第十一章三相电路演示文稿

第十一章三相电路演示文稿本文档共34页；当前第1页；编辑于星期二\20点45分优选第十一章三相电路本文档共34页；当前第2页；编辑于星期二\20点45分（1）三相电源表达式：

（2）三相电源的接线：

三相电源的接线只有两种接线形式：

Y形和△形。

Y形连接：三个相电源的尾端（负极X、Y、Z）连接在一起，而三个首端（正极A、B、C）对外引出。Y形连接存在中性点N和中性线。本文档共34页；当前第3页；编辑于星期二\20点45分（3）相序和相量图

△形连接：三个相电源依次首尾相连，从三个首端（A、B、C）向外引出。特别说明：*Y接必须是三尾相接形成中性点N；

*△接必须是首尾相接，一但接错，即会形成很大的

环路电流，足以烧毁电源。

A超前B120°，B超前C120°，同时C超前A120°称为正相序，简称正序。本文档共34页；当前第4页；编辑于星期二\20点45分

A滞后B120，B滞后C120，同时C滞后A120°称为负相序，简称负序。正序相量图负序相量图

相序很重要，在交流电动机中，其相序的方向就代表了电动机的旋转方向。当相序改变时，电机的旋转方向也就改变了，实现电机反向的办法是将任意两相电源线对调即可。本文档共34页；当前第5页；编辑于星期二\20点45分（4）电力系统为什么要用三相电源？

①三相发电机和三相电动机制造简单，成本低。②三相电动机运行平稳，不易振动，且无电火花。

③三相电的传输，转换方便，损耗小。由三相电源和三相负载组成的电路称为三相电路。三相负载：三个负载按照一定接线方式连接成的一组负载。当三个负载阻抗相等时，称为三相对称负载，当三个负载阻抗不全相等时，称为三相不对称负载。接线方式也只有两种：Y接和△接。2、三相电路：本文档共34页；当前第6页；编辑于星期二\20点45分二、有关名词和概念①中性点

——Y接的公共点N点。三相四线制中连接电源中性点N和负载中性点N’的导线称为中性线，俗称零线。——指A、B、C三根相线，三相四线制的（俗称）火线。

②端线③线电压

——端线和端线之间的电压，

④线电流——流过端线的电流，⑤相电压

——三相中每相的电压，Y接指

△接指

⑥相电流

——流过每相电源（或负载）的电流。

本文档共34页；当前第7页；编辑于星期二\20点45分§11-2线电压(电流)与相电压(电流)的关系

一、Y接三相电源中电压、电流间关系

设相电压为：①线电压：本文档共34页；当前第8页；编辑于星期二\20点45分结论：相电压对称则线电压亦对称，且Y接时：

即：线电压有效值为相电压有效值的倍，相位超前相应相电压30；反过来，如果知道应该也能很快求出来。

结论：

Y接：线电流=相电流②线电流：本文档共34页；当前第9页；编辑于星期二\20点45分二、△接三相电源中电压、电流间关系①线电压=相电压

②

电流关系:

以A相相电流为参考相量，设：结论：相电流对称，则线电流亦对称，且△接法时，

线电流有效值=相电流有效值，相位滞后相应相电流

30°.

线电压=相电压。

本文档共34页；当前第10页；编辑于星期二\20点45分§11-3对称三相电路的计算

由三相电源和三相负载组成的电路称为三相电路。当电源为三相对称电源，负载也为三相对称负载（三相负载相等）时，称为三相对称电路；当电源为三相不对称电源，或负载为三相不对称负载，或都不对称时，称为三相不对称电路。

通常所说的三相不对称电路指的是：电源对称，而负载不对称的三相电路。三相电路按照电路的接线方式分为四种：

1、Y一Y接

三相四线线制：三相电源有四根传输线——三相四线制。一、三相电路的形式本文档共34页；当前第11页；编辑于星期二\20点45分uAuCuBZAZCZB2、Y一△接：本文档共34页；当前第12页；编辑于星期二\20点45分3、△一Y接

4、△一△接

本文档共34页；当前第13页；编辑于星期二\20点45分二、对称的三相电路的计算1、三相四线制Y一Y连接系统（有中线）

已知：三相对称电源UA=220V，三相对称负载ZA=ZB=ZC=25+j35Ω，线路阻抗Zl=ZN=5+j5Ω，

求线电流IA和负载相电压我们可以用结点电压法求解！即：可得：可见：对称Y-Y接三相电路中，电源中性点N和负载中性点N’为等电位点，中线电流恒为0。如图取参考结点，则独立结点N’的结点电为：本文档共34页；当前第14页；编辑于星期二\20点45分此时，三相电路可化为三个单相正弦电路。以A相为例：以为参考相量，即设：，则：同理可得B、C两相电流：可以验证：本文档共34页；当前第15页；编辑于星期二\20点45分求负载相电压、线电压：所以可得A相负载相电压：已知：A相负载线电压为：

如果题目给出的条件是电源电压有效值，要求求解负载电流、相电压和线电压，意味着只求出其有效值即可，没必要分别求出一个个相量形式。以上是从理论上分析了对称三相电路的特点，从而希望得到这类电路的分析方法。下边将只求电压电流有效值的简便的求解过程写一下：本文档共34页；当前第16页；编辑于星期二\20点45分解：①由于是对称三相电路，所以电源中性点和负载中性点为等电位点，可用导线连接，电路可化为单相正弦电路。②负载相电压为：③负载的线电压：小结：①对称三相四线制电路，N、N’等电位。因此三相可归单相算。

