培训三相交流电电工基础

1、电工基础电工基础二、正弦交流电二、正弦交流电 如果电路中所含的电源是交流电源，则称该电路为如果电路中所含的电源是交流电源，则称该电路为交流电路。交流电路。第一节交流电的产生第一节交流电的产生一、交流电的产生、交流电的产生 大小及方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、大小及方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、电压、电动势叫做电压、电动势叫做正弦交流电流、电压、电动势正弦交流电流、电压、电动势，在某一，在某一时刻时刻t 的瞬时值可用三角函数式的瞬时值可用三角函数式(解析式解析式)来表示，即来表示，即 二、正弦交流电二、正弦交流电 u (t) = Umsin( t u 0) 式中，式中，I

2、 Im m、U Um m、E Em m分别叫做交流电流、电压、电动势的分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅振幅( (也叫做峰值或最大值也叫做峰值或最大值) )，电流的单位为安培，电流的单位为安培(A)(A)，电压，电压和电动势的单位为伏特和电动势的单位为伏特(V)(V)； 叫做交流电的叫做交流电的角频率角频率，单位，单位为弧度为弧度/ /秒秒(rad/s)(rad/s)，它表征正弦交流电流每秒内变化的电角，它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度；度； i i0 0、 u u0 0、 e e0 0分别叫做电流、电压、电动势的分别叫做电流、电压、电动势的初相位或初相位或初相初相，单位为弧度，单位为弧

3、度radrad或度或度( ( ) )，它表示初始时刻，它表示初始时刻(t = 0(t = 0时时) )正弦交流电所处的电角度。正弦交流电所处的电角度。i (t ) = Imsin( t i0) e (t) = Emsin( t e0) 振幅、角频率、初相振幅、角频率、初相这三个参数叫做正弦交流电的三要这三个参数叫做正弦交流电的三要素。任何正弦量都具备三要素。素。任何正弦量都具备三要素。第二节表征交流电的物理量第二节表征交流电的物理量 一、周期与频率一、周期与频率 1周期周期 正弦交流电完成一次循环变化所用的时间叫做正弦交流电完成一次循环变化所用的时间叫做周期周期，用字母用字母T 表示，单位为秒

4、表示，单位为秒(s)。显然正弦交流电流或电压相。显然正弦交流电流或电压相邻的两个最大值邻的两个最大值(或相邻的两个最小值或相邻的两个最小值)之间的时间间隔即为之间的时间间隔即为周期，由三角函数知识可知周期，由三角函数知识可知2T2频率频率 交流电周期的倒数叫做交流电周期的倒数叫做频率频率(用符号用符号f 表示表示)，即，即 Tf1 它表示正弦交流电流在单位时间内作周期性循环变化的它表示正弦交流电流在单位时间内作周期性循环变化的次数，即表征交流电交替变化的速率次数，即表征交流电交替变化的速率(快慢快慢)。频率的国际单。频率的国际单位制是赫兹位制是赫兹(Hz)。角频率与频率之间的关系为。角频率与频

5、率之间的关系为 = 2f 2T二、有效值二、有效值 在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，而规定一个能够表征其大小的特定值而规定一个能够表征其大小的特定值有效值有效值，其依据是，其依据是交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能(热效热效应应)。 设正弦交流电流设正弦交流电流i (t )在一个周期在一个周期T 时间内，使一电阻时间内，使一电阻R 消耗的电能为消耗的电能为QR，另有一相应的直流电流，另有一相应的直流电流I 在时间在时间T 内也使内也使该电阻该电阻R 消耗相同的电能，消耗相同的电

6、能， 即即QR = I 2RT。 直流直流dtRiT20交流交流RTI2热效应相当热效应相当 就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流(i 与与I )是是等效的，则该直流电流等效的，则该直流电流I 的数值可以表示交流电流的数值可以表示交流电流i (t )的大的大小，于是把这一特定的数值小，于是把这一特定的数值I 称为交流电流的称为交流电流的有效值有效值。理论。理论与实验均可证明，正弦交流电流的有效值与实验均可证明，正弦交流电流的有效值I 等于其振幅等于其振幅(最最大值大值)Im的的0.707倍，即倍，即mm707. 02III正弦交流电压的有效值为正弦交流电

