第四章三相.ppt

1、4.1.1 三相电源的产生,第四章 三相电路,4.1 三相电源,转子由转子铁心.线圈.电刷.滑环.转轴等组成。转子与定子间隙中的B按正弦规律分布。,定子是固定的, 三相绕组AX、BY和CZ,空间上彼此相差120 。A.B.C为首端, X.Y.Z为末端。,转子以匀速旋转,各相绕组都被磁力线切割,在绕组中感生频率相同.幅值相等.相位互差120的三相电动势eA.eB.eC。,三相交流发电机是产生三相电源的主要设备。 组成为定子和转子。,正弦波：,设eA.eB. eC的方向由末端首端。eA为参考正弦量,则三相电动势瞬时表达式:,三相对称电动势的瞬时值或相量之和恒为0。,相量式:,相量图:,对称电动势:

2、幅值相等、频率相同、彼此间的相位差也相等的三相电动势。,三相电源:由三个幅值和频率均相等,相位互差120的正弦量电动势组成的电源。,相序:三相交流电出现正幅值的顺序。正相序ABC。,星形(Y)连接:将绕组的三个末端接在一起,该点成为中性 点或零点(N)。即星形(Y)联接。,中心线或零线:从中性点引出的导线。 相线或端线(火线):从首端A、B、C分别引出的三根导线。,相电压:每相首端和末端间的电压,即火线与中性线间的电压。UA.UB.UC,一般Up。参考方向:首端末端,即A.B.CN。,4.1.2 三相电源的星形(Y)连接,线电压:任意两首端间的电压,即两火线间的电压。UAB.UBC.UCA,一

3、般Ul。,瞬时 值式,相量式,根据相量图,可得,即：,线电压与相电压的关系：,则：,4.2 三相负载的星形(Y) 连接,1.三相电路的分析方法与单相基本一致： .画出电路图； .标出电压或电流的参考方向； .根据基本定律和分析方法求电路iu关系； .确定三相功率。,2.三相电路的负载联接方法星形(Y)连接和三角形() 连接。,Y形中,IP=Il,Ul与UP的关系：,4.2.1 负载星形连接的三相四线制电路,相电流:每相负载中的电流, “IP” 。,线电流:每根火线中的电流, “Il” 。,1).负载不对称 ZAZB ZC,设：,则：,相量图:,负载相.线电压都对称,分别为电源的相.线电压; I

4、P不对称。,对称负载条件：,和,则负载电流对称。,2). 对称负载 ZA=ZB=ZC=Z,相量图:,对称负载相.线电压都对称,分别为电源的相.线电压; 相电流也对称。,对称负载条件：,和,1). 对称负载 ZA=ZB=ZC,相量图,4.2.2 负载星形连接的三相三线制电路,则负载电流对称。,对称负载相.线电压都对称,分别为电源的相.线电压; 相电流对称。,2). 不对称负载,4.2.2 负载星形连接的三相三线制电路,则：,各负载相电压:,三相电路对称时,只计算一相即可,根据对称关系写出其它两相。不对称电路,分别计算。,例1:星形连接的三相对称电路,每相的电阻R=6,感抗XL=8。电源电压对称,

5、设,试求相电流。,解：因负载对称,故只计算一相。,A相电流:,例2:如图,相电压为220V的对称电源;各相负载为电灯组, 在额定电压下各相电阻为RA=5, RB=10,RC=20。 试求负载的相电压、负载电流及中线电流。,解:负载相电压与电源的相电压相等也是对称的,有效值为 220V。,设：,则：,例3:在上题中,(1).A相短路；(2). A相断路,求各相负载上的电压。,解：(1). A相短路时电流很大, A相中的熔断器熔断， A相电压为0V。B相、C相未受影响，B.C相电压为220V。,(2). B相、C相未受影响,B.C相电压为220V。,例4:线电压为380V的三相对称电源,各相负载为

6、ZA=5, ZB=10,ZC=20,无中线。求负载的相电压、相电流。,解:设,则：,各相电流：,例5:上题中,(1).A相短路;(2). A相断路,求各负载的相电压。,解:(1). A相短路时,Ua=0V, Ub=UBA=380V,Uc=UCA=380V。,(2). 为单相电路,B相、C相串联 接在线电压上,两者分压。,中性线的作用:使星形连接不对称负载的相电压对称。,负载相电压与电源线电压相等。,不论负载是否对称,其相电压总是对称的,相电压与线电压相等。即 Ul =Up,相电流：,4.3 三相负载的三角形 ()连接,1).负载不对称,线电流:,设,2). 负载对称,对称负载条件:|ZAB|=

7、|ZBC|=|ZCA|=|Z| 和 AB=BC=CA=。,因负载相电压和负载对称,则负载相电流也是对称的。,4.3 三相负载的三角形 ()连接,负载相电流：,根据相量图,线电流的大小为,对称负载的线电流与相电流的关系,则：,例1:在对称负载三角形连接的三相电路中,已知其线电流,。试求其它线电流和负载相电流的相量式。,解：因对称负载,则其它线电流,相电流:,解:设,相电流:,线电流:,相量图,4.4 三相电路的功率,1.负载不对称,2.负载对称,三角形对称负载：,星形对称负载：,三相对称负载的有功功率,无功功率,视在功率,例1:对称负载连成三角形,已知电源电压 Ul =220V,安培计读数 Il

8、 =17.3A, 三相功率P=4.5kW。试求：,1).每相负载的电阻和感抗； 2).当AB相断开时,各安培计的读数和总功率； 3).当A线断开时,求各安培计的读数和总功率。,负载相电流,负载阻抗为,每相电阻和感抗为,2).AB相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,B和C线读数为,则总功率为,3).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= 2Z/Z=,例2: 三相对称电源Ul=380V,接有两组对称负载如图。连接的Z1=10,Y连接的Z2=(4-j3),试求线电流 及电路总的有功功率P、无功功率Q和视在功率S。,解:设线电压,则A相电压,三相电源(星形(Y)连接):相电压和线电压都对称。,如果：,则：,总之：,2.负载不对称:负载的电流不对称。,1.负载对称:负载的电流对称,负载的相电压和线电压都对称,分别为电源的相电压和线电压。,负载Y形连接：,三相四线制:负载的相电压和线电压都对称,分