三相负载及功率课件

三相电源及其负载和功率教学目的：让学生掌握三相电源的概念，产生原理，三相电源的星形和三角形连接，三相负载的连接，以及掌握对三相功率的计算。教学安排：(1)旧课复习（5分钟）(2)新课讲解（80分钟）(3)新课小结（5分钟）作业：课本习题三相电源及其负载和功率教学目的：让学生掌握三相电源的概念，产1第三章三相正弦交流电路

3.3.1负载星形接法及计算3.3.2负载三角形接法及计算3.4不对称三相电路的分析计算3.5三相电路的功率3.1三相正弦交流电动势3.2三相发电机绕组的连接3.3三相负载第三章三相正弦交流电路3.3.1负载星形接法及计23.1.1三相正弦交流电动势的产生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。3.1三相正弦交流电动势3.1.1三相正弦交流电动势的产生NSAXe在两磁极中间3•••AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：AXBYCZ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。三个线圈中便产生三个单相电动势。3.1.1三相正弦交流动势的产生•••AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：A4大小相等，频率相同，相位互差120º3.1.2三相电动势的特征：大小相等，频率相同，相位互差120º3.1.2三相电动势5Em

3.1.3三相电动势的瞬时关系eA+eB+eC=0Em3.1.3三相电动势的瞬时关系eA+eB+eC=063.1.4三相电动势的相量关系3.1.4三相电动势的相量关系73.2三相交流电源的连接3.2.1星形接法AXYCBZN3.2三相交流电源的连接3.2.1星形接法AXYCBZ8（中线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线制供电火线（相线）:ABC中线（零线）：N3.2.1星形接法（中线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线火线（9

三相绕组星形连接的两组电压相电压：火线对零线间的电压ACBN120120120三相绕组星形连接的两组电压相电压：火线对零线间的电压ACB10线电压：火线间的电压CABN注意规定的正方向线电压：火线间的电压CABN注意规定的正方向11线电压和相电压的关系30线电压和相电压的关系3012线电压和相电压的关系线电压和相电压的关系13线电压与相电压的关系---为相电压---为线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为线电压与相电压的关系---为相电压在日常生活与工143.2.2三角形接法A•AXYCBZBC••特点：线电压=相电压3.2.2三角形接法A•AXYCBZBC••特点：线电压=15短路+–EA•XYZBC••问题讨论•••+++---EEE直流电源串接不行，三相交流电源可以，为什么？短路+–EA•XYZBC••问题讨论•••+++---EEE16A•XYZBC••

三相交流电源中三个电源可以串接的原因：三相电源的电压在任何瞬间相加均为零。EmA•XYZBC••三相交流电源中三个电源可以串接的原因：E17星形接法ACB

NZZZ3.3三相负载三角形接法ACBZZZ•••负载也有两种接法:星形接法ACBNZZZ3.3三相负载三角形接法ACBZZ18ACBNZZZ相电流(负载上的电流)：3.2.1负载星形接法线电流(火线上的电流)：ACBNZZZ相电流(负载上的电流)：3.2.1负载星形19

ACBNZZZ星形接法特点相电流=线电流*:零线电流ACBNZZZ星形接法特点相电流=线电流*:零20*线电压=相电压,ACBNZZZ线电压领先于相电压30°。*线电压=相电压,ACBNZZZ线电压领先于相电压30°21ACBNZAZBZC负载星形接法时的一般计算方法一般线电压为已知，然后根据电压和负载求电流。ACBNZAZBZC负载星形接法时的一般计算方法22（1）负载不对称时各相单独计算三相负载R、L、C以及三相线电压：求：各相、各线及中线电流CRABNLC已知：（1）负载不对称时各相单独计算三相负载R、L、C求：各相、23解：1.

CRABNLC相电压解：1.CRABNLC相电压242.相电流：CRABNLC令：2.相电流：CRABNLC令：253.中线电流4.各电流相量关系3.中线电流4.各电流相量关系26（2）负载对称时，只需计算一相

如则据此可直接得出另两相电流：（中线电流为0）（3）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。（2）负载对称时，只需计算一相如则据此可直接得出另两相27负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。ACBZZZ负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？三相完全对称时，零线可28三相三线制供电时各相电流的计算AN'NCB求：各相电流已知：每盏灯的额定值为:220V、100W三相三线制供电时各相电流的计算AN'NCB求：各相电流已知：29用结点电压法AN'NCBRRRRNN'ABC用结点电压法AN'NCBRRRRNN'ABC30

每盏灯为220V、

100WRRRRNN'ABC、、代入R值得每盏灯为220V、100WRRRRNN'ABC、、代31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。应用实例--照明电路ACB.........一层楼二层楼三层32照明电路的一般画法零线上不能加刀闸和保险ABCN.........一层二层三层照明电路的一般画法零线上不能加ABCN.......33讨论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?讨论讨论照明电路能否采用三相三线制ACB.........一34设线电压为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。设线电压为380V。问题1：ACB.........一层楼二35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分析问题2：结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，ACBR2R36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。

