三相交流电路

1、第第4章章 三相交流电路三相交流电路4.1 三相交流电源三相交流电源 4.2 三相负载三相负载 4.3 对称三相电路的计算对称三相电路的计算 4.4 不对称三相电路的分析不对称三相电路的分析 4.5 三相电路的功率三相电路的功率 4.1.1 三相交流电源的产生4.1 三相交流电源三相交流电源 三相绕组对称地分布在定子上，而三相交流发电机转子三相绕组对称地分布在定子上，而三相交流发电机转子电枢表面的磁感应强度按正弦规律分布的。电枢表面的磁感应强度按正弦规律分布的。 当转子（磁极）以均匀角速率旋转时，在三个绕组中将当转子（磁极）以均匀角速率旋转时，在三个绕组中将产生感应正弦电动势：产生感应正弦电动

2、势： 、 、 ，即感应电压：即感应电压： 、 、 。 UEVEWEUUVUWU如以相绕组中的感应电压为参考，则各相绕组感如以相绕组中的感应电压为参考，则各相绕组感应电压的瞬时值可表示为应电压的瞬时值可表示为 )120sin(t)240sin(t)120sin(tsint0m0mW0mVmUUUuUUuu 相量表达式为相量表达式为00W0V0U120U240U120U0UUUUuuWuUuVt3602401200 120t2t1对称三相交流电源的波形图和相量图对称三相交流电源的波形图和相量图最大值和频率都相同，彼此之间的相位差为1200的三个正弦交流电源对称三相交流电源对称三相交流电源1U2UU

3、U1V2VVU1W2WWU31图4三相电源电路符号对称三相交流电源:电压的瞬时值或相量之和为0即0WVUuuu0WVUUUU相序相序l上述三相电源相位的次序为U、V、W-顺序（或正序）。l与此相反，若V相超前U相1200，W相超前V相1200，这样的相序称为反序（或负序）。l在供电系统中，分别用“黄”、“绿”、“红”三种颜色分别代表U相、V相、W相电源。-三相电源依次达到最大值的先后次序三相电源依次达到最大值的先后次序4.1.2 三相交流电源的联接l1星形联接（Y）三相四线制的星形联接 NNUuUuVVuWW为便于观看，将上面的连接如此画：火线（端线/相线） -从三相电源的正极性端引出的三根输

4、出线零线（中线） -从公共点引出的传输线，常用黑色和白色表示地线 -接地的零线相电压 -在星形电源中，每根端线与中线之间的电压就是每一相的相电压。 有效值常用UP表示 线电压 -端线与端线之间的电压 有效值常用UL表示 UWWUWVVWVUUVUUUUUUUUU星形电源的线电压与相电压之间的关系为00W0V0U120U240U120U0UUUU又则有0W00WU0V00VW0U00UV3030U120U303120U120U303120U0UUUUUUU可看出：线电压超前相应的相电压300UWU.UV.UV W.UU.UU V.UW. UV.30三相电源相电压、线电压的相量图 UUNUUVVN

5、UUWWNUU星型电源中：线电压和相电压的有效值关系为：PL3UU 2 三相电源的三角形（三相电源的三角形（）连接）连接 (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 ， WWUVVWUUVUUUUUU,pLUU相位相同。即三角形电源对负载只能提供一种电压。 我国市网低压供电线路大多采用三相四线制供电方式，端线与零线之间的相电压有效值为220V，端线与端线之间的线电压有效值为380V。当对称三角形电源正确联接时，0WVUUUU所以电源内部无环流。 若接错，将形成很大的环流，造成事故。 实际操作中注意： 先不要完全闭合，留下一

6、个开口，在开口处接上一只交流电压表，测量一下回路中总的电压是否为零。 如果测量的电压等于零，说明联接正确，这时再把电压表拆除，把开口处接在一起。 三相电源的绕组联接成三角形4.2 三三 相相 负负 载载 4.2.1 负载的星形（负载的星形（Y）连接）连接 1 三相四线制电路三相四线制电路(a)UW.UU.NUV.ZUNNZVZWWVUIU.IV.IW.UV.UU.UW.IV.IU.IW.(b)IN.三相四线制电路及电压、电流相量图 ,1201201201201201200UVWUVWUVWNUVWUUUUVUWUWUNUVWUUUUUUIIIZZZIIIIUIZUUIIZZUUIIZZIIII

7、III 例例 三相四线制电路中, 星形负载各相阻抗分别为ZU=8+j6, ZV=3j4,ZW=10, 电源线电压为380V, 求各相电流及中线电流。 解解 设电源为星形连接, 则由题意知VUVUUUlp02202203AjZUIUUU9 .36229 .36100220680220AZUIAjZUIWWWVVV12022010120220101202209 .66441 .53512022043120220AjjjjIIIIWVUN4 .55426 .349 .231 .19115 .403 .172 .136 .17120229 .66449 .36222 三相三线制电路三相三线制电路 UW

8、.AUU.NUV.ZUNNZVZWCBIU.IV.IW. 负载为Y形连接的三相三线制电路 WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU111ZZZZZWVU若负载对称, 即 ，则03)(1111ZUUUZZZZZUZUZUUWVUWVUWWVVUUNN0111WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU 4.2.2 三相负载的三角形（三相负载的三角形（）连接）连接VWWUWUVVWVWUUVUWUWUWUVWVWVWUVUVUVIIIIIIIIIZUIZUIZUI,如果负载对称, 即120120120120UVUVWUWUWUWUUVUVVWVWVWUVUVUVUVWUVWUVIZUZUZUIIZ

9、UZUZUIZUZUIZZZZ303303303WUVWWUWVWUVVWVUVWUUVUIIIIIIIIIIII即三相负载为三角形联接时，线电流的有效值是相即三相负载为三角形联接时，线电流的有效值是相电流有效值的电流有效值的 倍，即倍，即 。线电流在。线电流在相位上比相应的相电流滞后相位上比相应的相电流滞后300。它们的相量关系如。它们的相量关系如图图4-2-3（b）所示。）所示。3PLII3 例例 对称负载接成三角形, 接入线电压为380V的三相电源,若每相阻抗Z=6+j8, 求负载各相电流及各线电流。 解解 设线电压 ，则负载各相电流 VUUV0380AIZUIAIZUIjZUIUVWUWUUVVWVWUVUV9 .66381201 .53381201 .173381201 .53381201 .53381 .53100380860380AIIAIIAIIUWUVUVU9 .36661201 .83661209 .156661201 .836612