7、压的有效值为mm707. 02UUU正弦交流电动势的有效值为正弦交流电动势的有效值为 mm707. 02EEE 例如正弦交流电流例如正弦交流电流 i = 2sin( t 30 ) A的有效值的有效值I = 2 0.707 = 1.414 A，如果交流电流，如果交流电流i通过通过R = 10 的的电阻时，在一秒时间内电阻消耗的电能电阻时，在一秒时间内电阻消耗的电能(又叫做平均功率又叫做平均功率)为为P = I2R = 20 W，即与，即与I = 1.414 A的直流电流通过该的直流电流通过该电阻时产生相同的电功率。电阻时产生相同的电功率。 我国工业和民用交流电源电压的有效值为我国工业和民用交流电

8、源电压的有效值为220 V、频、频率为率为50Hz，因而通常将这一交流电压简称为，因而通常将这一交流电压简称为工频电压工频电压。 因为正弦交流电的有效值与最大值因为正弦交流电的有效值与最大值(振幅值振幅值)之间有确之间有确定的比例系数，所以有效值、频率、初相这三个参数也可定的比例系数，所以有效值、频率、初相这三个参数也可以合在一起叫做正弦交流电的三要素。以合在一起叫做正弦交流电的三要素。 问题与讨论问题与讨论 若购得一台耐压为若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用于的电器，是否可用于 220V 的的线路上线路上? ? 电器电器 220V最高耐压最高耐压 =300V有效值有效值 U = 2

9、20V 最大值最大值 Um = 220V = 311V 电源电压电源电压2 该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以不能用。该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以不能用。三、相位和相位差三、相位和相位差 任意一个正弦量任意一个正弦量y = Asin( t 0)的的相位相位为为( t 0)，本节只涉及两个同频率正弦量的相位差本节只涉及两个同频率正弦量的相位差(与时间与时间t 无关无关)。设第。设第一个正弦量的初相为一个正弦量的初相为 01，第二个正弦量的初相为，第二个正弦量的初相为 02，则这，则这两个正弦量的相位差为两个正弦量的相位差为 12 = 01 02并规定并规定1212 180或

10、121i2i t在讨论两个正弦量的相位关系时：在讨论两个正弦量的相位关系时： (1) 当当 12 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前相位越前(或超前或超前) 12； (2) 当当 12 0时，即时，即X L X C， 0，电，电压压u 比电流比电流i超前超前 ，称电路呈感性；，称电路呈感性； 2. 容性电路：当容性电路：当X 0时，即时，即X L X C， 1的条的条件。件。 R、L、C串联电路，已知串联电路，已知R=10 ，r=10 （r是电是电 感线圈的电阻），感线圈的电阻），L=100mH，C=2 F，U=3V求：谐振时求：谐振时f0，I0，X

11、L，XC，Q，UR，UL，UC例：例：解：解：HzLCf356102101002121630mAArRUI15015. 0101030CURLCURUrLUIr6.2236.22320LCLXXLfXCURLCURUrLUIr2 .1110106 .223rRXQLVrIUr5 . 11015. 00VXIUULLC5 .336 .22315. 00VRIUR5 . 11015. 00CLCL001CRRLRQ001二、并联谐振二、并联谐振理想情况：理想情况：纯电感和纯电容并联。纯电感和纯电容并联。IULICILC当当 时时 领先于领先于 (容性容性)CLII IUUILICI谐振谐振当当 时

12、时 CLII 0ILIUCI 当当 时时 落后于落后于 (感性感性)CLII IUULICIICLXUXUCL001LC10LCf210或或LIUCICLII 理想情况下并联谐振条件理想情况下并联谐振条件IULICILCIULICILCL=100mH，C=2 F，U=3VHzLCf356210ALfUIICL013. 020并联谐振又称并联谐振又称为为电流谐振电流谐振0IUCjjXUILjRUjXRUICCLRLURLICIICRLIII非理想情况下的并联谐振非理想情况下的并联谐振UI、同相时则谐振同相时则谐振UIRLICIRLCUCLRLjLRRUCjLjR22221CRLIII非理想情况下

