工程科技04第四章三相交流电路课件

1、第四章三相交流电路1第1页，共40页。第四章 三相交流电路 第一节、 三相交流电动势 第二节、三相电源的联接第三节、三相电路中负载的联接第四节、 三相电路的功率2第2页，共40页。1、 三相电动势的产生NSAXe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。第一节、三相交流电动势3第3页，共40页。一、三相交流电动势的产生AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈： 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

2、三个单相电动势。4第4页，共40页。二、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。1. 三角函数式eu=Emsintev=Emsin（t-1200）ew=Emsin（t+1200）5第5页，共40页。2. 相量表示式及相互关系Em veuewe对称电动势的特点是三相电动势瞬时值之和恒为零。三相交流电出现正幅值（或相应零值）的顺序称为相序。由图可知其相序为UVW。wvuEEE0=+uevewe6第6页，共40页。一、星形接法（Y接）图、 三相四线制电源星形连接：3个末端连接在一起引出中线，由3个首端引出3条火线。每个电源的电压称为相电压火线间电压称为线电压。第二节

3、、 三相电源的连接7第7页，共40页。8第8页，共40页。9第9页，共40页。10第10页，共40页。 2. 三相电源星形接法的两组电压图 三相电源各电压相量之间的关系线电压和相电压的关系：VUUVUUU+=WVVWUUU+=UWWUUUU+=11第11页，共40页。线电压与相电压的通用关系表达式：在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为V380 V220=lUU 、=3lUU*线电压=相电压lU U -为相电压 -为线电压3, 线电压领先于相电压30。12第12页，共40页。图 电源的三角形联接三角形连接：将三相绕组的首、末端依次相连，从3个点引出3条火线。lUU=通常发电机均为Y接二

4、、 三角形联接（联接）13第13页，共40页。星形接法ACB NZZZ三角形接法ACBZZZ负载也有两种接法:第三节、三相电路中负载的连接14第14页，共40页。图 负载星形联接的三相四线制电路一、 星形联接的负载15第15页，共40页。ACBNZZZ相电流(负载中的电流)：4.2.1 星形接法及计算线电流(火线中的电流)：16第16页，共40页。lII= ACBNZZZ一、星形接法特点相电流=线电流* NI: 零线电流CNBNANNIIII+=零序电流：-=3lUU17第17页，共40页。ACBNZAZBZC二、负载星形接法时的一般计算方法解题思路： 一般线电压 为已知，然后根据电压和负载求

5、电流。18第18页，共40页。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。ACBZZZ0=+=CBANIIII19第19页，共40页。应用实例-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：则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。20第20页，共40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21第21页，共40页。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?22第22页，共40页。 设线电压为

6、380V。A相断开后，B、C 两相串连，电压UBC （380V）加在B、C负载上。如果两相负载对称，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。23第23页，共40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。ACBR2R3分析24第24页，共40页。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电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额

7、定电压，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。25第25页，共40页。ACBlUU= 注意：用于对称负载二、三角形接法的负载26第26页，共40页。负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有 效值相等，相位互差120 。有效值为：ACBZABZBCZCA27第27页，共40页。CA=lABUU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ABAIII+=CAUAB

8、UBCUBICIABICAIBCICAI-AI28第28页，共40页。负载对称时三角形接法的特点ACBlUU= =3lII29第29页，共40页。三相总有功功率： 由负载性质决定 ll 3IIUU=星形接法时： 3 llIIUU=三角形接法时： 三相电路的功率的计算负载对称时：jcos3IUP=第四节、 三相电路的功率30第30页，共40页。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：31第31页，共40页。例4-1 有一三相电动机，每相的等效电阻R=29，等效感抗XL=21.8，试求在下列两种情况下电动机的相电流、线电流以及从电源输入的功率，并比较所得结果：（1）绕

9、组联成星形接于U1=380V的三相电源上；（2）绕组联成三角形接于U1=220V的三相电源上。32第32页，共40页。解：每相绕组的阻抗为 Z （1）Y形联接时： P= U1I1cos= 3806.1（2）联接时： P= U1I1cos= 22010.533第33页，共40页。比较（1）（2）的结果： 只要电动机每相绕组承受的电压不变，则电动机的输入功率不变。因此，当电源线电压为380V时，电动机绕组应联成星形；而当电源线电压为220V时，电动机绕组应联成三角形。在这两种联接法中，仅线电流在接法时比Y形接法时大 倍，而相电流、相电压及功率都未改变。34第34页，共40页。【例42】 有一对称三相负载，每相电阻为R = 6 ，电抗X = 8 ，三相电源的线电压为UL = 380 V。求：(1) 负载做星形联结时的功率PY；(2) 负载做三角形联结时的功率P。解：每相阻抗均为，功率因数 【例】35第35页，共40页。(1) 负载做星形联结时：相电压 线电流等于相电流 负载的功率 36第36页，共40页。(2) 负载做三角形联结时：相电压等于线电压 UP = UL= 380 V，相电流 线电流 I