第3章-三相交流电路概要.ppt

1、第3章: 三相交流电路,3.1 三相电源,3.2三相负载的星形联结,3.3三相负载的三角形联结,第 三 章 三 相 交 流 电 路,基本要求,3.4 三相功率,图1 三相交流发电机示意图,3.1 三相电源,1. 三相电动势的产生,由发电机产生,图2 三相绕组示意图,图3电枢绕组及其电动势,三相电动势瞬时表示式,相量表示,: 直流励磁的电磁铁,对称三相交流电波形图,大小相等，频率相同，相位互差120。,对称三相交流电 的特征,对称三相电压相量图,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的顺序称为相序。,三个正弦交流电动势满足以下特征,三相四线制:L1 L2 L3加N,相电压: U

2、1 、U2 、U3,线电压: U12 、U23 、 U31,第 三 章 三 相 交 流 电 路,2. 三相电源的星形联结,(1) 联接方式,根据KVL定律:,相量图,第 三 章 三 相 交 流 电 路,(2) 相电压与线电压的关系,由相量图可得,1. 相电压对称: Up= U1= U2= U3 线电压也对称: UL= U12= U23= U31,结论:,(大小关系),U12超前U1 300 (相位关系),第 三 章 三 相 交 流 电 路, 相电流和线电流都是对称的 Ip= Il 并且相位相同,第 三 章 三 相 交 流 电 路,(3) 相电流与线电流的关系,分析与思考:,第 三 章 三 相

3、交 流 电 路,3.2 已知星形联结的三相电源 u23 = 220sin(t - 900)V ，相序为1 2 3。试写出u12 、u31、u1、u2、u3 的表达式。,注意:这种接法只有三相三线制,第 三 章 三 相 交 流 电 路,3. 三相电源的三角形联结,(1) 联接方式,（2）相电压与线电压的关系,结论: 相电压对称和线电压都对称. Up= UL 且相位相同,L1,L2,L3,1,3,2,第 三 章 三 相 交 流 电 路,（3）相电流与线电流的关系:,根据KCL定律:,相量图:,第 三 章 三 相 交 流 电 路,结论:,第 三 章 三 相 交 流 电 路,三相负载分为两种:,三相负

4、载的连接方式有两种:,第 三 章 三 相 交 流 电 路,3.2 三相负载,三相负载为三相四线制时星形连接,一.三相负载的星形联结:,第 三 章 三 相 交 流 电 路,负载星形联结的三相电路,线电流：流过端线的电流,相电流：流过每相负载的电流,结论： 负载 Y联 结时，线电 流等于相电 流。,N 电源中性点,N负载中性点,1)负载端的线电压电源线电压 2)负载的相电压电源相电压,3)线电流相电流,Y 联结时：,4)中线电流,负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算,1.线电压与相电压的关系,根据KVL定律:,若电源电压对称,负载的线电压和相电压是对称的,第 三 章 三 相 交

5、 流 电 路,当负载对称时: Z1=Z2=Z3 三相对称电源 + 三相对称负载 = 三相对称电路,结论: 负载的线电压和相电压都对称,相量图:,第 三 章 三 相 交 流 电 路,2. 相电流与线电流的关系,第 三 章 三 相 交 流 电 路,结论: 若负载对称,相电流和线电流就对称,讨论:,一般中线可不要,必需有中线,第 三 章 三 相 交 流 电 路,中线的作用: 在负载不对称时,保持相电压对称., Z1=Z2=Z3 =100 Z1=50 Z2=Z3 =100,例：,第 三 章 三 相 交 流 电 路,例1：,中性线电流,(2) 三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ） 分

6、别计算各线电流,中性线电流,二、三相负载的三角形联结,这种连接方法只能是三相三线制,第 三 章 三 相 交 流 电 路,1.相电压与线电压的关系,第 三 章 三 相 交 流 电 路,2.相电流与线电流的关系:,根据KCL定律:,第 三 章 三 相 交 流 电 路,相量图:,相电流：,若负载对称 相电流和线电流对称,若负载不对称,由于电源电压对称,故负载的相电压对称,但相电流和线电流不对称.,结论：,IL滞后于与之对应的IP 300,第 三 章 三 相 交 流 电 路, 三相负载采取那种联结方式 取决于电源电压和负载的额定电压,原则上应使负载的实际工作相电压等于额定相电压。,如:某三相异步电动机

7、,三相绕组的额定电压是220V, 若电源电压分别为380V和220V,应采取那种联结方式?,答:电源380V: Y接 电源220V: 接,说明：,若为单相多台负载，应尽量均匀地分布在三相上。,第 三 章 三 相 交 流 电 路,第 三 章 三 相 交 流 电 路,3.3 三相电路的功率,例1: 有一个三相对称负载,每相负载R=29,X=21.8, 且每相负载的额定电压为380V。 求: 1.有一个三相星接电源,电压为380V,负载应如何接 2.负载从电源取用的电流? 3.负载所消耗的功率? 解:,采取接,第 三 章 三 相 交 流 电 路,= 36.1,=9800W,第 4 章 供 电 与 用 电,3. P =3UP IP cos,基本要求: 1. 掌握三相电源和三相负载的联结方式; 2. 理解并掌握对称三相电路中的电压、电流和功率 的计算; 3. 了解三相四线制供电系统中中