三相交流电路

关于三相交流电路1第1页，共73页，2023年，2月20日，星期二24.1三相电压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。§4.1三相电压第2页，共73页，2023年，2月20日，星期二31.三相交流电动势的产生•••AXYCBZSN定子转子定子中放三个相同线圈：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大小相等，频率相同，相位互差120º的电动势。第3页，共73页，2023年，2月20日，星期二42.三相电动势三相电动势的特征：

大小相等，频率相同，相位互差120º第4页，共73页，2023年，2月20日，星期二5三相电动势的相量关系：Em

t第5页，共73页，2023年，2月20日，星期二6第6页，共73页，2023年，2月20日，星期二73.三相交流电源的联接（1）星形（Y）接法AXYCBZN第7页，共73页，2023年，2月20日，星期二8（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）：N第8页，共73页，2023年，2月20日，星期二9（2）三相电源星形接法的两组电压euCCBBAAeueu===相电压：火线对零线间的电压。ACBN120120120第9页，共73页，2023年，2月20日，星期二10线电压：火线与火线间的电压。CABN注意规定的正方向第10页，共73页，2023年，2月20日，星期二11线电压和相电压的关系30第11页，共73页，2023年，2月20日，星期二12同理：303030第12页，共73页，2023年，2月20日，星期二13线电压与相电压的通用关系表达式：---为相电压

---为线电压常用的电压（有效值）等级为：第13页，共73页，2023年，2月20日，星期二14第14页，共73页，2023年，2月20日，星期二15（2）三角形（Δ）接法A•AXYCBZBC••特点：线电压=相电压第15页，共73页，2023年，2月20日，星期二16短路+–E三个电源串接能否造成短路？直流电源行吗？A•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？第16页，共73页，2023年，2月20日，星期二17A•XYZBC••Em三相交流电源中三个电源可以串接的原因在于：

三个电源的电压任何瞬间相加均为零。第17页，共73页，2023年，2月20日，星期二18星形接法ACB

NZZZ三角形接法ACBZZZ•••负载也有两种接法§4.2三相负载及三相电路的计算第18页，共73页，2023年，2月20日，星期二19ACBNZZZ相电流(负载上的电流)：线电流(火线上的电流)：4.2负载星形（Y）联接的三相电路第19页，共73页，2023年，2月20日，星期二20

ACBNZZZ星形接法特点:相电流=线电流*:中线电流N第20页，共73页，2023年，2月20日，星期二21*线电压=相电压,线电压领先于相电压30°。ACBNZZZ303030第21页，共73页，2023年，2月20日，星期二22ACBNZAZBZC负载星形接法的计算方法:解题思路：

一般线电压为已知，然后根据电压和负载求电流。N第22页，共73页，2023年，2月20日，星期二23（1）负载不对称时，各相单独计算。如：

已知：三相负载R、L、C

以及三相线电压：求：各相电流、各线电流及中线电流CRAB

NLC第23页，共73页，2023年，2月20日，星期二24解：1.

ACRB

NLC相电压线电压第24页，共73页，2023年，2月20日，星期二252.

相电流：令：CRB

NLCA第25页，共73页，2023年，2月20日，星期二263.中线电流4.各电流相量关系-30-240180第26页，共73页，2023年，2月20日，星期二27（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。第27页，共73页，2023年，2月20日，星期二28例：三相电源，三相对称负载，Y型接法，每相求：每相负载中的电流及各线电流相量。解：设第28页，共73页，2023年，2月20日，星期二29第29页，共73页，2023年，2月20日，星期二30负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？答：三相负载完全对称时，零线可以取消。供电方式为三相三线制。ACBZZZ第30页，共73页，2023年，2月20日，星期二31三相三线制供电时各相电流的计算（负载不对称）：AN'NCB求：各相电流已知：每盏灯的额定值为:220V、100WVVVV第31页，共73页，2023年，2月20日，星期二32用结点电位法：AN'NCBRRRRNN'ABC第32页，共73页，2023年，2月20日，星期二33