13、并联谐振条件非理想情况下并联谐振条件UIRLICIRLC则则 、 同相同相 IU虚部虚部=0。谐振条件：谐振条件：虚部虚部实部实部002020CLRL由上式虚部由上式虚部并联谐振频率并联谐振频率UIRLICI2201LRLC得：得：LC10当当R=0时时并联谐振的特点并联谐振的特点 电路的总阻抗最大。电路的总阻抗最大。 I同相。同相。U、 定性分析定性分析:IULICIZULICI理想情况下理想情况下谐振时：谐振时：max0ZZI总阻抗：总阻抗：RCLZZmax0UCLRLjLRRI2222得：得：IRCLU2201LRLC代代入入并联谐振电路总阻抗的大小并联谐振电路总阻抗的大小UIRLICI

14、谐振时虚部为零谐振时虚部为零,即即:ULRRI22什么性质什么性质?并联谐振并联谐振电路总阻抗：电路总阻抗：RCLZZmax00Z0R当当时时UU所以，纯电感和纯电容并联谐振时，相当于断路。所以，纯电感和纯电容并联谐振时，相当于断路。第九节交流电路的功率第九节交流电路的功率 一、正弦交流电路功率的基本概念一、正弦交流电路功率的基本概念1瞬时功率瞬时功率p 设正弦交流电路的总电压设正弦交流电路的总电压u与总电流与总电流i的相位差的相位差(即阻抗即阻抗角角)为为 ，则电压与电流的瞬时值表达式为，则电压与电流的瞬时值表达式为 u = Umsin( t )，i = Imsin( t )瞬时功率为瞬时功

15、率为p = ui = UmImsin( t )sin( t )sin( t ) = sin( t )cos cos( t)sin 可得可得p = ui = UmImsin( t )sin( t )利用三角函数关系式利用三角函数关系式)2sin(sin)2cos(1 cossin2)2sin(cos2)2cos(1sin)cos()sin(cos)(sin)sin(sin)cos(cos)sin(mmmm2mmmmtUItUItIUtIUtttIUtttIUp2mUU 2mII 式中式中为电压有效值，为电压有效值， 为电流有效值。为电流有效值。 2有功功率有功功率P 与功率因数与功率因数 瞬时功

16、率在一个周期内的平均值叫做瞬时功率在一个周期内的平均值叫做平均功率平均功率，它反映，它反映了交流电路中实际消耗的功率，所以又叫做了交流电路中实际消耗的功率，所以又叫做有功功率有功功率，用，用P表示，单位是瓦特表示，单位是瓦特(W)。 在瞬时功率在瞬时功率P = UIcos 1 cos(2 t ) UIsin sin(2 t )中，第一项与电压电流相位差中，第一项与电压电流相位差 的余弦值的余弦值cos 有有关，在一个周期内的平均值为关，在一个周期内的平均值为UI cos ；第二项与电压电流；第二项与电压电流相位差相位差 的正弦值的正弦值sin 有关，在一个周期内的平均值为零。有关，在一个周期内

17、的平均值为零。则瞬时功率则瞬时功率P在一个周期内的平均值在一个周期内的平均值(即有功功率即有功功率)为为P = UI cos = UI 其中其中 = cos 叫做正弦交流电路的叫做正弦交流电路的功率因数功率因数。3视在功率视在功率S 定义：在交流电路中，电源电压有效值与总电流有效定义：在交流电路中，电源电压有效值与总电流有效值的乘积值的乘积(UI )叫做叫做视在功率视在功率，用，用S表示，即表示，即S =UI，单位，单位是伏安是伏安(VA)。 S 代表了交流电源可以向电路提供的最大功率，又称代表了交流电源可以向电路提供的最大功率，又称为电源的为电源的功率容量功率容量。于是交流电路的功率因数等于

18、有功功。于是交流电路的功率因数等于有功功率与视在功率的比值，即率与视在功率的比值，即 SPcos 所以电路的功率因数能够表示出电路实际消耗功率占所以电路的功率因数能够表示出电路实际消耗功率占电源功率容量的百分比。电源功率容量的百分比。4无功功率无功功率Q 在瞬时功率在瞬时功率p = UIcos 1 cos(2 t ) UI sin sin(2 t )中，第二项表示交流电路与电源之间进行能中，第二项表示交流电路与电源之间进行能量交换的瞬时功率，量交换的瞬时功率，|UIsin |是这种能量交换的最大是这种能量交换的最大功率，并不代表电路实际消耗的功率。定义：功率，并不代表电路实际消耗的功率。定义：

