33 ZUI A3747.10A3736.303801221 RUI A0322Y1Y1 I A6713.180337347.101 A7 .4638A)30226713.18(Y111 III31/33Wk4 . 2)W144809546(W223803W8 . 013.183803cos3cos3YLLLLY IUIUPPP 67o32/33 某大楼为日光灯和白炽灯混合照明，需装某大楼为日光灯和白炽灯混合照明，需装4040W日光灯日光灯 210盏盏(cos 1=0.5)，60W白炽灯白炽灯 90 盏盏(cos 2=1), 它们的额定电压都是它们的额定电压都是220V，由，由380/ /220V的的电网供电。试分配其负载并指出应如