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373.2.2三角形接法及计算ACB特点：线电压=相电压3.2.2三角形接法及计算ACB特点：线电压=相电压38各电流的计算ACBZABZBCZCA相电流线电流各电流的计算ACBZABZBCZCA相电流线电流39（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z），各相电流有效值相等，相位互差120。ACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。各电流的计算（2）负载对称时ACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，40同理：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ACB同理：设：负载为阻性的，阻抗角为0。负载对称时41负载对称时三角形接法的特点ACB注意电路中规定的正方向负载对称时三角形接法的特点ACB注意电路中规定的正方向42负载对称时：3.3三相电路的功率三相总有功功率：由负载性质决定星形接法时：三角形接法时：负载对称时：3.3三相电路的功率三相总有功功率：由负载43有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：44单相功率的测量-电动式瓦特计i1i2u在交流电路中其中，为间的夹角。指针偏转角度电流线圈电压线圈i2和u成正比，且近似同相负载单相功率的测量-电动式瓦特计i1i2u在交流电路中其中，45三相功率的测量

负载ACBN三相总功率为三个功率表测得数据的总和。三相四线制接法，用三个功率表测量：三相功率的测量负载ACBN三相总功率为三个功率表测得46三相总功率等于两表测得数据之和。ACB三相三线制的电路中，用二表法测功率：三相总功率等于两表测得数据之和。ACB三相三线制的电路中，用47两表法测量功率的原理：结论：三相总功率等于两表测得数据之和。每单个功率表的读数没有意义，实验用的三相瓦特计实际上就是根据“二表法”的原理设计的。两表法测量功率的原理：结论：三相总功率等于两表测得数据之和。48求：功率表W1、W2的读数。例电机ACB电机的功率为2.5kW,（设电机为星形接法，

N为其中点。）电源线电压为380V，各相对称。求：功率表W1、W2的读数。例电机ACB电机的功率为2.549电机ACB（1）求电流大小电机ACB（1）求电流大小50ACBZBZAZCN设：（2）求电流、电压的相位关系则：ACBZBZAZCN设：（2）求电流、电压的相位关系则：51ACBZBZAZCN间的相位差已知电机的ACBZBZAZCN间的相位差已知电机的52同理，由相量图可得间的相位差W1的读数为833.3瓦W2的读数为1666.7瓦同理，由相量图可得间的相位差W1的读数为W2的读数为53相序指示器

三相交流电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序。

A-B-C称为顺相序

A-C-B称为逆相序

将相序指示器接至三相电源上，便可测出相序：假设电容C接的是A相，则L1、L2较亮者为B相，另一相为C相。证明，请见教材C

R相序指示器L1L2RR=1/(ωC)对称吗？相序指示器三相交流电动势出现最大值将相序指示器接54三相交流电路小结（1）--三相电源三相三线制三相四线制ACBNACBACB三相电源一般都是对称的，而且多用三相四线制接法。三相交流电路小结（1）--三相电源三相三线制三相四线制ACB55三相交流电路小结(2)--三相负载星形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相交流电路小结(2)--三相负载星形负载三角形负载ACBN56三相交流电路小结(3)--三相电路计算负载形接法对称负载下：各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。负载Y形接法电源对称时：三相电路的计算要特别注意相位问题。三相交流电路小结(3)--三相电路计算负载形接法对称负载下57三相交流电路小结(4)--三相功率计算三相总功率：负载对称时：和接法无关三相交流电路小结(4)--三相功率计算三相总功率：负载对称时58三相电源及其负载和功率教学目的：让学生掌握三相电源的概念，产生原理，三相电源的星形和三角形连接，三相负载的连接，以及掌握对三相功率的计算。教学安排：(1)旧课复习（5分钟）(2)新课讲解（80分钟）(3)新课小结（5分钟）作业：课本习题三相电源及其负载和功率教学目的：让学生掌握三相电源的概念，产59第三章三相正弦交流电路

3.3.1负载星形接法及计算3.3.2负载三角形接法及计算3.4不对称三相电路的分析计算3.5三相电路的功率3.1三相正弦交流电动势3.2三相发电机绕组的连接3.3三相负载第三章三相正弦交流电路3.3.1负载星形接法及计603.1.1三相正弦交流电动势的产生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。3.1三相正弦交流电动势3.1.1三相正弦交流电动势的产生NSAXe在两磁极中间61•••AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：AXBYCZ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。三个线圈中便产生三个单相电动势。3.1.1三相正弦交流动势的产生•••AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：A62大小相等，频率相同，相位互差120º3.1.2三相电动势的特征：大小相等，频率相同，相位互差120º3.1.2三相电动势63Em

3.1.3三相电动势的瞬时关系eA+eB+eC=0Em3.1.3三相电动势的瞬时关系eA+eB+eC=0643.1.4三相电动势的相量关系3.1.4三相电动势的相量关系653.2三相交流电源的连接3.2.1星形接法AXYCBZN3.2三相交流电源的连接3.2.1星形接法AXYCBZ66（中线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线制供电火线（相线）:ABC中线（零线）：N3.2.1星形接法（中线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线火线（67

