电工电子技术基础 课件 第2章正弦交流电路

第2章正弦交流电路（2）2.3三相交流电路2.3.1三相电源2.3.2三相负载2.3.3三相电路的功率2.4安全用电2.4.1触电对人体的伤害2.4.2安全电流和安全用电2.4.3触电的原因和方式2.4.4触电的紧急救护返回

2.3三相交流电源2.3.1三相交流电源一．三相交流电源

我们把幅值相等，频率相同，彼此之间的相位差角相差120°的三个电源称为对称三相电源.1.时域形式:

3.相量表达式：2.波形图:4.相量图:返回uA=Umsinωt

uB=Umsin(ωt－120°)

uC=Umsin

(ωt－240°)其中uA的初相为零，uB滞后uA120°,uC滞后uB120°，所以相序为A-B-C。1.时域形式:返回2.波形图ωtuuAuBuC返回3.相量表达式：.UA=U∠0°=U.返回4.相量图:·UC·UB·UA120°120°120°返回1.星形联结A.B.C分别为三相绕组的首端,X.Y.Z分别为三相绕组的尾端,将三个尾端接在一起用O表示.三个首端引出三根线与负载相联.电压UA,UB,UC的参考方向规定首端指向尾端..

二、三相交流发电机绕组的星形联结..返回2.各点与线的名称.

O为中性点(零点),由O点引出的线叫中性线(零线).由A、B、C三端引出的线为端线

(火线).3.相、线电压的定义.

相电压:各端线与中性线之间的电压就是相电压。用有效值UA,UB,UC

表示。一般用UP表示,如图所示。

线电压:各端线之间的电压为线电压.

用有效值UAB,UBC,UCA表示。一般用UL表示.如图所示.返回ACOB.UA.UB.UC.UABUBC..UCA(X.Y.Z)端线中性线端线端线返回星形联结的三相电源,相线电压之间的关系,

由KVL知：返回UA=UB=UC=UPUAB=UBC=UCA=UL返回可见:在星形联结的对称三相电源中,

线电压有效值是相电压有效值的√3倍,线电压超前相电压30°。线电压也是对称的。.UA.UBC.UCA.UC.UB300UAB.返回相量图为：组成等边三角形300300线电压之间相位差仍为120°例：已知星形联结的对称三相电源的相电压为6kV，求它的线电压是多少，如以A相为参考相，试写出所有相电压与线电压的向量表达式。解：返回UP=6kV∴UL=√3UP=10.4kV返回

2.3三相交流电源2.3.2三相负载（星形连接）相电压:每相负载两端的电压用UP

表示。线电压:各端线之间的电压用UL表示.相电流:每相负载流过的电流用IP

表示.线电流:电源端线流过的电流用IL表示.返回

一、三相四线制（有中性线）

三相四线制电路，电源的相、线电压就是负载上的相、线电压。电源对称，则：线电压超前相电压30°,且AOBC.IA..IC.IBIOZAZBZC返回○○○○UA.UB.UC.UBC.UCA.UAB.相电压：线电压：相电流：İAİBİC线电流：İAİBİCUA.UB.UC.UAB.UBC.UCA.显然，IP=IL1.对称负载设：ZA=zA∠φA

ZB=zB∠φB

ZC=zC∠φC

若满足{zA=zB=zCφA=φB=φC这样的负载称为对称三相负载。当电源对称，负载也对称时，返回İA、İB、İC互差120°显然三个电流也是对称关系.返回IL=IP=UP／z

=UL／√3z

相量图为:

结论:三相对称负载作星形联结时,计算时只需计算一相,另外两相根据对称关系直接写出。返回UAUBUCIAICIB......φφφİO=İA+İB+İC=02.负载不对称在三相四线制电路中，不管负载是否对称，电源的相电压和线电压总是对称的，所以负载各相电压对称.由于负载不对称，各相电流不对称，中性线电流不为零.计算时需要三相分别计算。返回例

.有一对称三相负载星形联结的电路.

三相电源对称.每相负载中,L=25.5mH,R=6Ω.uAB=380√2sin(314t+30°)(V)

求各相电流iA,iB,iC

。返回ZA=ZB=ZC=R+jXL=R+jωL=6+j314×25.5×10－3=6+j8Ω=10∠53.1°Ω解:.IA=UAZA=220∠0°10∠53.1°=22∠

53.1°A.

根据对称关系有:iA=22√2sin(314t－53.1°)A返回

iB=22√2sin(314t－173.1°)AiC=22√2sin(314t+66.9°)A

二．三相三线制.

将三相四线制里的中性线断开,这时称为三相三线制.返回1.负载对称.

由三相四线制负载对称情况知，中性线电流IO=0。所以中性线去掉,计算方法相同。各电流对称。2.负载不对称.要根据具体情况分析。返回

在无中性线且负载不对称的电路中，三相电压相差很大，有效值不等。实际的三相供电系统中，负载大都不对称，因此，多采用三相四线制供电方式。所以，中性线上不能开路，也不能装开关和保险丝。返回

2.3三相交流电源2.3.2三相负载（三角形联结）一.负载对称ABCZCAZABZBCIC.IB.IBC.IAB.IA.ICA.显然IP≠IL

UP=UL返回相电压：线电压：相电流：İABİBCİCA线电流：İAİBİCUAB.UBC.UCA.UBC.UCA.UAB.UAB.UBC.UCA.由KCL知：İA=İAB－İCAİB=İBC

－İABİC=İCA－İBC

由负载对称，可得IAB=IBC=ICA=IP=UL／z

=UP／z

相位上互差120°İA=İAB－İCA=IP∠0°－IP∠120°以İAB为参考相量返回=√3IP∠－30°可见：对称三相负载作三角形联结时各相、线电压，相、线电流都对称。UL=UP返回

线电流是相电流的√3倍,线电流滞后相电流30°。计算时可算出一相,另外两相根据对称关系直接写出。IL=√3IP

相量图为：30°30°30°ICIBIA......IBCICAIAB返回

在三角形联结的三相电路中,不管负载是否对称,负载的相电压等于电源的线电压,总是对称的,在负载不对称时.电流不对称.要逐相计算,相、线电流之不再满足√3倍的关系.二.负载不对称返回返回例:某三相对称负载Z1=17.4+j10Ω，Z2=8-j6Ω，电路如图，已知电源UP=220V,求电流İAB、İ1、

İ2及İ

。UA.ABCİZ2İ2İ1İABZ1解：设UA=220∠0°则UAB=380∠30°返回

2.3三相交流电源2.3.3三相电路的功率一.有功功率无论负载是Y联结还是△联结.P=PA+PB+PC=UAIAcosφA+UBIBcosφB+UCICcosφC若三相电路对称,则有

UA=UB=UC=UPIA=IB=IC=IP

φA

=φB=φC=φ

所以返回P=3UPIPcosφ

P=√3ULILcosφQ=QA+QB+QC=UAIAsinφA+UBIBsinφB+UCICsinφC

若三相电路对称.则有三、视在功率若三相电路对称，则有返回

二、无功功率Q=3UPIPsinφQ=√3ULILsinφ

例:负载星形联结的对称三相电路.

已知UL=220V,电源频率为50Hz。三相总功率P=3kW,负载的cosφ

=0.866(φ>0)

求每相负载的R和X。返回PULc