第五章-三相交流电路

第5章三相电路5.1三相电压5.2负载星形联结的三相电路5.3负载三角形联结的三相电路5.4三相功率第5章三相电路本章要求：

1.搞清对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线电流关系；2.掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正确联接方法，理解中线的作用；3.掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。W1U2V1U1V2SN+_+++W2三相交流发电机示意图5.1三相电压1、三相电压的产生工作原理：动磁生电++__eeU1U2•三相绕组示意图每相电枢绕组定子转子(尾端)+e1e2e3U1(首端)++––

–U2V2V1W1W2主要组成部分:电枢(定子)和磁极(转子)

三相电压瞬时表示式相量表示铁心（作为导磁路经）三相绕组匝数相同空间排列互差120直流励磁的电磁铁定子转子发电机结构u1相量图波形图U2U1

.

.120°120°120°U3

.三相电压瞬时表示式相量表示120°240°360°u3u2u2O对称三相电动势的瞬时值之和为0三相交流电到达正最大值(出现正幅值)的顺序称为相序最大值相等频率相同相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征供电系统三相交流电的相序为：L1

L2

L3

定义：U1→V1→W1为顺序;U1→W1→V1为逆序。N

L2

L3L1NU1V1W12、三相电源的星形联结1)联接方式中性线(零线、地线)中性点端线(相线、火线)在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压：线电压：端线与端线间的电压：

Up

Ul–+–++––+–+–+2)线电压与相电压的关系根据KVL定律相量图

30°L1NL2L3+–+–+––+–+–+

30°

30°由相量图可得

30°

30°

30°5.腊2负载还星形明联结萝的三徒相电姻路三相循负载不对怒称三厌相负晚载：不满堡足Z1=Z2=Z3单相蛛负载限组成伏的三探相负撤载对称节三相枯负载匀：Z1=Z2=Z3三相舅电动售机1、三啄相负颂载分类溉：单相覆负载扰：只需眨一相糟电源神供电照明乞负载栽、家迁用电恒器负载三相殿负载棒：需三腰相电哥源同春时供识电三相寻电动杜机等三相忘负载森的联桂接三相赖负载本有Y和两锦种接腿法，赔至于呼采用摸哪种逢方法男，要岁根据退负载完的额劳定电创压和膨电源怒电压沸确定怒。电源品提供探的电牧压=负载元的额速定电早压；(2妄)单相谣负载以尽量劲均衡功地分皆配到规三相坛电源跪上。L1L2电源L3保险丝三相四线制380/220伏N额定相电压为220伏的单相负载额定线电压为380伏的三相负载三相摩负载挣连接作原则+N'N++–––Z1Z2Z32、负功载星柄形联剥结的聋三相结电路线电流：流过端线的电流相电议流：流过等每相须负载义的电识流结论挺：负载Y联结贵时，线电饰流等勤于相娱电流。Y：三相三线制Y0：三相四线制1)联结业形式N电源顺中性菌点N´负载淹中性狗点2)负载Y联结货三相包电路醋的计愉算(1欠)负载蛋端的旅线电焦压＝邪电源袋线电锣压(3画)线电吧流＝倘相电蜂流Y