19、 Q = UI sin 把它叫做交流电路的无功功率，用把它叫做交流电路的无功功率，用Q表示，单位是乏尔，表示，单位是乏尔，简称乏简称乏(Var)。Q = UI sin 当当 0时，时，Q 0，电路呈感性；，电路呈感性； 当当 0时，时，Q 0，电路呈容性；，电路呈容性； 当当 = 0时，时，Q = 0，电路呈电阻性。，电路呈电阻性。 显然，有功功率显然，有功功率P、无功功率、无功功率Q和视在功率和视在功率S三者之三者之间成三角形关系，即间成三角形关系，即 22QPS这一关系称为功率三角形，如图所示。这一关系称为功率三角形，如图所示。二、电阻、电感、电容电路的功率二、电阻、电感、电容电路的功率1

20、纯电阻电路的功率纯电阻电路的功率 在纯电阻电路中，由于电压与电流同相，即相位差在纯电阻电路中，由于电压与电流同相，即相位差 = 0，则瞬时功率，则瞬时功率pR = UIcos 1 cos(2 t) UI sin sin(2 t) = UIcos 1 cos(2 t)有功功率有功功率 PR = UI cos = UI = I2R =RU2；无功功率无功功率 QR = UI sin = 0；视在功率视在功率 RPQPS22即纯电阻电路消即纯电阻电路消耗功率耗功率(能量能量)。2纯电感电路的功率纯电感电路的功率 在纯电感电路中，由于电压比电流超前在纯电感电路中，由于电压比电流超前90 ，即电压，即电

21、压与电流的相位差与电流的相位差 = 90 ，则，则瞬时功率瞬时功率 pL = UIcos 1 cos(2 t) UI sin sin(2 t) = UI sin(2 t)；有功功率有功功率 PL = UI cos = 0；无功功率无功功率 QL = UI = I 2XL=视在功率视在功率 LQQPS22LXU2即纯电感电路不消即纯电感电路不消耗功率耗功率(能量能量)，电，电感与电源之间进行感与电源之间进行着可逆的能量转换。着可逆的能量转换。3纯电容电路的功率纯电容电路的功率 瞬时功率瞬时功率 pC = UIcos 1 cos(2 t ) UI sin sin(2 t ) = UI sin(2

22、t) 在纯电容电路中，由于电压比电流滞后在纯电容电路中，由于电压比电流滞后90 ，即电压与，即电压与电流的相位差电流的相位差 = 90 ，则，则有功功率有功功率 PC = UIcos = 0；无功功率无功功率 QC = UI = I 2XC = CXU2视在功率视在功率 CQQPS22即纯电容电路也不即纯电容电路也不消耗功率消耗功率(能量能量)，电容与电源之间进电容与电源之间进行着可逆的能量转行着可逆的能量转换。换。三、功率因数的提高三、功率因数的提高1提高功率因数的意义提高功率因数的意义 在交流电力系统中，负载多为感性负载。例如常用在交流电力系统中，负载多为感性负载。例如常用的感应电动机，接

23、上电源时要建立磁场，所以它除了需要的感应电动机，接上电源时要建立磁场，所以它除了需要从电源取得有功功率外，还要由电源取得磁场的能量，并从电源取得有功功率外，还要由电源取得磁场的能量，并与电源作周期性的能量交换。在交流电路中，负载从电源与电源作周期性的能量交换。在交流电路中，负载从电源接受的有功功率接受的有功功率P = UIcos ，显然与功率因数有关。功，显然与功率因数有关。功率因数低会引起下列不良后果。率因数低会引起下列不良后果。 功率因数低会引起下列不良后果功率因数低会引起下列不良后果 负载的功率因数低，使电源设备的容量不能充分负载的功率因数低，使电源设备的容量不能充分利用。因为电源设备利

24、用。因为电源设备(发电机、变压器等发电机、变压器等)是依照它的额是依照它的额定电压与额定电流设计的。定电压与额定电流设计的。 例如一台容量为例如一台容量为S = 100 kVA的变压器，若负载的变压器，若负载的功率因数的功率因数 =时，则此变压器就能输出时，则此变压器就能输出100 kW的的有功功率；若有功功率；若 = 0.6时，则此变压器只能输出时，则此变压器只能输出60 kW了，也就是说变压器的容量未能充分利用。了，也就是说变压器的容量未能充分利用。 在一定的电压在一定的电压U下，向负载输送一定的有功功率下，向负载输送一定的有功功率P时，时，负载的功率因数越低，输电线路的电压降和功率损失越

