计算机软件及应用电工基础讲解课件

电工基础讲解长泾社区教育中心电子信息组电工基础讲解长泾社区教育中心电子信息组1三相电路三相电路2三相电路三相电路的特点对称三相电路的计算不对称三相电路的基本概念三相电路的功率三相电路三相电路的特点3图4.1.1三相交流发电机示意图4.1.1三相电压的产生工作原理：定子ZAXYNSC-+B•••三相绕组匝数相同空间排列互差120材料、尺寸相同转子(末端)+uAuBuCXABYCZ(首端)++––

–图4.1.2三相绕组示意图4.1三相电路的特点图4.1.1三相交流发电机示意图4.1.1三相电压的产4三相电源瞬时表示式uAuBuC0u(尾端)+uAuBuCXABYCZ(首端)++––

–图4.1.3三相电源波形图A相B相C相三相电源瞬时表示式uAuBuC0u(尾端)+uAuBuCXA5三相电源的相量表示这三个正弦交流电源满足以下特征有效值相等频率相同初相位依次相差120°称为对称三相电源120°120°120°图4.1.4三相电源相量图正序（顺序）为A

B

C三相电源的相量表示这三个正弦交流电源满足以下特征有效值相等称6

如果三相负载阻抗相同，则称为对称三相负载。由对称三相电源的三个端子、引出具有相同阻抗的三条传输线与对称三相负载相连，组成的三相电路，称为对称三相电路。上述三个条件有一个不满足时，就构成了不对称三相电路。如果三相负载阻抗相同，则称为对称三相负载。74.1.2星形连接方式星形连接(星接或Y接)是将三相电源的末端X、Y、Z接在一起，称为中（性）点，记为O；XYZ(末端)+uAuBuCABC(首端)++––

–图4.1.5星形连接O中点从各相的首端A、B、C向外引出导线，称为端线。从中（性）点O引出的导线称为中线。4.1.2星形连接方式星形连接(星接或Y接)是将三相8图4.1.6星形连接的相电压和线电压+-A-+B+-COOuAuBuC–+–++–+–+––++–+––+–++––+相电压：线电压：Up端线(相线、火线)中线、UlANBCuA+–uC+–uB+–O图4.1.6星形连接的相电压和线电压+-A-+B+-C9图4.1.7星形连接的相电流和线电流+-A-+B+-COOuAuBuC相电流：每相的电流．线电流：端线上的电流．显然，星接时线电流等于相电流．、IPIlANBCuA+–uC+–uB+–O图4.1.7星形连接的相电流和线电流+-A-+B+-C10星形连接方式的特点ANBCO+–+–+––+–+–+线电压与相电压的关系根据KVL定律相量图30°星形连接方式的特点ANBCO+–+–+––+–+–+线电压与11相量图30°30°30°同理图4.1.6星形连接线电压和相电压的相量图相电压对称线电压也是对称的相量图30°30°30°同理图4.1.6星形连接12+-AA’ZZlY-Y接时中点间电压、中线上电流电源中点负载中点取O点为参考点，因,由节点法+-BOZlB’Z+-CC’ZZlZNK+-AA’ZZlY-Y接时中点间电压、中线上电流电源中点负载13Y形连接的特点：因此(1)对称星形电源三个相电压对称时，三个线电压也是依序对称的;线电压有效值是相电压有效值的倍，；线电压在相位上依次超前相应的相电压(2)线电流等于相电流Il=IPY形连接的特点：因此(1)对称星形电源三个相电压对称时，14Zl是端线的阻抗。ZN是中线上的阻抗。三相三线制：中线断开或无中线（开关K打开）三相四线制：有中线图4.1.8三相三线制和三相四线制+-AA’ZZl+-BOZlB’Z+-CC’ZZlZNKZl是端线的阻抗。ZN是中线上的阻抗。图4.1.8三15(末端)+uAuBuCXABYCZ(首端)++––

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对称三相电源可以采用三角形连接(又称Δ连接)，它是将三相电源各相的始端和末端依次连接成一个回路，再由端子A、B、C引出三根线与负载相连，如图4.1.6所示。图4.1.8角形连接-+ABC+-+-4.1.3三角形连接方式(末端)+uAuBuCXABYCZ(首端)++–––16-++-+-V+-

注意：将三相电源作三角形连接时，要求三相电源的电压对称，即。如不对称程度比较大，所产生的环路电流将烧坏绕组。对称三相电源在Δ连接时，不能将各电源的始末端接错，否则将烧坏绕组。