联结时：(4)中线电流负载Y联结颈带中渐性线详时,可将辫各相招分别侍看作猪单相童电路郊计算+N'N++–––Z1Z2Z3(2恋)负载忍的相搅电压伟＝电请源相踩电压+N'N++–––Z1Z2Z3负载到对称笨时，菠中性帖线无染电流坛，可寄省掉脖中性国线。3)对称赌负载Y联结薯三相呀电路电的计残算所以公负载嚼对称源时，三相未电流稳也对长称。负载甲对称肃时，昂只需雀计算凭一相暑电流廊，其原它两优相电拔流可程根据鹊对称太性直仔接写仿出。例1：一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压。负载为电灯组，若R1=R2=R3=5，求线电流及中性线电流IN；若R1=5，R2=10，R3=20，求线电流及中性线电流IN。N+++–––NR1R2R3L1L2L3中性线电流：解：已知：(1)线电流：三相对称：N+++–––NR1R2R3L1L2L3(2油)三相变负载秀不对沿称（R1=5、R2=1筝0、R3=2卸0）分别零计算各线事电流中性塔线电庄流：例2：照刺明系排统故球障分抹析解:(1)A相隐短路1)中性摔线未纪断此时L1相短炒路电改流很覆大，将L1相熔里断丝箭熔断，而L2相和L3相未接受影时响，总其相烫电压珠仍为22棋0V，正喜常工废作。在上赠例中鬼，试块分析左下列虚情况(1鲜)L1相短影路:中性愧线未草断时专，求票各相絮负载败电压奴；中性级线断炒开时聚，求置各相新负载拾电压偶。(2诉)L1相断卵路:中性培线未守断时俗，求猾各相毯负载倘电压梢；中性轰线断门开时匆，求倘各相宋负载逃电压略。

R1R3R2L1L2NL3N

L1L2NL3N´i1i3i2+++–––此情权况下笋，L2相和L3相的糊电灯寸组由裁于承边受电思压上络所加嘱的电筒压都怠超过刮额定才电压形（22冶0V），狼这是瞒不允筒许的这。2)L1相短厅路,中性饲线断机开时此时糟负载源中性配点N´即为L1，因错此负娘载各拦相电破压为狼：

R1R3R2L1L2NL3N(2卵)L1相断舌路2)中性古线断础开L2、L3相灯金仍承碌受22获0V电压福，正暑常工饶作。1)中性献线未悠断变为宫单相秃电路校，如图(b竟)所示津，由匠图可伟求得密：iL2L3u´2u´3+––+(b)结论忧：（1）科不对胞称负谱载Y联结程又未赶接中毕性线磨时，固负载帽相电讯压不叙再对宾称，页且负勤载电牲阻越拖大，吗负载点承受拘的电箩压越伏高。（2）误中线甜的作句用：粱保证毕星形插联结突三相轧不对蛇称负菌载的蛮相电研压对坡称。（3）岁照明浊负载瞒三相邮不对户称，萝必须明采用猛三相轰四线王制供叠电方滑式，吓且中封性线惹（指谦干线浓）内骡不允僻许接敏熔断桨器或篇刀闸同开关常。1、联客结形习式5.旨3负载帅三角对形联巾结的丸三相绿电路线电流:

流过端线的电流相电流:

流过每相负载的电流

、、L1+++–––L2L3i1i2i3Z31Z12Z23线电舍流不撤等于充相电阴流2)相电糟流1)负载厘相电耐压=电源翼线电蜘压即：UP=Ul一般遣电源赤线电凝压对埋称，照因此坑不论哄负载衣是否欲对称扯，负将载相斗电压诉始终顾对称,即:2、分欧析计其算相电流：线电流：U12=U23=U31=Ul=UPL1+++–––i1i2i3Z31Z12Z23L2L3相量朽图23123130°负载骨对称泡时，相电葛流对代称:233)线电玻流由相腥量图升可求舅得：为此线电流也对称，即。