25、负载的功率因数越低，输电线路的电压降和功率损失越大。这是因为输电线路电流大。这是因为输电线路电流I = P/(Ucos )，当，当 = cos 较小时，较小时，I必然较大。从而输电线路上的电压降也必然较大。从而输电线路上的电压降也要增加，因电源电压一定，所以负载的端电压将减少，要增加，因电源电压一定，所以负载的端电压将减少，这要影响负载的正常工作。从另一方面看，电流这要影响负载的正常工作。从另一方面看，电流I增加，增加，输电线路中的功率损耗也要增加。输电线路中的功率损耗也要增加。 因此，提高负载的功率因数对合理科学地使用电能因此，提高负载的功率因数对合理科学地使用电能以及国民经济都有着重要的意

26、义。以及国民经济都有着重要的意义。功率因数低会引起下列不良后果功率因数低会引起下列不良后果 2提高功率因数的方法提高功率因数的方法 日常生活中很多负载为感性的，其等效电路及相量关日常生活中很多负载为感性的，其等效电路及相量关系如下图。系如下图。 uiRLRuLuCOS I当当U、P 一定时，一定时，UIRULUP = PR = UICOS 其中消耗的有功功率为：其中消耗的有功功率为：希望将希望将COS 提高提高负负载载iu说明：说明：由负载性质决定。与电路的参数由负载性质决定。与电路的参数和频率有关，与电路的电压、电流无关。和频率有关，与电路的电压、电流无关。cos功率因数功率因数 和电路参数

27、的关系和电路参数的关系）（COSRXXtgCL1RCLXX Z例例40W白炽灯白炽灯 1COS40W日光灯日光灯 5 . 0COSA364. 05 . 022040cosUPI发电与供电发电与供电设备的容量设备的容量要求较大要求较大 供电局一般要求用户的供电局一般要求用户的 ， 否则受处罚。否则受处罚。 85.0COSA182.022040UPIcosUIP 纯电阻电路纯电阻电路)0(1COS10COSR-L-C串联电路串联电路)9090(纯电感电路或纯电感电路或纯电容电路纯电容电路0COS)90(电动机电动机 空载空载 满载满载3.02.0COS9.07.0COS 日光灯日光灯 （R-L-C

28、串联电路）串联电路）6.05.0COS常用电路的功率因数常用电路的功率因数提高功率因数的原则：提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压的电压U和负载的有功功率和负载的有功功率P不变。不变。提高功率因数的措施提高功率因数的措施:uiRLRuLu并电容并电容C并联电容值的计算并联电容值的计算 设原电路的功率因数为设原电路的功率因数为 cos L，要求补偿到，要求补偿到cos 须并须并联多大电容？（设联多大电容？（设 U、P、 为已知）为已知）uiRLRuLuCiRLiCLUCIRLII分析依据：补偿前后分析依据：补偿前后

29、P、U 不变。不变。由相量图可知：由相量图可知：sinsinIIILRLCLRLUIPcoscosUIP CUXUICCsincossincosUPUPCULLLUCIRLII)(2tgtgUPCLsincossincosUPUPCULLiuRLRuLuCP=40W，U=220V，f=50Hz，cos L=0.5， cos =1并联电容并联电容C=4.5 F并联电容前并联电容前I=0.36A并联电容后并联电容后I=0.18A 功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿成以下三功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿成以下三种情况种情况:功率因素补偿问题功率因素补偿问题1cos 1cos 呈电容性。呈

30、电容性。1cos 呈电感性呈电感性呈电阻性呈电阻性IURLICI0UICIRLI0CIUIRLI0 结论：结论：在在 角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容容量更大，经济上不合算，容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态所以一般工作在欠补偿状态。感性（感性（ 较小）较小）CI容性（容性（ 较大）较大）CIC 较大较大功率因数补偿成感性好，还是容性好？功率因数补偿成感性好，还是容性好？ 一般情况下很难做到完全补偿一般情况下很难做到完全补偿 （即：（即： ）1cos过补偿过补偿欠补偿欠补偿 RLIUICI UICI RLI 已知某单相电动机已知某单