每盏灯为220V、

100WRRRRNN'ABC负载上电压不平衡！代入R值得：第33页，共73页，2023年，2月20日，星期二34例线电压为380V的三相对称电源，各相电阻分别为RA=5Ω,RB=10Ω,RC=20Ω，无中线。试求负载的相电压、负载电流。RARBRCABCiAiBiCuaN'ubuc由线电压数值可知相电压应为220V，设A相电压则B、C相电压分别为欲求各相电压及电流，应用节点电压法先求负载中点电位即解第34页，共73页，2023年，2月20日，星期二35借助相量图，计算中点电位，分子三项表示为三个相量求和，从而得：进而各相电流为第35页，共73页，2023年，2月20日，星期二36应用实例----照明电路ACB.........一组二组三组N

正确接法:每组灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为：每组灯的数量可以不等，但每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。能否取消中线？第36页，共73页，2023年，2月20日，星期二37照明电路的一般画法零线上不能加刀闸和保险ABCN.........一层二层三层第37页，共73页，2023年，2月20日，星期二38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?第38页，共73页，2023年，2月20日，星期二39

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。第39页，共73页，2023年，2月20日，星期二40

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分析第40页，共73页，2023年，2月20日，星期二41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接通。

中线的作用：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，零线上不允许接保险丝也不允许接刀闸。

第41页，共73页，2023年，2月20日，星期二42ACB特点：线电压=相电压4.3负载三角形（Δ）联接的三相电路第42页，共73页，2023年，2月20日，星期二43各电流的计算ACBZABZBCZCA相电流线电流第43页，共73页，2023年，2月20日，星期二44（2）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：ACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。第44页，共73页，2023年，2月20日，星期二45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ABC303030第45页，共73页，2023年，2月20日，星期二46负载对称时三角形接法的特点：ACB线电流比相电流落后300第46页，共73页，2023年，2月20日，星期二47第47页，共73页，2023年，2月20日，星期二48负载对称时：三相总有功功率：星形接法时：三角形接法时：§4.4三相功率

为相电压与相电流之间的相位差第48页，共73页，2023年，2月20日，星期二49三相电路的功率有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：第49页，共73页，2023年，2月20日，星期二50例对称负载联成三角形，已知电源电压Ul=220V,安培计读数Il=17.3A,三相功率P=4.5kW。试求：每相负载的电阻和感抗；当AB相断开时，各安培计的读数和总功率；当A线断开时，求各安培计的读数和总功率。ABCiAiBiCAAAABC解由题意，根据得负载相电流负载阻抗为每相电阻和感抗为为1.中所求；第50页，共73页，2023年，2月20日，星期二51对于2.中，AB断开不影响另两相负载，A、B两线的安培计读数等于负载的相电流，C线的安培计读数不变。即AC和BC间负载功率不变，AB间功率为0，则总功率为对于3.中的A线断开，其安培计读数为0。此时电路变成一单相电路。总阻抗|Z"|=44/3B和C线上安培计的读数为则总功率为第51页，共73页，2023年，2月20日，星期二52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IIU第52页，共73页，2023年，2月20日，星期二53三相功率的测量

负载ACBN三相四线制接法，用三个功率表测量(三瓦计法)：第53页，共73页，2023年，2月20日，星期二54ACB三相三线制接法，用二个功率表测功率(二瓦计法)

：第54页，共73页，2023年，2月20日，星期二55两瓦计法测量功率的原理：注意：单个功率表的读数没有意义！结论：第55页，共73页，2023年，2月20日，星期二56求：功率表W1、W2的读数(二瓦计法)。例电机ACB

已知：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。第56页，共73页，2023年，2月20日，星期二57电机ACB解：第57页，共73页，2023年，2月20日，星期二58电机ACB（1）求电流大小第58页，共73页，2023年，2月20日，星期二59ACBZBZAZCN设：（2）求电流、电压的相位关系(感性负载)

则：第59页，共73页，2023年，2月20日，星期二60ACBZBZAZCN间的相位差已知电机的30-301第60页，共73页，2023年，2月20日，星期二61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瓦第61页，共73页，2023年，2月20日，星期二62Em

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

称为逆相序顺相序相序的判定：第62页，共73页，2023年，2月20日，星期二63

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灯泡L1L2灯泡相序的判定第63页，共73页，2023年，2月20日，星期二64三相三线制（Y形联接）

三相四线制（Y形联接）ACBNACBACB三相电源一般都是对称的，称三相对称电源三相交流电路的小结（1）--三相电源三相三线制（Δ形联接）第64页，共73页，2023年，2月20日，星期二65星形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相交流电路的小结(2)--三相负载第65页，共73页，2023年，2月20日，星期二