第六章三相正弦交流电路

1、第六章第六章 三相正弦交流电路三相正弦交流电路1 三相交流电动势的产生 2 三相电源绕组的连接 3 三相负载的连接 4 对称三相电路的分析计算 5 三相电路的功率 特殊不对称三相电路的分析特殊不对称三相电路的分析中线的作用中线的作用-1 三相正弦交流电动势的产生三相正弦交流电动势的产生 一、概述 二、三相正弦交流电动势的产生 三、三相交流电动势的表示方法 四、相序一、概述1、单相正弦交流电路 电源只有两个输出端纽；2、多相正弦交流电动势 交流电路中有几个电动势同时作用，每个电动势大小相等，频率相同，只是相位不同；3、三相电路的优点二、三相正弦交流电动势的产生NS120W1V2U2W2V1U11

2、、三相交流发电机的原理三、三相正弦交流电动势的表示方法)120sin()120sin(sin1212121tUuutUuutUuupmWWWPmVVVpmUUU、uuWuUuVt3602401200 120t2t1三、三相正弦交流电动势的表示方法2、00)232123211 (1201200WVUppppWVUuuujjUUUUUUU四、相序UV.UW.UU. UV.UW.UU.对称三相正弦量的相量图3、相序：正序 U超前于V，V超前于W 逆序 U超前于W，W超前于V6-2 三相电源绕组的连接一、三相电源绕组的星形连接二、三相电源绕组的三角形连接一、三相电源的星形（）连接（一）一、三相电源的星

3、形（）连接（一）1、接法：三个绕组的末端接 在一起，从三个始端引出三根导线NNUuUuVVuWW三相电源的星形连接2、名词解释 1） 端线（火线）：从始端引出的导线 2）中性点N：三个末端的节点 3）中线：从中性点引出的导线三相电源的星形（）连接（二）三相电源的星形（）连接（二）三相电源的星形（）连接（三）三相电源的星形（）连接（三）4）三相四线制：有中线，可提供两组对称三相电压5）三相三线制：无中线，只能提供一组对称电压6）线电压：端线与中线间的电压7）相电压：两根端线间的电压三相电源的星形（）连接（四）三相电源的星形（）连接（四） 303)2323()23211(1 120VUUVUVUU

4、VUjUjUUUUUU303303WWUVVWUUUU同理得二、三相电源的三角形（二、三相电源的三角形（）连接）连接（一）（一） 三相发电机三个绕组依次首尾相连，接成一个闭合回路，从三个连接点引出的三根导线即为三根端线(a)WUW.UU.UV.VUUW.UWU.UU.UUV.UV.UVW.(b)三相电源的三角形连接线电压等于相电压三相电源的三角形（三相电源的三角形（）连接（二）连接（二） 线电压的大小是相电压的 倍，线电压的相位比相电压的相位超前30 三个线电压之间的关系是00UWWVVUWUVWUVUWWVVUWUVWUVuuuuuuuuuUUUUUUUUU三相电源的三角形（三相电源的三角形

5、（）连接（三）连接（三） 三相电源作连接时，只能是三相三线制，线电压等于相电压。WWUVVWUUVUUUUUU,6-3 三相负载的连接一、三相负载的星形连接二、三相负载的三角形连接一、三相负载的星形连接（一）1.三相四线制电路(a)UW.UU.NUV.ZUNNZVZWWVUIU.IV.IW.UV.UU.UW.IV.IU.IW.(b)IN.图 5.8 三相四线制电路及电压、电流相量图三相负载的星形（Y）连接（二）1） 负载的电压等于电源的电压 2） 线电流：通过端线上的电流 相电流：通过每相的负载的电流WWWVVVUUUZUIZUIZUI,负载的星形（Y）连接（三）3）中线电流4）若对称，则01

6、20120120120120120UUUWVUNUUWWUUUVUUWVUNIIIIIIIIZUZUIIZUZUIZUIIIII负载的星形（Y）连接（四）2 三相三线制电路UW.AUU.NUV.ZUNNZVZWCBIU.IV.IW.负载为Y形连接的三相三线制电路负载的星形（Y）连接（五）WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU111若负载对称, 即ZZZZZWVU，则负载的星形（Y）连接（六）03)(1111ZUUUZZZZZUZUZUUWVUWVUWWVVUUNN0111WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU二、负载的三角形（）连接（一）ZUVUVW(a)ZVWZWUUUV.IU.IV

7、.IW.UWU.IVW.IUV.IWU.IV.IW.IWU.IVW.IU.UUV.UWU.UVW. IWU.(b)UVW.IUV.负载的三角形连接及电压、 电流相量图负载的三角形（）连接（二）1、负载的相电压等于电源的线电压2、相电流为3、线电流为VWWUWUVVWVWUUVUWUWUWUVWVWVWUVUVUVIIIIIIIIIZUIZUIZUI,负载的三角形（）连接（三）如果负载对称, 即120120120120UVUVWUWUWUWUUVUVVWVWVWUVUVUVUVWUVWUVIZUZUZUIIZUZUZUIZUZUIZZZZ负载的三角形（）连接（四）303303303WUVWWUW