31、相电动机(感性负载感性负载)的额定参数是功率的额定参数是功率P = 120 W，工频电压，工频电压U = 220 V，电流，电流I = 0.91 A。试求：把电。试求：把电路功率因数路功率因数 提高到提高到0.9 时，应使用一只多大的电容时，应使用一只多大的电容C与这与这台电动机并联？台电动机并联？解：解：(1) 首先求未并联电容时负载的功率因数首先求未并联电容时负载的功率因数 1= cos 1因因 P = UIcos 1，则，则 1= cos 1 = P/(UI) = 0.5994， 1 = arccos 1 = 53.2 (2) 把电路功率因数提高到把电路功率因数提高到 2 = cos 2

32、 = 0.9 时，时， 2 = arccos 2 = 25.8 ，则，则F74. 6)4834. 03367. 1 (220314120)tan(tan22212fUPC第十节三相交流电源第十节三相交流电源 一、三相电动势的产生一、三相电动势的产生NS AXe在两磁极中间，放一个线圈。在两磁极中间，放一个线圈。让线圈以让线圈以 的速度顺时的速度顺时针旋转。针旋转。 根据右手定则可知，线圈中根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由产生感应电动势，其方向由AX。 合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得便可得三相电动势的产生三相

33、电动势的产生到到单相单相交流电动势。交流电动势。tEeAXsin2AXYCBZSN转子转子 定子定子定子中放三个线圈：定子中放三个线圈：A XB YC Z首端首端末端末端 三线圈空间位置三线圈空间位置各差各差120o 转子装有磁极并以转子装有磁极并以 的速度旋转。三个线圈中的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。便产生三个单相电动势。三相电动势的表示式三相电动势的表示式三相电动势的特征：三相电动势的特征：大小相等，频率相同，相位互差大小相等，频率相同，相位互差120。240sin120sinsintEetEetEemCmBmA)120sin(tEm1. 三角函数式三角函数式2. 相量表示式

34、及相互关系相量表示式及相互关系0CBAEEE1201200EEEEEECBAEm BeAeCe0 120240 360 tAEBECE120120120二、三相交流电源的连接二、三相交流电源的连接 星形接法星形接法AeCeBeAXYCBZN 1. 连接方式连接方式Ce（中线）（中线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）ceBeAXYCBZNAe三相四线三相四线制供电制供电火线（相线）火线（相线）:ABC中线（零线）：中线（零线）：N 2. 三相电源三相电源星形接法的两组电压星形接法的两组电压CCNBBNAANeueueu相电压：相电压：火线对零线间的电压。火线对零线间的电压。120

35、1200PCNPBNPANUUUUUU120 120 120 ANUBNUCNU三个相电压是对称的三个相电压是对称的UP代表电源相电压的有效值代表电源相电压的有效值CeceBeACBNAeBNuANuCNu线电压：线电压：火线间的电压。火线间的电压。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUCABCABuuuCABN注意规定的注意规定的正方向正方向ANuCNuBNuABuBCuCAu线电压和相电压的关系：线电压和相电压的关系：BNUANUCNUABU30 BNANBNANABUUUUU303ANABUU303ANBNANABUUUU30 330 3CNANCNCABNCNBNBCU

36、UUUUUUU 同同理：理：BNUANUCNUABUBCUCAU三个线电压也是对称三个线电压也是对称的：大小相等，为相的：大小相等，为相电压的电压的 倍，相位领倍，相位领先对应的相电压先对应的相电压30，互成互成120相位差。相位差。3线电压与相电压的通用关系表达式：线电压与相电压的通用关系表达式：30 3plUUV380 V220lPUU、V220lUV127pUlU pU -为电源的相电压为电源的相电压 在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为-为电源的线电压为电源的线电压星形接法星形接法ACB NZZZ三、三相负载及三相电路的计算三、三

37、相负载及三相电路的计算负载有两种接法负载有两种接法:三角形接法三角形接法ACBZZZ相电流相电流(负载上的电流负载上的电流)：CNBNANIII 、ACBNZZZANuBNuCNuANiCNiBNi1 1、 三相对称负载星形接法及计算三相对称负载星形接法及计算线电流线电流(火线上的电流火线上的电流)：CBAIII 、AiCiBiplIICNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi（1）星形接法特点）星形接法特点相电流相电流=线电流线电流* CNBNANNIIIINI: 零线电流零线电流* 负载两端的电压等于电源的相电压负载两端的电压等于电源的相电压ACBNZZ

