电路第五版课件(戴伟华)第十二章三相电路

1、退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页第十二章第十二章 三相电路三相电路1212-1 -1 三相电三相电路路1212-2 -2 线电压线电压( (电流电流) )与相电压与相电压( (电流电流) )的关系的关系12-12-3 3 对称三相电路的计算对称三相电路的计算12-12-4 4 不对称不对称三相三相电路的概念电路的概念12-512-5 三相三相电路的电路的功率功率退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页 理解三相电路的概念及线相关系；掌握三相电路理解三相电路的概念及线相关系；掌握三相电路的计算方法；掌握三相电路三表法、两

2、表法测功率的的计算方法；掌握三相电路三表法、两表法测功率的方法。方法。三相电路的线相关系及计算。三相电路的线相关系及计算。 退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页三相电路的功率的计算。三相电路的功率的计算。讲课讲课5 5学时，习题学时，习题1 1学时。学时。 退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-112-1 三相电路三相电路三相电力系统的组成：三相电力系统的组成：三相电源、三相负载、三相输电三相电源、三相负载、三相输电线路。线路。一、对称三相电源一、对称三相电源+-AU+-BU+-CU+Au+-BuCu3个等幅值、同

3、频率、初相依次相差个等幅值、同频率、初相依次相差120的正弦电的正弦电压源连接成星形压源连接成星形( () )或三角形或三角形( () )组成的电源。组成的电源。退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页相相量量表表示示0AUUA2B120UaUUAC120UaUUtUucos2A120cos2BtUu120cos2CtUu瞬瞬时时表表示示 相相量量图图表表示示12-1 12-1 三相电路三相电路 对称三相电源的表示方式对称三相电源的表示方式单位相量算子：单位相量算子：1201aOuuAuBuC2tCUAUBU120120120波波形形表表示示退退 出出下一页下

4、一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页0CBAuuu0CBAUUU电力系统一般采用正序，即电力系统一般采用正序，即 ABC。三相对称交流电的瞬时值或相量之和为零。三相对称交流电的瞬时值或相量之和为零。相序分为正序（顺序）和反序（逆序）。相序分为正序（顺序）和反序（逆序）。12-1 12-1 三相电路三相电路 三相电源的连接三相电源的连接 三相电源的星形连接三相电源的星形连接退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页+-CAU+-BU+-AU中性线中性线( (零线零线) )相电压：电源每一相的电压。相电压：电源每一相的电压。线电压：端线之间的电压

5、。线电压：端线之间的电压。相线相线 ( (端线、火线端线、火线) )相线相线 ( (端线、火线端线、火线) )相线相线 ( (端线、火线端线、火线) )12-1 12-1 三相电路三相电路+-AU+-BU+-CU+-CU+-ABU+-BCU线电流：端线中的电流。线电流：端线中的电流。相电流：各相电压源中的电流。相电流：各相电压源中的电流。AIBICI退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-1 12-1 三相电路三相电路 三相电源的三角形连接三相电源的三角形连接+Au+-BuCu不能引出中线不能引出中线二、三相负载的连接二、三相负载的连接星形负载星形负载A

6、BCNNAZBZCZ三角形负载三角形负载BAZCBZACZABC退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-1 12-1 三相电路三相电路三、对称三相电路三、对称三相电路对称三相电源、相同阻抗的对称三相电源、相同阻抗的3条端线条端线( (或输电线或输电线) )、对称三相负载组成对称三相负载组成对称三相电路对称三相电路。ABCNZZZ+-AU+-BU+-CUlZlZlZNZAIBICINI三相四线制三相四线制(Y-Y(Y-Y连接方式连接方式) )退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-1 12-1 三相电路三相电路三相三

7、线制三相三线制(Y-(Y-连接方式连接方式) )三相三线制三相三线制( (- -连接方式连接方式) )三相三线制三相三线制( (-Y-Y连接方式连接方式) )实际三相电路中，三相电源对称，实际三相电路中，三相电源对称，3条端线阻抗相条端线阻抗相等，三相负载不一定对称。等，三相负载不一定对称。ZZZABC+-AU+-BU+-CUAIBICIlZlZlZ退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-2 12-2 线电压线电压( (电流电流) )与相电压与相电压( (电流电流) )的关系的关系一、对称星形电源和对称星形负载一、对称星形电源和对称星形负载BAABUUU