图4.1.9角形三相电源连接时开口电压的测量-++-+-V+-注意：将三相电源作三角形连17角形连接方式的特点-A′C′B′+–+–+–ZZZ-+ABC+-+-线电压与相电压的关系:图4.1.10角形连接电路示意图线电压等于相电压Ｕl=ＵP角形连接方式的特点-A′C′B′+–+–+–ZZZ-+ABC18线电流与相电流的关系+–+–+–A′C′B′ZZZ-+ABC+-+-图4.1.8角形连接线电流和相电流设为参考相量，则线电流与相电流的关系+–+–+–A′C′B′ZZZ-+ABC19

相电流+–+–+–A′C′B′ZZZ-+ABC+-+-相电流是对称的相电流+–+–+–A′C′B′ZZZ-+ABC+-+-相电20相量图BCABCABC由KCL和相量图有图4.1.12角接线电流和相电流相量图30°30°30°线电流也是对称的相量图BCABCABC由KCL和相量图有图4.1.1221△形连接的特点：(1)线电压等于相电压Ｕl=ＵP

；

(2)线电流有效值是相电流有效值的倍，线电流在相位上依次落后相应的相电流。因为所以△形连接的特点：(1)线电压等于相电压Ｕl=ＵP22例4-1有三台相同的单相变压器，其原边额定电压与额定电流分别为220V和4.55A，副边额定电压与额定电流分别为110V和9.1A．要求将这三台变压器接成三相变压器组，原边接成星形，副边接成三角形．试画出接线图，并计算原、副边的额定电压和电流．图4.1.13例4-1图例4-1有三台相同的单相变压器，其23解原边为星形连接，副边为三角形连接．接线如图所示．原边为星形连接，所以其额定电压与额定电流为：副边为三角形连接，所以其额定电压与额定电流为：图4.1.10例4-1连线图解原边为星形连接，副边为三角形连接．接线如图所示．原边为244.2对称三相电路的计算三相电路的连接方式 三相电源为星形电源，负载为星形负载，称为Y-Y连接方式； 此外还有△-Y连接方式和△-△连接方式。 三相电源为星形电源，负载为三角形负载，称为Y-△连接方式；对称三相电源：同频、同幅、120o对称三相电路对称三相负载：ZA=ZB=ZC=Z三相线路阻拦相等4.2对称三相电路的计算三相电路的连接方式 三相电源为星25 三相电路实际上是正弦电流电路的一种特殊类型。 因此，前面对正弦电流电路的分析方法对三相电路完全适用。 根据三相电路的特点，可以简化对称三相电路分析计算。 三相电路实际上是正弦电流电路的一种特殊类型。26Y-Y接对称三相电路+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZNK+-AZlA’ZK开Y-Y接对称三相电路+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZ27+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZN+-AZlA’ZK合仍有+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZN+-AZlA’ZK28+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZN+-AZlA’Z也可以这样计算+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZN+-AZlA’Z也29

Y-Y接的对称三相电路中，无论是三相三线制还是三相四线制，。三相四线制，,中线如同开路。结论：三相四线制，,无论ZN为何值，中线如同短路。Y-Y接的对称三相电路中，无论是三相三线制还是三相四线制30三相电路归结为一相的计算方法 由于，各相电流独立，彼此无关； 又由于三相电源、三相负载对称，所以相电流构成对称组。 因此，只要分析计算三相中的一相，由对称三相电路的对称关系，其他两相的电压、电流就能按对称顺序写出。三相电路归结为一相的计算方法 由于，各相电流独立，彼31例AOZlZA’+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZNK+-AZlA’Z对上图所示对称三相电路,可以先求出A相，再由对称关系写出其他两相．例AOZlZA’+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZNK32AOZlZ∴由对称关系A’AOZlZ∴由对称关系A’33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变换，将其化成对称的Y-Y三相电路，然后用归结为一相的计算方法。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变换，将34例：___+++OABCZlZlZlZZZA’B’C’对称三相电路k中，Z=(19.2+j14.4)Ω,Zl=(3+j4)Ω,对称线电压UAB=380V。求负载端的线电压和线电流。该电路可以变换为对称的Y-Y电路．负载端需要将三角形连接变成变换为星形连接．解例：___+++OABCZlZlZlZZZA’B’C’对称三35+_ZlZ’ABC+_+_ZlZ’ZlZ’A’B’C’根据一相计算电路有=17.1/-43.2°AＯ+_ZlZ’ABC+_+_ZlZ’ZlZ’A’B’C’根据一36=136.8/-6.3°V/30°=236.9/23.7°V根据对称性+_ZlZ’ABC+_+_ZlZ’ZlZ’A’B’C’ＯＯ’=136.8/-6.3°V/30°=236.9/37根据负载端的线电压可以求得负载中的相电流，=9.9/-13.2°A相电流也可以根据对称三角形连接，线电流和相电流的关系来计算。___+++OABCZlZlZlZZZA’B’C’根据负载端的线电压可以求得负载中的相电流，=9.9/-138例2:各电阻负载的相电流由于三相负载对称，所以只需计算一相，其它两相可依据对称性写出。ABC线电压Ul为380V的三相电源上，接有两组对称三相电源：一组是三角形联结的电感性负载，每相阻抗;另一组是星形联结的电阻性负载，每相电阻R=10,如图所示。试求：各组负载的相电流；(2)电路线电流；(3)三相有功功率。设解：例2:各电阻负载的相电流由于三相负载对称，所以只需39负载星形联接时，其线电流为负载三角形联解时，其相电流为(2)电路线电流一相电压与电流的相量图如图所示负载星形联接时，其线电流为负载三角形联解时，其相电流为(2)40一相电压与电流的相量图如图所示(3)三相电路的有功功率-30o-67o-46.7o一相电压与电流的相量图如图所示(3)三相电路的有功功率-341电工基础讲解长泾社区教育中心电子信息组电工基础讲解长泾社区教育中心电子信息组42三相电路三相电路43三相电路三相电路的特点对称三相电路的计算不对称三相电路的基本概念三相电路的功率三相电路三相电路的特点44图4.1.1三相交流发电机示意图4.1.1三相电压的产生工作原理：定子ZAXYNSC-+B•••三相绕组匝数相同空间排列互差120材料、尺寸相同转子(末端)+uAuBuCXABYCZ(首端)++––

