第七章-三相电路PPT课件

1、1 1、 单相电动势的产生NS AXe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。tEeAXsin27.1 7.1 三相电路三相电路第1页/共58页二、三相交流电动势的产生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2页/共58页三、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。240sin120sinsintEet

2、EetEemZCmYBmXA)120sin(tEm1. 三角函数式第3页/共58页AEBECE2. 相量表示式及相互关系0CBAEEE1201200EEEEEECBAEm BeAeCe第4页/共58页相序的判定相序的判定 三相交流电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序。 A - B - C 称为顺相序 A - C - B 称为逆相序 将相序指示器接至三相电源上，便可测出相序： 假设电容C接的是A相，则 L1、L2 较亮者为B相，另一相为C相。C灯泡相序指示器L1L2灯泡第5页/共58页一、星形接法AeCeBeAXYCBZN 1. 连接方式7.2 7.2 三相电源的联结三相电源的联结第6页

3、/共58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58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。2401200PCNPBNPANUUUUUUCeceBeACBNAe120 120 120 ANUBNUCNUANuBNuCNu第8页/共58页线电压：火线间的电压。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意规定的正方向第9页/共58页BNUABU线电压和相电压的关系：BNUANUCNU30 BNANBNAN

4、ABUUUUU303ANABUU第10页/共58页30 330 3CNANCNCABNCNBNBCUUUUUUUU 同理：303ANBNANABUUUUBNUANUCNUABUBCUCAU第11页/共58页线电压与相电压的通用关系表达式：30 3plUUlU pU -为相电压 -为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、第12页/共58页CZCABYBCAXABUUUUUU plUU二、三角接法ACAuAXYCBZABuBCuBC特点：线电压=相电压第13页/共58页短路+E三个电源串接能否造成短路？直流电源行吗？AAeCeBeXYZBC问题讨论+-EE

5、E直流电源串接不行，三相交流电源可以， 为什么？第14页/共58页AAeCeBeXYZBCEmAeBeCe三相交流电源中三个电源可以串接的原因在于： 三个电源的电压任何瞬间相加均为零。第15页/共58页星形接法ACB NZZZ三角形接法ACBZZZ负载也有两种接法:7.3 7.3 三相负载的联结三相负载的联结第16页/共58页ACBNZZZANuBNuCNuAiCiBiANiCNiBNi相电流(负载上的电流)：CNBNANIII 、线电流(火线上的电流)：CBAIII 、第17页/共58页lpII CNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi一、星形接法特点相

6、电流=线电流* CNBNANNIIIINI: 零线电流第18页/共58页*线电压=相电压 3, 线电压领先于相电压30。BNUANUCNUABUBCUCAUACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCU30 330 3CNCABNBCUUUU303ANABUU第19页/共58页二、 三角形接法的特点ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACBlLpUU 特点：负载相电压=线电压第20页/共58页各电流的计算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACACACACABCBCBCABABABZUIZUIZUI相电流BCCACABBCB

7、CAABAIIIIIIIII线电流第21页/共58页BiABNiceAiCBNZAZBZCNiCiANiCNiCeBeAe解题思路： 一般线电压 为已知，然后根据电压和负载求电流。luZUIIuuuupplpLppl7.4 7.4 对称三相电路的计算对称三相电路的计算一、 负载做星形联结第22页/共58页AIBICI1. 负载对称时，只需计算一相。ZZZZCBA 如：AANANIZUI则：240120ANCCNANBBNIIIIII据此可直接得出另两相电流：0CBAOIIII（中线电流为0）CNUANUBNU2. 负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。第23页/共58页0CBA

8、NIIII)(ZZZZCBA负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？答：三相完全对称时，零线可以取消。称为 三相三线制。ceACBZZZCeBeAe第24页/共58页3. 三相三线制供电时各相电流的计算ANNAIBICIAEBECECB求：各相电流。已知：240220 120220 0220CBAEEE每盏灯的额定值为: 220V、 100W第25页/共58页用节点电位法ANNAIBICIAEBECECBAEBECERRRRNNABCAIBICI第26页/共58页RRRRRRUN21121202201202200220 每盏灯为220V、 100W4842PURAEBECERRRRNNABCAI

9、BICI、V 12055NUAIBICI、代入R值得：第27页/共58页应用实例应用实例-照明电路照明电路ACB.一层楼二层楼三层楼N 正确接法:每层楼的灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为：V220380PlUU则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。第28页/共58页照明电路的一般画法零线上不能加刀闸和保险ABCN. . . . . . .一层二层三层第29页/共58页讨论讨论照明电路能否采用三相三线制供电方式？ACB.一层楼二层楼三层楼N不加零线会不会出现问题?第30页/共58页 设线电压为380V。A相断开后，B、C 两相串连，电压UBC （380V）加在B、C负载上。如