38、ZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINIZUIIZUIICNCNCBNBNBZUIIANANA（2）负载星形接法时的一般计算方法）负载星形接法时的一般计算方法ZUIIppl线电流、相电流计算通式：线电流、相电流计算通式：ACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINIV0pANUU120pBNUU120pCNUU ZZ1201200ZUIIZUIIZUZUZUIIpCNCpBNBpPANANA结论：三相电源结论：三相电源对称，负载对称对称，负载对称且且Y形连接，则三形连接，则三个线电流也是对个线电流也是对称的。中线电流称的。中

39、线电流为为00CNBNANNIIII例：三相电源，例：三相电源， 三相对称负载，三相对称负载，Y型接法，每相型接法，每相V380lU43jZ求：每相负载中的电流及各线电流相量。求：每相负载中的电流及各线电流相量。解：解：V22033803lpUU设设0220ANU120220BNU120220CNU1 .53543jZA1 .53441 .5350220ZUIIANANAA1 .17344BNBIIA9 .6644CNCII（3） 负载不对称时，各相单独计算。如：负载不对称时，各相单独计算。如： 已知：已知： 三相负载三相负载 R、L、C 以及以及 三相线电压：三相线电压：120 120 0l

40、CAlBClABUUUUUU求：各相、各线及中线电流求：各相、各线及中线电流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI解：解：(1) CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI120 120 0lCAlBClABUUUUUU903130 311503130 31303130 31lCACNlBCBNlABANUUUUUUUUU相相电电压压线线电电压压30 3plUUlpUU31令：令：则相电压为：则相电压为：90903115015031303031PlCNPlBNPlANUUUUUUUUUCI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI 相电流相电流30RURUI

41、PANAN18090CPCPCCNCNXUjXUjXUI240150LPLPLBNBNXUjXUjXUICI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI 中线电流中线电流CBANIIII相量图相量图18024030CPCNLPBNPANXUIXUIRUICAUABUBCUNICNUANUBNUBNICNIANI负载对称时，只需计算一相。负载对称时，只需计算一相。ZZZZCBA 如：如：AANANIZUI则：则：120120ANCCNANBBNIIIIII据此可直接得出另两相电流：据此可直接得出另两相电流：0CBAOIIII（中线电流为（中线电流为0） 负载对称，只要求电流、电压大小时，仅

42、算一相有效值即可。负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。CNUANUBNUAIBICI0CBANIIII)(ZZZZCBA负载对称时负载对称时问题及讨论问题及讨论答：答：Y形连接，三相完全对称时，零线可以取消。称为形连接，三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。三相三线制。ceACBZZZCeBeAe零线是否可以零线是否可以取消？取消？三相三线制供电时，若各相负载不相等，将如何？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。求：各相负载电流。已知：已知：240220 120220 0220CBAEEE每盏灯的额定值为每盏灯

43、的额定值为: 220V、 100W用节点电位法用节点电位法AEBECERRRRNNABCAIBICIANNAIBICIAEBECECBRRRRRRUN21121202201202200220 每盏灯为每盏灯为220V、 100W4842PURANNAIBICIAEBECECB、V 12055NUAIBICI、代入代入R值得：值得：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，负载上可能得到大小不等的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，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

44、中各相负载不能保证完全对都不能正常工作。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。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。不允许接刀闸。 二二三角形接法及计算三角形接法及计算AiABiCAiBCiCiBiCAuABuBCuACBlpUU 负载特点：特点：负载的相电压负载的相电压=电源的线电压电源的线电压

45、各电流的计算各电流的计算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBCACACABCBCBCABABABZUIZUIZUI每相负载电流每相负载电流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII线电流线电流Z ZABABZ ZBCBCZ ZCACA（2）负载对称时（）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有），各相电流有 效值相等，相位互差效值相等，相位互差120 。有效值为：。有效值为：ZUIIIIlPCABCAB（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBCAABAIII303ABAII303303CACBCBIIII同理：同理：0lABUU设：负载为阻性的，阻抗角为设：负载为阻性的，阻抗角为 0