三相电路详解

第12章三相电路12.1三相电源12.2对称三相电路12.3不对称三相电路示例12.4三相电路的功率基本概念重点，熟练掌握重点，熟练掌握掌握1精品ppt学习方法：复杂交流电路的一种特殊形式。1.交流电路的分析方法2.特殊性：对称电路的简化（抽单相计算）2精品ppt一、对称三相电源的产生12.1三相电源三个感应电压的关系角频率，最大值相等相位互差120对称三相电源A、B、C三端称为始端，X、Y、Z三端称为末端。NSººIwAZBXCY三相同步发电机示意图3精品ppt1.瞬时值表达式B+–YuBA+–XuA2.波形图t

0uAuBuuCC+–ZuC4精品ppt3.相量表示120°120°120°4.对称三相电源的特点t

0uAuBuuC5精品ppt5.相序：各相电源经过同一值(如正最大值)的先后顺序正序(顺序)：A—B—C—AABC负序(逆序)：A—C—B—AABC6精品pptNABCABCBCA+–X+–+–YZA+–X+–+–BCYZ名词介绍：(1)端线(火线)(2)中线(7)三相三线制与三相四线制。(3)线电流(5)相电流(4)线电压(6)相电压二、对称三相电源连接7精品ppt(1)Y接对称三相电源线电压与相电压,线电流与相电流的关系A+–X+–+–BCYZABCN线电流＝相电流30o30o30o8精品ppt线电压对称(大小相等，相位互差120o)一般表示为：结论：对Y接法的对称三相电源(2)相电压对称，则线电压也对称。(4)线电压相位领先对应相电压30o。(1)即线电流等于对应的相电流。9精品ppt30o30o30oA+–+–+–BCABCNABCNACBN10精品ppt(2)接A+–X+–+–BCYZABC即线电压等于对应的相电压。11精品ppt+_+__+NZZZABCabc线电压(即相电压）对称相电流也对称12精品ppt线电流：讨论（接）线电流和相电流的关系令abcZZZ30o30o30o线电流也对称13精品ppt结论：对接法(2)相电流对称，则线电流也对称。(4)线电流相位落后对应相电流30o。(1)线电压等于对应的相电压。参考方向14精品ppt+_++NnZZZ--Z1ZNZ1Z1例112.2对称三相电路15精品ppt+_++NnZZZ--Z1ZNZ1Z116精品ppt结论：3.有无中线对电路没有影响。没有中线(Y–Y接，三相三线制)，可加中线中线有阻抗时可短路掉4.对称情况下，各相电压、电流都是对称的。只要算出一相的电压、电流，则其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。1.UnN=0，电源中点与负载中点等电位。2.中线电流为零。对称三相电路（Y-Y)5.各相的计算具有独立性，该相电流只决定于这一相的电压与阻抗，与其它两相无关。6.可以画出单独一相的计算电路，对称三相电路的计算可以归结为单独一相的计算。17精品ppt+_++NnZZZ--例2已知对称三相电源的线电压为380V，对称负载Z＝10030求线电流。解：连接中线Nn，取A相为例计算-+NnZ由对称性，得18精品ppt例3ZZZABCabc+–+–+–已知对称三相电源的线电压为380V，对称负载Z＝10030求线电流。解一由对称性，得取A相求相电流-+BbZAa19精品ppt+–+–+–ABCNZZZabcn解：连接中线Nn，取A相为例计算-+NnZ/3由对称性，得解二化为Y-Y20精品ppt例4.如图对称三相电路，电源线电压为380V，|Z1|=10，cos1