线电怪流比芳相电为流滞细后30。231231三相胞负载爹的联丘接原嫂则负载异的额兄定电激压=电源牲的线像电压应作联结负载的额定电压=

电源线电压应作Y联结应使叠加于偏每相茅负载餐上的况电压牢等于侵其额唱定电晒压三相恐电动下机绕衬组可叨以联愈结成乱星形梁，也您可以昏联结笛成三角形义，而稼照明帆负载糕一般肤都联蜘结成啦星形(具有赠中性纪线)。5.桌4三相惧功率无论对负载苏为Y或△联结似，每食相有写功功何率都绝应为定：Pp=UpIpco携sp对称址负载类铲联结州时：同理询：对称锅负载Y联结夺时：相电针压与剖相电流桨的相朝位差当负同载对捞称时都：P享=3UpIpco刘sp所以坚：例1：有一杆三相弱电动减机，烟每相阔的等史效电您阻R=缘瑞29，等效英感抗XL=2喊1.碍8，试求牢下列饿两种矛情况贩下电仔动机贱的相矩电流元、线监电流国以及贩从电旁源输荷入的名功率载，比妹较所朝得的千结果愁：(1夫)绕组性联成宋星形蓄接于Ul=3撒80针V的三庄相电拐源上晨；(2患)绕组健联成粪三角医形接鸦于Ul=2逆20润V的三孩相电口源上救。解:(1)(2)比较(1房诚)、(2予)的结济果:有的劣电动监机有霉两种仗额定塞电压榨，如22小0/林38坟0省V。当电借源电类压为38耗0杂V时，燃电动矛机的朱绕组插应联垄结成按星形锦；当电详源电模压为22络0赠V时，舱电动配机的谈绕组忘应联侮结成蛮三角讲形。在三角形和星形两种联结法中,相电压、相电流以及功率都未改变，仅三角形联结情况下的线电流比星形联结情况下的线电流增大倍。各电距阻负刊载的杂相电颈流由于驱三相旗负载闹对称阶，所紫以只农需计请算一蠢相，渠其它懒两相访可依翼据对问称性玻写出倒。L1L2L3例2：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：负载输星形胆联接绪时，诱其相金电流剩为：负载瓶三角渡形联柜解时串，其萍相电紧流为怒：(2声)电路唯线电酸流一相尚电压蝇与电透流的振相量起图如龟图所曲示一相睬电压锦与电扫流的岂相量蜂图如六图所劝示(3驳)三相镇电路厚的有僵功功抬率-30o-67o-46.7o例3：三相递对称挥负载吉作三旷角形以联结薯，Ul=2远20赚V，当S1、S2均闭但合时规，各践电流亿表读禁数均列为17跑.3冠A，三分相功什率P=锡4.洞5伞kW，试枝求:绩1)每相否负载吴的电抢阻和索感抗酒；2)增S1合、S2断开小时,各电斥流表驴读数伴和有风功功厚率P；3)盛S1断、S2闭合我时,各电清流表梦读数石和有密功功校率P。AZ31AAS1S2Z12Z23L3L1L2或：P=I2RP=UIco补stg=XL/羡R解：(1绞)由已诞知条侍件可刮求得AZ31AAS1S2Z12Z23L3L1L2(2希)S1闭合嚼、S2断开绪时I1=I3=远10殊AI2=1仆7.茄32该A流过货电流期表L1、L3的电宏流变脂为相顾电流IP，流凡过电提流表L2的电录流仍奖为线状电流Il。因为杏开关S均闭携合时丙：每相勾有功下功率P=1炊.5返k强W当S1合、S2断时涝，Z12、Z23的相努电压亮和相愿电流饲不变屿，则P12、P23不变晋。P=P12+P23=3建kWAZ31AAS1S2Z12Z23L3L1L2I2=牧0A(3家)S1断开涛、S2闭合按时变为阵单相倾电路Z12Z23Z31L1L3I1I2I1仍为收相电烘流IP，I2变为1/抱2IP。I1=I3=1蛋0泡A+速5婶A芳=对15呼AI2变为1/斜2IP，所以L1L2、L2L3相的源功率境变为化原来渠的1/蹈4。P=印1/熄4P12+1/愉4P23+P31=0.条37秀5勒W+摇0叮.3篮75舱W蹲+示1.井5素W锯=砌2.野25效k考WAZ31AAS1S2Z12Z23L3L1L2例4：某大弯楼为护日光周灯和简白炽接灯混膏合照强明，强需装40瓦薪日光拼灯21锈0盏(c嚷os1=0.闷5)，60瓦白默炽灯90盏(cos2=1掉),