三相绕组星形连接的两组电压相电压：火线对零线间的电压ACBN120120120三相绕组星形连接的两组电压相电压：火线对零线间的电压ACB68线电压：火线间的电压CABN注意规定的正方向线电压：火线间的电压CABN注意规定的正方向69线电压和相电压的关系30线电压和相电压的关系3070线电压和相电压的关系线电压和相电压的关系71线电压与相电压的关系---为相电压---为线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为线电压与相电压的关系---为相电压在日常生活与工723.2.2三角形接法A•AXYCBZBC••特点：线电压=相电压3.2.2三角形接法A•AXYCBZBC••特点：线电压=73短路+–EA•XYZBC••问题讨论•••+++---EEE直流电源串接不行，三相交流电源可以，为什么？短路+–EA•XYZBC••问题讨论•••+++---EEE74A•XYZBC••

三相交流电源中三个电源可以串接的原因：三相电源的电压在任何瞬间相加均为零。EmA•XYZBC••三相交流电源中三个电源可以串接的原因：E75星形接法ACB

NZZZ3.3三相负载三角形接法ACBZZZ•••负载也有两种接法:星形接法ACBNZZZ3.3三相负载三角形接法ACBZZ76ACBNZZZ相电流(负载上的电流)：3.2.1负载星形接法线电流(火线上的电流)：ACBNZZZ相电流(负载上的电流)：3.2.1负载星形77

ACBNZZZ星形接法特点相电流=线电流*:零线电流ACBNZZZ星形接法特点相电流=线电流*:零78*线电压=相电压,ACBNZZZ线电压领先于相电压30°。*线电压=相电压,ACBNZZZ线电压领先于相电压30°79ACBNZAZBZC负载星形接法时的一般计算方法一般线电压为已知，然后根据电压和负载求电流。ACBNZAZBZC负载星形接法时的一般计算方法80（1）负载不对称时各相单独计算三相负载R、L、C以及三相线电压：求：各相、各线及中线电流CRABNLC已知：（1）负载不对称时各相单独计算三相负载R、L、C求：各相、81解：1.

CRABNLC相电压解：1.CRABNLC相电压822.相电流：CRABNLC令：2.相电流：CRABNLC令：833.中线电流4.各电流相量关系3.中线电流4.各电流相量关系84（2）负载对称时，只需计算一相

如则据此可直接得出另两相电流：（中线电流为0）（3）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。（2）负载对称时，只需计算一相如则据此可直接得出另两相85负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。ACBZZZ负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？三相完全对称时，零线可86三相三线制供电时各相电流的计算AN'NCB求：各相电流已知：每盏灯的额定值为:220V、100W三相三线制供电时各相电流的计算AN'NCB求：各相电流已知：87用结点电压法AN'NCBRRRRNN'ABC用结点电压法AN'NCBRRRRNN'ABC88

每盏灯为220V、

100WRRRRNN'ABC、、代入R值得每盏灯为220V、100WRRRRNN'ABC、、代89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。应用实例--照明电路ACB.........一层楼二层楼三层90照明电路的一般画法零线上不能加刀闸和保险ABCN.........一层二层三层照明电路的一般画法零线上不能加ABCN.......91讨论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?讨论讨论照明电路能否采用三相三线制ACB.........一92设线电压为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。设线电压为380V。问题1：ACB.........一层楼二93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分析问题2：结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，ACBR2R94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。

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953.2.2三角形接法及计算ACB特点：线电压=相电压3.2.2三角形接法及计算ACB特点：线电压=相电压96各电流的计算ACBZABZBCZCA相电流线电流各电流的计算ACBZABZBCZCA相电流线电流97（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z），各相电流有效值相等，相位互差120。ACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。各电流的计算（2）负载对称时ACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，98同理：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ACB同理：设：负载为阻性的，阻抗角为0。负载对称时99负载对称时三角形接法的特点ACB注意电路中规定的正方向负载对称时三角形接法的特点ACB注意电路中规定的正方向100负载对称时：3.3三相电路的功率三相总有功功率：由负载性质决定星形接法时：三角形接法时：负载对称时：3.3三相电路的功率三相总有功功率：由负载101有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：102单相功率的测量-电动式瓦特计i1i2u在交流电路中其中，为间的夹角。指针偏转角度电流线圈电压线圈i2和u成正比，且近似同相负载单相功率的测量-电动式瓦特计i1i2u在交流电路中其中，103三相功率的测量

负载ACBN三相总功率为三个功率表测得数据的总和。三相四线制接法，用三个功率表测量：三相功率的测量负载ACBN三相总功率为三个功率表测得104三相总功率等于两表测得数据之和。ACB三相三线制的电路中，用二表法测功率：三相总功率等于两表测得数据之和。ACB三相三线制的电路中，用105两表法测量功率的原理：结论：三相总功率等于两表测得数据之和。每单个功率表的读数没有意义，实验用的三相瓦特计实际上就是根据“