②中线电流为0，这条中线不起作用。理论上可以拿去，变成三相三线制，但实际Y形电网中，中线即使无电流，也必须接上。目的在后边三相不对称电路中再说明原因。

③Y形连接，负载线电压=相电压。本文档共34页；当前第17页；编辑于星期二\20点45分2、Y一△接三相电路计算

已知电源电压和负载及线路阻抗，求负载的相电流、线电流、相电压、线电压。

办法是：①将△接的负载Z通过△-Y变换，化为Y接：②N、N’为等电位点，对称三相电路可化为单相电路计算。③求负载相电流：所以得相电流：和电源电流的相量关系相同。本文档共34页；当前第18页；编辑于星期二\20点45分3．

△一Y接三相电路计算

思路：将电源化为Y接电源。等效的Y接三相电源的相电压如何求呢？相当于给定了三相电源的线电压。

通常只是给出电源的线电压，比如：已知三相对称电源线电压为380V，并不给出电源是什么接法。我们可以根据解题的方便，化为方便的接法。比如直接转化为三个220V的星形接法。——转化为对称三相电路的Y—Y接。本文档共34页；当前第19页；编辑于星期二\20点45分4、△一△接线三相电路计算

*

均化作Y形；*而后化为单相来计算；*利用对称性或线电流（压）、相电流（压）关系来求待求量。

例1．P307，图示三相对称电路，已知Z=19.2+j14.4Ω，ZL=3+j4Ω，对称电源线电压UAB=380V。①求负载端线电压、线电流；②再求一下负载相电流，并讨论线电流、相电流关系。电源不论是何接法，全部转化（画作）为Y形接法。解：先认识电路：*电源对称；*负载对称为△接法；

*线路阻抗对称。

①将△负载→Y形负载

②设：则线电流为：

本文档共34页；当前第20页；编辑于星期二\20点45分则：负载线电流为IL=17.09A

③求负载线电压（先求负载相电压

）

A相负载相电压为：所以负载线电压为：④负载相电流：本文档共34页；当前第21页；编辑于星期二\20点45分练习题：对称三相电路如图所示，已知

，求负载中各电流相量。

解：由已知条件得：则A相电压为：根据对称性：()oABtu30

cos3802+×=w本文档共34页；当前第22页；编辑于星期二\20点45分例2、已知三相对称电路，UAN=220V，Z1=5+j5Ω，Z2=15+j15Ω，求各电压表电流表读数。解：①将Z2负载转换为Y形：此时N、N’为等电位点，则：②负载相电压UA’N’

：电压表的读数为：③电流表的读数I2A2或者：本文档共34页；当前第23页；编辑于星期二\20点45分练习题：

图示电路中，Z1=(6+j8)Ω，Z2=－j50Ω，ZN=(1+j2)Ω，对称三相电源线电压为380V，求负载各相的相电流、线电流及电源的线电流。①负载Z2等效为Y形负载；②计算I1、I2，I：——N1、N2均和N为等电位点，故设：则：③负载Z2相电流I3：或者：本文档共34页；当前第24页；编辑于星期二\20点45分§11-4不对称三相电路的概念一、星接无中线情况（开关K打开）何为不对称三相电路？指电源对称，而负载不对称的三相电路。其中：以N为参考结点，用结点法求：相量图NABCN’本文档共34页；当前第25页；编辑于星期二\20点45分NABCN’说明：*

三相不平衡（不对称时，，

N、N’不重合，负载中性点N’发生偏移。*

负载上各相电压不相等，影响正常工作。分析计算各相电流的方法：①先计算②计算各相负载相电压：+－③计算各相电流：电流对称吗？本文档共34页；当前第26页；编辑于星期二\20点45分二、有中线情况（开关K闭合）由于ZN=0，所以强制

此时：★

中线上有电流IN；

★各相负载上的相电压被强迫为对称电压（电源相电压）；

★

IA≠IB≠IC，因此：在三相Y接有中线（三相四线）系统中，各相之间互不影响，可分别化为单相正弦电路计算。可得结论：①在存在单相负载的供电系统中，必须采用三相四线制；

否则：一旦三相负载不平衡，各相负载电压不为220V，有的

负载因电压低，无法正常工作，而有的负载则可能烧毁。②中线上不允许安装开关和保险丝（熔断器）确保中线畅通；③中线上有电流流过（中线电流不为0）。

本文档共34页；当前第27页；编辑于星期二\20点45分例题1、page309：例12-3图示电路为相序指示器，设：，试说明如何确定相序？解：设接电容C的一相为A相，则电路即为右图：A①

取，求：BC即：②画相量图：本文档共34页；当前第28页；编辑于星期二\20点45分NBCAN’可见：当接电容C的一相设为A相时，UBN’

＞UCN’

。③由相量图可知：

当设定接电容C的一相为A相时，

灯泡较亮的一相，就为B相；

而灯泡较暗的一相，就为C相。由此可确定出相序。可以通过计算验证：在实际使用中要注意什么？另两相均用一个普通220V灯泡行吗？本文档共34页；当前第29页；编辑于星期二\20点45分三、整体不对称，局部对称三相电路的计算例题2、图示电路，求开关K闭合前后两电流表读数。线电压为380V，

Z=30+j40Ω，R=100Ω。解：①K断开时是对称三相电路：

I1=I2

。②K闭