=0.6(滞后)，Z2=–j50，ZN=1+j2。求：线电流、相电流，并定性画出相量图(以A相为例)。+___++NACBZ1Z2ZNN'解：+_Z121精品ppt+_Z1根据对称性，得B、C相的线电流、相电流：22精品ppt由此可以画出相量图：30o–53.1o–18.4o23精品ppt例5.+++___Z1Z1Z1Z2Z2ZnZ4Z4Z4Z3Z3Z3ABCZ224精品pptZ4/3n"Z4/3Z4/3Z2/3Z2/3n'+++___Z1Z1Z1Z2ZnZ4Z3Z3Z3ABCN解：首先进行—Y变换，然后取A相计算电路：对称电路连接N,n’,n”中线阻抗Zn短路25精品ppt+_Z1Z3Z2/3Z4/3+++___Z1Z1Z1Z2ZnZ4Z3Z3Z3ABCN26精品ppt(1)将所有三相电源、负载都化为等值Y连接；(2)连接各负载和电源中点，中线上若有阻抗则不计；(3)画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：(4)根据接、Y接时线量、相量之间的关系，求出原电路的电流电压。(5)由对称性，得出其它两相的电压、电流。对称三相电路的一般计算方法27精品ppt电源不对称程度小(由系统保证)。电路参数(负载)不对称情况很多。讨论对象：电源对称，负载不对称(低压电力网)。分析方法：不对称复杂交流电路分析方法。不能抽单相。12.3不对称三相电路示例28精品ppt1.有中线+_+__+NN'ZaZbZc29精品ppt负载各相电压：2.无中线相电压不对称线(相)电流也不对称+_+__+NN'ZaZbZcABC30精品ppt负载中点与电源中点不重合，这个现象称为中点位移。称为中点位移电压N'NACB31精品ppt例1.照明电路:(1)正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。ACBNN'NACBN38022032精品ppt(2)假设中线断了(三相三线制),A相电灯没有接入电路(三相不对称)灯泡未在额定电压下工作，灯光昏暗。ACBNN'NACB380N19019033精品ppt灯泡电压超过额定工作电压，烧坏了。(3)A相短路ACBNN'NACBN380380照明电路中线上不能装保险丝34精品ppt例2ZZZA1A2A3S如图电路中，电源三相对称。当开关S闭合时，电流表的读数均为5A。求：开关S打开后各电流表的读数。解：开关S打开后，电流表A2中的电流与负载对称时的电流相同。而A1、A3中的电流相当于负载对称时的相电流。电流表A2的读数=5A电流表A1、A3的读数=35精品ppt解：若以接电容一相为A相，则B相电压比C相电压高。B相灯较亮，C相较暗(正序)。据此可测定三相电源的相序。例3相序仪电路。已知1/(wC)=R

三相电源对称。求：灯泡承受的电压。ACBN'RCR36精品ppt定性分析ACBN'RCRACBN'RR+-+-R/2CNANACBDN37精品ppt1.对称三相电路的平均功率P12.4三相电路的功率对称三相负载Z=|Z|Pp=UpIpcos三相总功率P=3Pp=3UpIpcos对称三相负载Z一相负载的功率对称三相电路平均功率：38精品ppt注意：(1)为相电压与相电流的相位差角(阻抗角)，不要误以为是线电压与线电流的相位差。(2)cos为每相的功率因数，在对称三相制中即三相功率因数：cosA=cosB=cosC=cos

。2.无功功率Q=QA+QB+QC=3Qp39精品ppt3.视在功率一般来讲，P、Q、S都是指三相总和。4.对称三相负载的瞬时功率功率因数也可定义为：

cos=P/S(不对称时无意义)40精品ppt单相：瞬时功率脉动三相：瞬时功率恒定，转矩mp可以得到均衡的机械力矩。wtp03UpIp

cospwt0UpIp

cos41精品ppt5.三相电路功率的测量(1)三表法：若负载对称，则需一块表，读数乘以3。*三相负载WWWABCN*****42精品ppt(2)二表法：若W1的读数为P1，W2的读数为P2，则P=P1+P2

即为三相总功率。三相负载W1ABC****W2证明：(参见书本)43精品ppt1.只有在iA+iB+iC=0这个条件下，才能用二表法。不能用于不对称三相四线制。3.按正确极性接线时，二表中可能有一个表的读数为负，此时功率表指针反转，将其电流线圈极性反接后，指针指向正数，但此时读数应记为负值。注意：2.两块表读数的代数和为三相总功率，每块表的单独读数无意义。4.两表法测三相功率的接线方式有三种，注意功率表的同极性端。44精品ppt求：(1)线电流和电源发出总功率；(2)用两表法测电动机负载的功率，画接线图，求两表读数。解：例:Ul=380V,Z1=30+j40,电动机PD=1700W,cosj=0.8(滞后)。(1)DABCZ1电动机ZD一相电路：45精品ppt电动机负载：总电流：又解：46精品pptDABCZ1电动机(2)两表的接法如图。W1****W247精品ppt表W1的读数P1：P1=UACIA2cos1=3803.23cos(–30+36.9

)

=3803.23cos(6.9

)=1219W表W2的读数P2：P2=UBCIB2cos2

=3803.23cos(–90

+156.9º)

=3803.23cos(66.9º)=481.6WABC66.9N6.948精品ppt分析：在对称负载中，每相负载的阻抗角为多少时，功率表的读数出现负值？假设负载为Y接感性，相电流(即线电流)落后相电压j

UAN，UBN，UCN为相电压。P=P1+P2=UACIAcos1+UBCIBcos2CBAN

1=–30，

2=+3049精品pptP1=UACIAcos1=UACIAcos(–30)P2=UBCIBcos2=UBC