–图4.1.2三相绕组示意图4.1三相电路的特点图4.1.1三相交流发电机示意图4.1.1三相电压的产45三相电源瞬时表示式uAuBuC0u(尾端)+uAuBuCXABYCZ(首端)++––

–图4.1.3三相电源波形图A相B相C相三相电源瞬时表示式uAuBuC0u(尾端)+uAuBuCXA46三相电源的相量表示这三个正弦交流电源满足以下特征有效值相等频率相同初相位依次相差120°称为对称三相电源120°120°120°图4.1.4三相电源相量图正序（顺序）为A

B

C三相电源的相量表示这三个正弦交流电源满足以下特征有效值相等称47

如果三相负载阻抗相同，则称为对称三相负载。由对称三相电源的三个端子、引出具有相同阻抗的三条传输线与对称三相负载相连，组成的三相电路，称为对称三相电路。上述三个条件有一个不满足时，就构成了不对称三相电路。如果三相负载阻抗相同，则称为对称三相负载。484.1.2星形连接方式星形连接(星接或Y接)是将三相电源的末端X、Y、Z接在一起，称为中（性）点，记为O；XYZ(末端)+uAuBuCABC(首端)++––

–图4.1.5星形连接O中点从各相的首端A、B、C向外引出导线，称为端线。从中（性）点O引出的导线称为中线。4.1.2星形连接方式星形连接(星接或Y接)是将三相49图4.1.6星形连接的相电压和线电压+-A-+B+-COOuAuBuC–+–++–+–+––++–+––+–++––+相电压：线电压：Up端线(相线、火线)中线、UlANBCuA+–uC+–uB+–O图4.1.6星形连接的相电压和线电压+-A-+B+-C50图4.1.7星形连接的相电流和线电流+-A-+B+-COOuAuBuC相电流：每相的电流．线电流：端线上的电流．显然，星接时线电流等于相电流．、IPIlANBCuA+–uC+–uB+–O图4.1.7星形连接的相电流和线电流+-A-+B+-C51星形连接方式的特点ANBCO+–+–+––+–+–+线电压与相电压的关系根据KVL定律相量图30°星形连接方式的特点ANBCO+–+–+––+–+–+线电压与52相量图30°30°30°同理图4.1.6星形连接线电压和相电压的相量图相电压对称线电压也是对称的相量图30°30°30°同理图4.1.6星形连接53+-AA’ZZlY-Y接时中点间电压、中线上电流电源中点负载中点取O点为参考点，因,由节点法+-BOZlB’Z+-CC’ZZlZNK+-AA’ZZlY-Y接时中点间电压、中线上电流电源中点负载54Y形连接的特点：因此(1)对称星形电源三个相电压对称时，三个线电压也是依序对称的;线电压有效值是相电压有效值的倍，；线电压在相位上依次超前相应的相电压(2)线电流等于相电流Il=IPY形连接的特点：因此(1)对称星形电源三个相电压对称时，55Zl是端线的阻抗。ZN是中线上的阻抗。三相三线制：中线断开或无中线（开关K打开）三相四线制：有中线图4.1.8三相三线制和三相四线制+-AA’ZZl+-BOZlB’Z+-CC’ZZlZNKZl是端线的阻抗。ZN是中线上的阻抗。图4.1.8三56(末端)+uAuBuCXABYCZ(首端)++––