8、VWUVVWVUVWUUVUIIIIIIIIIIII可得线电流线电流有效值为相电流的 倍，相位滞后于相应的相电流303思考题思考题1、试述负载星形连接三相四线制电路和三相三线制电路的异同。2、将图5.22的各相负载分别接成星形或三角形，电源的线电压为380V，相电压为220V。每台电动机的额定电压为380V。UWNV6-4 对称三相电路的分析计算一、对称负载星形连接的分析与计算二、对称负载三角形连接的分析与计算一、对称负载星形连接的分析与计算1、对称星形电路的特点（一）、对称星形电路的特点（一）UW.UU.NUV.ZUNNZVZWWVUIU.IV.ZlZlZlU VW IW.ZNIN.对称三相

9、四线制电路2、对称星形电路的特点（二）013)(11111NlWVUlNlWlVlUlWWlVVlUUNNZZZUUUZZZZZZZZZZZUZZUZZUU0NNNNZUI3、对称星形电路的特点（三）、对称星形电路的特点（三）120120UlWlNNWWUlVlNNUVlUlNNUUIZZUZZUUIIZZUZZUUIZZUZZUUI4、对称星形电路的特点（四）120120120120VUNUNWUWVUNWNVWVNVNUVUNUWUWNUVNVUNUUUUUUUUUUUUUIZUUIZUIZU二、对称负载三角形连接的分析与计算1、对称三相电路的一般解法、对称三相电路的一般解法322ZZIU

10、1.Z1IU2.Z2IU.UNNUW.UU.NUV.Z1NNWVUIV.IW.IU.Z1Z1IV1.IW1.IU1.Z2Z2Z2IW U 2.IU2.IV2.IW2.IVW2.IUV2.(a)UW.UU.NUV.Z1NNWVUIV.IW.IU.Z1Z1IV1.IW1.IU1.IU2.IV2.IW2.(b)Z 2Z 2Z 2(c)UU.两组对称负载的三相电路2121ZZZZUIUU120,120120,120120,120,2211221121122121UWUWUVUVUWUVUUUUIIIIIIIIIIIIZZZIIZZZII303303303222222WWUVVWUUVIIIIII2、单

11、相法求解方法 对于具有多组负载的对称三相电路的分析计算, 一般可用单相法按如下步骤求解: (1) 用等效星形连接的对称三相电源的线电压代替原电路的线电压; 将电路中三角形连接的负载, 用等效星形连接的负载代换。(2) 假设中线将电源中性点与负载中性点连接起来, 使电路形成等效的三相四线制电路。 () 取出一相电路, 单独求解。 () 由对称性求出其余两相的电流和电压。 () 求出原来三角形连接负载的各相电流。6-5 三相电路的功率一、三相电路的有功功率一、三相电路的有功功率二、三相电路的无功功率二、三相电路的无功功率三、三相电路的视在功率三、三相电路的视在功率四、三相电路的功率因数四、三相电路

12、的功率因数一、三相电路的有功功率三相负载有功功率等于各相负载有功功率之和。WWWVVVUUUWVUIUIUIUPPPPcoscoscos若三相负载对称，则三相电压、电流分别对称、有效值相等WVUZZZPPPWVUIUPPPPcos3当负载为星形连接时当负载为三角形连接时PlllPlPIUPIIUUcos3,3PlllPlPIUPIIUUcos33,PPWVURIPPPP23或、三相负载的无功功率PPPPWWVVUUWVUWWWVVVUUUWVUIUQXIXIXIQQQQIUIUIUQQQQsinsinsinsin222若负载对称PPWVUpllWVUXIQQQQIUQQQQ23sin3、三相负

13、载的视在功率三相负载的视在功率定为22QPS若负载对称, 则llPllPllIUIUIUS3)cos3()cos3(22、三相负载的功率因数三相负载的功率因数为SP若负载对称, 则PllPllIUIUcos3cos34、对称三相电路的瞬时功率WWVVUUWVUiuiuiupppp.,cos3率而且正好等于总有功功值定随时间变化而变化的恒即瞬时功率的总和是不PllIUp6-6 特殊不对称三相电路的分析一、三相电路的相量图二、中点电压法一、三相电路的相量图uVuVuVNUVWNUWU.UU.UV.UUW.WVUVW.UUV.N(a)(b)三相电路的相量图二、中点电压法UUUU.ZUIU.VVUV.ZVIV.WWUW.ZWIW.NN三相三线制电路0111WVUWWVVUUNNZZZZUZUZ