10、果两相负载对称，则每相负载上的电压为190V。问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通, 情况如何?ACB.一层楼二层楼三层楼分析：结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。第31页/共58页 问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼 灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的 1/4 ）结果如何？结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压， 灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。ACBR2R3V 76380513RUV 304380542RU分析第32页/共58页关于零线的结论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

11、的小不等的电压，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，达不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路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。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。不允许接保险丝也不允许接刀闸。第33页/共58页（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=

12、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。二、 负载做三角形联结第34页/共58页CAABAIII303ABAIICAUABUBCUBICIABICAIBCI303303CACBCBIIII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35页/共58页负载对称时三角形接法的特点BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACB lLpUU 30

13、3plII注意电路中规定的正方向第36页/共58页1. 不对称负载星形联结时，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 NLCAINIBIANIBNICNI7.5 7.5 不对称三相电路的计算不对称三相电路的计算第37页/共58页解：(1) CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI120 120 0lCAlBClABUUUUUU903130 311503130 31303130 31lCACNlBCBNlABANUUUUUUUUU相电压线电压第38页/共58页CI

14、CRA B NLCAINIBIANIBNICNIlpUU31令：则相电压为：90903115015031303031PlCNPlBNPlANUUUUUUUUU第39页/共58页(2) 相电流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI30RURUIPANAN18011j901jCUCUCUIPPCNCN240j150jLULULUIPPBNBN第40页/共58页CAUABUBCU(3) 中线电流CBANIIIINICNUANUBNUBNICNIANI(4) 各电流相量关系18024030CPCNLPBNPANXUIXUIRUI第41页/共58页负载对称时：cos3pLpIUP CBA

15、PPPP三相总有功功率： 由负载性质决定 3plLplIIUU星形接法时： 3 plLplIIUU三角形接法时：cos3llIUP 7.6 7.6 三相电路的功率及其测量三相电路的功率及其测量一、三相电路的功率第42页/共58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43页/共58页*i1i2u负载1、单相功率的测量 电动式瓦特计在交流电路中cos1UkI其中， 为 间的夹角。ui ,1指针偏转角度电流线圈电压线圈i2和 u 成正比，且近似同相二、 三相电路的功率的测量第44页/共58页2、三相功率的测量 1W*2

16、W*3W*负 载ACBN三相总功率为三个功率表测得数据的总和。三相四线制接法，用三个功率表测量：第45页/共58页三相总功率等于两表测得数据之和。CuBuCiBiAiACuBCuACBAuAZBZCZ2W*1W*三相三线制的电路中，用二表法测功率：第46页/共58页两表法测量功率的原理：BCBACACBBCAACCBBAAuiuiuuiuuiiuiuiupBACiii结论：结论：三相总功率等于两表测得数据之和。每单个功三相总功率等于两表测得数据之和。每单个功率表的读数没有意义。率表的读数没有意义。实验用的实验用的 三相瓦特计实际上就是根据三相瓦特计实际上就是根据“二表法二表法”的原理设计的。的

17、原理设计的。第47页/共58页求：功率表W1、W2的读数。例2W*电机AICICBUACBABU1W* 已知： 电机的功率为 2.5 kW, 。 866.0cos （设电机为星形接法，N为其中点。） 电源线电压为380V，各相对称。第48页/共58页2W*电机AICICBUACBABU1W*A386. 4866. 03803105 . 2cos3cos33llllUPIIUP（1）求电流大小第49页/共58页2W*AICICBUACBABU1W*ZBZAZCNAUV0220NAU设：ANUABUBCUCAUCBU（2）求电流、电压的相位关系V90380V90380V30380CBBCABUUU

18、则：第50页/共58页2W*AICICBUACBABU1W*ZBZAZCNAUABUANUAIABAUI、间的相位差6011已知电机的866.0cos30866.0cos-1A30386.4AI第51页/共58页AUABUBCUCAUCBUAIBICIW3 .83360cos386.4380cos11AABIUPW7 .16660cos386. 4380cos22CCBIUPA90386.4CI同理，由相量图可得02CBCUI、间的相位差W1的读数为833.3瓦W2的读数为1666.7瓦第52页/共58页三相交流电路的小结（1）-三相电源三相三线制三相四线制AAeCeBeCBNAeCeBeACBAeCeBeACB三相电源一般都是对称的，而且多用三相四线制接法。第53页/共58页三相交流电路的小结(2)-三相负载星形负载三