8、CBBCUUUACCAUUUBUABUAUCUBU303AU303BU303CU线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系 30电源或负载星形连接时，其线电流等于相电流。电源或负载星形连接时，其线电流等于相电流。结论：电源或负载星形连接时，三相线电压也是对称的，其结论：电源或负载星形连接时，三相线电压也是对称的，其大小为相电压的大小为相电压的 倍，相位上超前对应的相电压倍，相位上超前对应的相电压 。330退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页BAICBI30AIACI303BAI303CBI303ACIACBAAIIIBACBBIIICBACCIII电源或负载

9、三角形连接时，其线电压等于相电压。电源或负载三角形连接时，其线电压等于相电压。ACIACI线电流与相电流的关系线电流与相电流的关系结论：电源或负载三角形连接结论：电源或负载三角形连接时，三相线电流也是对称的，时，三相线电流也是对称的，其大小为相电流的其大小为相电流的 倍，相位倍，相位上超前对应的相电流上超前对应的相电流 。330BAZCBZACZABCAIBICIACICBIBAI12-2 12-2 线电压线电压( (电流电流) )与相电压与相电压( (电流电流) )的关系的关系二、对称三角形电源和对称三角形负载二、对称三角形电源和对称三角形负载退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总

10、目录总目录制作群主主 页页12-312-3 对称三相电路的计算对称三相电路的计算ABCNZZZ+-AU+-BU+-CUlZlZlZNZAIBICINI一、对称三相四线制电路一、对称三相四线制电路CBAlNNNl111UUUZZUZZZ令令N为参考结点，则为参考结点，则0 CBAUUU0 NN UZZUZZUUIlAlNNAAZZUZZUUIlBlNNBBZZUZZUUIlClNNCC退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-3 12-3 对称三相电路的计算对称三相电路的计算 对称三相电路归结为一相的计算方法：对称三相电路归结为一相的计算方法：只要计算只要计

11、算三相中的任一相，则其他两相可按对称顺序写出。三相中的任一相，则其他两相可按对称顺序写出。0CBANIIII中线电流中线电流 理论上，对称的三相理论上，对称的三相Y-Y电路无需中性线。电路无需中性线。二、其他连接方式的对称三相电路二、其他连接方式的对称三相电路 可以根据星形和三角形的等效互换，化成对称的可以根据星形和三角形的等效互换，化成对称的Y-Y三相电路，然后用归结为一相的计算方法求解。三相电路，然后用归结为一相的计算方法求解。ANZ+-AUlZAI0NNU退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-3 12-3 对称三相电路的计算对称三相电路的计算解：

12、解：303ABAUUV022030330380例例12-1 图示对称三相电路，已知：图示对称三相电路，已知： 。试求负载中各电流相量。试求负载中各电流相量。V)30cos(2380ABtu, 6 j5, 2 j1lZZABCNZZZ+-AU+-BU+-CUlZlZlZNZAIBICINIZZUIlAA6 j52 j10220A1 .5322A1 .17322BIA9 .6622CI退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-3 12-3 对称三相电路的计算对称三相电路的计算解：解：V2203ABAUU例例12-2 对称三相电路如图所示，已知：对称三相电路如图

13、所示，已知： 。求负载端的线电压和线电流。求负载端的线电压和线电流。V 380 , 4 j3ABlUZ, j14.42 .19ZZZZABC+-AU+-BU+-CUAIBICIlZlZlZ 将该电路变换为对将该电路变换为对称的称的Y-Y三相电路，则三相电路，则 8 . 4 j4 . 63YZZV0220 AU令YlAAZZUIj4.84 . 6j430220A2 .431 .17A2 .1631 .17BIA8 .761 .17CI负载端的线电流为负载端的线电流为退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页负载端的相电压为负载端的相电压为12-3 12-3 对称三

14、相电路的计算对称三相电路的计算AYNAIZUV3 . 68 .1362 .431 .178 . 4j4 . 6303NABAUUV7 .239 .236303 . 68 .1363V3 .969 .236CBUV7 .1439 .236ACU负载中的相电流为负载中的相电流为303ABAIIA2 .139 . 93032 .431 .17A2 .1339 . 9CBIA8 .1069 . 9ACI退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-412-4 不对称三相电路的概念不对称三相电路的概念ABCNAZBZCZ+-AU+-BU+-CUAIBICINIS一、一、

