电工电子学第5章三相交流电路

Chapter5三相交流电路三相电路实际上是一种结构特殊的交流电路。正弦交流电路的分析方法对三相电路完全适用。由于三相电路的对称性，可采用一相电路分析，以简化计算。三相电源三相电路的分析与计算三相电路的功率三相正弦交流电路内容

三相制相对于单相制在发电、输电、用电方面有很多优点，主要有：(1)三相发电机比单相发电机输出功率高。(2)经济：在相同条件下(输电距离，功率，电压和损失)三相供电比单相供电省铜。(3)性能好：三相电路的瞬时功率是一常数，对三相电动机来说，意味着产生转矩均匀，电机振动小。(4)三相制设备(三相异步电动机，三相变压器)结构简单，易于制造，工作经济、可靠。综合上述的优点，三相制得到广泛的应用。电力系统所采用的供电方式绝大多数属于三相制，日常用电是取自三相制中的一相。三相正弦交流电路一、三相电源+uAAx+uBBy+uCCzNSºIwAzBCyx（1）瞬时值表达式1.三相电源对称三相电源(three-phasesource):三个大小相等、频率相同、初相位互差120°的正弦电压源的组合。三相正弦交流电路（2）波形图相序：三相电源到达正最大值的先后次序。

相序A-B-C称为正序或顺序。反序或逆序:C-B-A（3）相量表示（4）对称三相电源的特点uA+uB+uC=0或t0uAuBuC三相正弦交流电路2.三相电源供电方式三相四线制+++NABC中点或零点相(火)线中(零)线线电压：相线间的电压相电压：相线与中线的电压有效值一般用UL表示。有效值一般用UP表示。三相正弦交流电路线、相电压间相量关系式+++NABC线、相电压之间的关系30°由相量运算可得三相正弦交流电路二、三相电路的分析与计算1.三相负载与连接方式三相负载整体三相负载：三相电动机、三相变压器由单相负载（如电灯、电视）组成三相负载。若3相负载都相等，即则称对称负载，否则称不对称负载。三相正弦交流电路+++ZNZ1Z1Z1Z2Z2Z2Z3Z3Z3Z4Z4Z4Z5Z5Z5n三角形连接星形连接三相正弦交流电路三相三线制NABCZCZBZAM3~三相四线制三角形连接星形连接三相负载采用何种连接方式由负载的额定电压决定。当负载额定电压等于电源线电压时采用三角形连接；当负载额定电压等于电源相电压时采用星形连接。三相正弦交流电路中线电流:负载相电压＝电源相电压各线电流=各负载相电流当ZA=ZB=ZC=Z时为对称电流。且（1）三相四线制2.负载星形连接的三相电路NABCN三相正弦交流电路（2）三相三线制当ZA=ZB=ZC=Z时可将中线去掉三相三线制注意：当负载不对称，且无中线时，使得负载不能正常工作NABCN三相正弦交流电路例2.15三相四线制电源相电压220V三相照明负载：RA=5Ω，RB=10Ω，RC=20Ω求:（1）负载电压、电流及中线电流。解：因为有中线，则UAN'=UBN'=UCN'=UP=220V已知：RBRCNRAANBC三相正弦交流电路RBRCNRAANBC（2）A相短路时负载电压、电流。UAN'=0UBN'=UCN'=UP=220VIA很大，A相熔断器熔断。IB、IC不变。（3）A相开路时负载电压、电流。IA=0B、C相不受影响。UBN′、UCN′、IB、IC均不变。三相正弦交流电路（4）中线断开，且A相短路时负载电压、电流。UBN′=UCN′=380V

均大于负载的额定电压，不允许！RBRCNRAANBC三相正弦交流电路（5）中线断开，且A相开路时负载电压。B相电压小于负载的额定电压，电灯发暗。C相电压大于负载的额定电压，不允许！RBRCNANBC三相正弦交流电路关于中线的结论

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。

中线的作用在于:强制使星形连接的不对称负载得到相等的电源相电压。

照明电路中各相负载不能保证完全对称，必须采用三相四相制供电，而且必须保证中线可靠畅通。中线上不允许接保险丝也不允许接开关。三相正弦交流电路3.负载三角形连接的三相电路(2)负载线、相电流间关系(1)负载线、相电压间关系各相负载相电流分别为各线电流分别为ABC三相正弦交流电路若负载对称，即则负载相电流也是对称的，即当ZAB=ZBC=ZCA=Z时ABC显然三个线电流也对称30三相正弦交流电路三相总的有功功率：三、三相电路的功率当负载星形连接时，当负载三角形连接时，对称负载的三相功率为同理，可得1.三相功率的计算当负载对称时：相电压与相电流的相位差三相正弦交流电路2.三相功率的测量(1)三表法：若负载对称，则需一块表，读数乘以3。*三相负载WWWABCN*****三相正弦交流电路(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。证明参看教材P88三相负载W1ABC****W2三相正弦交流电路这种量测线路的接法是将两个功率表的电流线圈接到任意两相中，而将其电压线圈的公共点接到另一相没有功率表的线上。例2.16对称三相三线制的线电压每相负载阻抗为求：负载为Y及△两种情况下的电流和三相总功率P。解：（1）负载星形连接时，相电压的有效值为：三相总功率为：线电流等于相电流：设：三相正弦交流电路（2）当负载为三角形连接时，相电压等于线电压，设：相电流为：线电流为：三相总功率为：