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对称三相电源可以采用三角形连接(又称Δ连接)，它是将三相电源各相的始端和末端依次连接成一个回路，再由端子A、B、C引出三根线与负载相连，如图4.1.6所示。图4.1.8角形连接-+ABC+-+-4.1.3三角形连接方式(末端)+uAuBuCXABYCZ(首端)++–––57-++-+-V+-

注意：将三相电源作三角形连接时，要求三相电源的电压对称，即。如不对称程度比较大，所产生的环路电流将烧坏绕组。对称三相电源在Δ连接时，不能将各电源的始末端接错，否则将烧坏绕组。

图4.1.9角形三相电源连接时开口电压的测量-++-+-V+-注意：将三相电源作三角形连58角形连接方式的特点-A′C′B′+–+–+–ZZZ-+ABC+-+-线电压与相电压的关系:图4.1.10角形连接电路示意图线电压等于相电压Ｕl=ＵP角形连接方式的特点-A′C′B′+–+–+–ZZZ-+ABC59线电流与相电流的关系+–+–+–A′C′B′ZZZ-+ABC+-+-图4.1.8角形连接线电流和相电流设为参考相量，则线电流与相电流的关系+–+–+–A′C′B′ZZZ-+ABC60

相电流+–+–+–A′C′B′ZZZ-+ABC+-+-相电流是对称的相电流+–+–+–A′C′B′ZZZ-+ABC+-+-相电61相量图BCABCABC由KCL和相量图有图4.1.12角接线电流和相电流相量图30°30°30°线电流也是对称的相量图BCABCABC由KCL和相量图有图4.1.1262△形连接的特点：(1)线电压等于相电压Ｕl=ＵP

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(2)线电流有效值是相电流有效值的倍，线电流在相位上依次落后相应的相电流。因为所以△形连接的特点：(1)线电压等于相电压Ｕl=ＵP63例4-1有三台相同的单相变压器，其原边额定电压与额定电流分别为220V和4.55A，副边额定电压与额定电流分别为110V和9.1A．要求将这三台变压器接成三相变压器组，原边接成星形，副边接成三角形．试画出接线图，并计算原、副边的额定电压和电流．图4.1.13例4-1图例4-1有三台相同的单相变压器，其64解原边为星形连接，副边为三角形连接．接线如图所示．原边为星形连接，所以其额定电压与额定电流为：副边为三角形连接，所以其额定电压与额定电流为：图4.1.10例4-1连线图解原边为星形连接，副边为三角形连接．接线如图所示．原边为654.2对称三相电路的计算三相电路的连接方式 三相电源为星形电源，负载为星形负载，称为Y-Y连接方式； 此外还有△-Y连接方式和△-△连接方式。 三相电源为星形电源，负载为三角形负载，称为Y-△连接方式；对称三相电源：同频、同幅、120o对称三相电路对称三相负载：ZA=ZB=ZC=Z三相线路阻拦相等4.2对称三相电路的计算三相电路的连接方式 三相电源为星66 三相电路实际上是正弦电流电路的一种特殊类型。 因此，前面对正弦电流电路的分析方法对三相电路完全适用。 根据三相电路的特点，可以简化对称三相电路分析计算。 三相电路实际上是正弦电流电路的一种特殊类型。67Y-Y接对称三相电路+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZNK+-AZlA’ZK开Y-Y接对称三相电路+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZ68+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZN+-AZlA’ZK合仍有+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZN+-AZlA’ZK69+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZN+-AZlA’Z也可以这样计算+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZN+-AZlA’Z也70

Y-Y接的对称三相电路中，无论是三相三线制还是三相四线制，。三相四线制，,中线如同开路。结论：三相四线制，,无论ZN为何值，中线如同短路。Y-Y接的对称三相电路中，无论是三相三线制还是三相四线制71三相电路归结为一相的计算方法 由于，各相电流独立，彼此无关； 又由于三相电源、三相负载对称，所以相电流构成对称组。 因此，只要分析计算三相中的一相，由对称三相电路的对称关系，其他两相的电压、电流就能按对称顺序写出。三相电路归结为一相的计算方法 由于，各相电流独立，彼72例AOZlZA’+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZNK+-AZlA’Z对上图所示对称三相电路,可以先求出A相，再由对称关系写出其他两相．例AOZlZA’+-BOZlB’ZO’+-CC’ZZlZNK73AOZlZ∴由对称关系A’AOZlZ∴由对称关系A’74其他连接方式的对