15、Y-Y连接电路不接中性线连接电路不接中性线CBACCBBAANNYYYUYUYUYUAUBUCUNANUBNUCNUNNUN负载不对称，一般负载不对称，一般0NNUN N点和点和 点不重合点不重合中性点位移中性点位移 电源对称时，可根据中性点位移电源对称时，可根据中性点位移的情况判断负载端不对称的程度。的情况判断负载端不对称的程度。退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-4 12-4 不对称三相电路的概念不对称三相电路的概念二、二、Y-Y连接电路接中性线连接电路接中性线 若若 ，则可强迫，则可强迫 。此时尽管负载不对。此时尽管负载不对称，但在该条件下，可

16、使各相保持独立性，各相的工称，但在该条件下，可使各相保持独立性，各相的工作互不影响，即确保各相在相电压下安全工作。作互不影响，即确保各相在相电压下安全工作。0 0NNNUZ 因此中性线的作用在于使星形联结的不对称负载因此中性线的作用在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。的相电压对称。为了保证负载的相电压对称，中性线为了保证负载的相电压对称，中性线不能断开，中性线不能断开，中性线( (指干线指干线) )内不允许接熔断器或闸刀内不允许接熔断器或闸刀开关。开关。 0CBANIIII一般情况下一般情况下退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页解解:12-4 12-4

17、 不对称三相电路的概念不对称三相电路的概念例例12-3 图示电路，若图示电路，若 ( (电容电容) )，而，而 并且并且 ，则电路是一种测定相序的仪器，称为相，则电路是一种测定相序的仪器，称为相序指示器序指示器( (图中电阻图中电阻R用两个相同的白炽灯代替用两个相同的白炽灯代替) )。试。试说明在相电压对称的情况下，当说明在相电压对称的情况下，当S S打开时，如何根据打开时，如何根据两个白炽灯的亮度确定电源的相序。两个白炽灯的亮度确定电源的相序。CZ1jA, CBRZZCR1ABCNAZBZCZ+-AU+-BU+-CUAIBICINISV0 AUU令GGCUGUGUCUjjCBANNV4 .1

18、0863. 0UV5 .1015 . 1NNBBNUUUUV4 .1334 . 0NNCCNUUUU 最小，则白炽灯较暗的一相为最小，则白炽灯较暗的一相为C相。相。CNU退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-512-5 三相电路的功率三相电路的功率tIUtItUiup2coscos cos2cos2AANAANAANA一、对称三相电路的瞬时功率一、对称三相电路的瞬时功率2402coscos 120cos2120cos2AANAANBBNBtIUtItUiup2402coscos 120cos2120cos2AANAANCCNCtIUtItUiupAAA

19、NCBA3cos3PIUppppp为常量，其值等于平均功率，该性能称为为常量，其值等于平均功率，该性能称为瞬时功率平衡瞬时功率平衡。退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-5 12-5 三相电路的功率三相电路的功率二、二瓦计法二、二瓦计法三三相相负负载载AAIBICI*2W*1WBC二瓦计法：二瓦计法：在三相三线制电路中，不论对称与否，都在三相三线制电路中，不论对称与否，都可使用两个功率表的方法测量三相功率。可使用两个功率表的方法测量三相功率。 功率表的接线只触及功率表的接线只触及端线，而与负载和电源的端线，而与负载和电源的连接方式无关。连接方式无关。

20、两个功率表读数的代两个功率表读数的代数和为三相三线制中右侧数和为三相三线制中右侧电路吸收的平均功率。电路吸收的平均功率。两个功率表的连接方式：两个功率表的连接方式：使线电流从使线电流从*端分别流入两个端分别流入两个功率表的电流线圈，它们的电压线圈的非功率表的电流线圈，它们的电压线圈的非*端共同接到端共同接到非电流线圈所在的第非电流线圈所在的第3条端线上。条端线上。退退 出出下一页下一页上一页上一页章目录章目录总目录总目录制作群主主 页页12-5 12-5 三相电路的功率三相电路的功率证明：证明：设两个功率表的读数分别用设两个功率表的读数分别用P1和和P2表示，则表示，则*AAC1ReIUP*BBC2ReIUP*BBC*AAC21ReIUIUPP*BCB*ACAReIUUIUU*B*AC*BB*AAReIIUIUIU*CC*BB*AAReIUIUIUCBAReSSS SReP对称三相电路中，令对称三相电路中，令 ，则则 , 0AAAAIIUU30cosReAAC*AAC1IUIUP30cosReBBC*BBC2IUIUP为负载的阻抗角为负载的阻抗角 在一定条件下，两个功率表之一的读数可能为负，求代数在一定条件下，两个功率表之一的读数可能为负，