《电路分析基础》PPT课件.ppt

1、熟悉第七章三相电路、7.2三相电源的连接、7.1三相交流的基本概念、7.3三相负载的连接、7.4三相电路的功率、本章的教学目的和要求、三相电路的两种接线方式，熟悉掌握三相电路中的电压、电流的相值和线值的大小和相位关系的三相电路的对称性和非对称性时的分析修正方法7.1三相交流的基本概念是，现代电力工程几乎采用三相四线制。 三相交流供电系统因其在发电、输电、配电方面有许多优点，在生产和生活中得到了极其广泛的应用。x、b、y、c、z、a、三相定子绕组在空间位置以相互差120o、定子、转子、转子上安装有磁极的角速度旋转时，在定子三相绕组上分别感应电动势。 三相交流发电机的示意图，尾端： X Y Z，起

2、始端： A B C，在电路分析中不怎么使用电动势，通常用电压表示。 以a相绕组的感应电压为参考正弦量，发电机的三相感应电压可以分别表示为：三相感应电压用波形图和相量图，显然三个电压大小相等，频率相同，相位相异120。 将三个最大值相等、角频率相同、相互相位相差120电角度的单相正弦量称为对称三相交流。 关于发电机感应的对称三相交流电压用相量，由对称三相电压的波形图和相量图可知，将对称三相交流的相位优先顺序称为相顺序。 将相序A BC称为正序或者顺序，将C BA称为逆序或者逆序。 电力系统通常采用正相。7.2三相电源的连接、学习目标：了解三相电源两种连接方式的特点，熟悉两种连接方式的下线、相电压

3、关系及三相四线制。 7.2.1三相电源的y形连接、下图所示的电源的连接方式记为星形连接或“y”连接。 从电源线圈的末端共同连接点引出的导线称为中线(零线)，从电源线圈的前端引出的导线称为相线(火线)，图中从电源线圈的前端朝向末端的电压称为相电压(即热线与零线之间的电压)。 火线和火线之间的电压叫做线电压。 这样连接电源线圈向外部电路供电的方式称为三相四线式。 从连接图可以看出，电源以y型三相四线制向外部供电时，可以给负载提供两种电压：热线与零线之间的电压相电压和火线与火线之间的电压线电压。 那么，这两个电压有什么关系呢？ 我们用相量图分析：三个电源相电压总是对称的，三个线电压和相电压的关系是：

4、很明显三个线电压也是对称的。 从相量图可以定量分析相、线电压的关系，显然线电压是与之对应的相电压的1.732倍，使相电压30的电角相位前进。线电压和相电压的公共关系式：农业生产和日常生活中，很多用户使用的电压电平通常以7.2.2三相电源的形式连接，下图所示的电源的连接方式被称为三角形连接，或标记为“连接”。 三相电源线圈的前端连接而构成闭环，在3个连接点将3根火线引出到外侧，即构成连接。 很明显，连接电源线圈时，线间电压与相电压相等的外部电路只能供给1种电压。 实际电源连接时，因为三相电源线圈的感应电压是对称的，所以电流不流过电源电路内部，但是连接相反的话，电源电路内会产生大的环流，电源线圈烧

5、损。 因此，在实际连接三相电源线圈时，为了不出错，必须将3个电源线圈留在一个开口部，在开口部连接阻抗极大的电压校正，在电压校正的读取值为零时不出错地连接，然后关闭开口部。在线电压是相电压的1.732倍。相位超前的线电压是相对应的相电压30 .超前，验电笔的正确握持方法如下图所示：可以说是对称三相交流的特征吗？ 你会吗？ 三相四线式供电体制中，能否说线相电压间的数量关系和相位关系？笔头接触被测量导线时，霓虹灯管发光的是火线(或端线)，不发光的是零线。 三个最大值相等，角频率相同，相位相互相差120电角的单相正弦交流。7.3三相负载的连接、学习目标：理解对称与非对称三相负载的概念，掌握两种连接方式

6、下的电路分析特点，理解两种连接方式下的下划线、相电压、线相电流的关系及中线的作用。 7.3.1三相负载的y型连接，下图表示电源和负载均为“y”连接的三相电路。 对称三相电源线圈的相电压、y接三相负载阻抗、输电线阻抗、负载端线电压、负载端相电压、线电流、对称三相负载的条件即与三相负载阻抗的模式值振幅相等，通过对称y形连接三相电路的分析和校正、电源相电压、火线的电流称为线电流在不能忽略三相电路输电线的阻抗的情况下，存在中点电压uNN，根据密尔曼定理，该相量修正公式由于三相电路对称，所以式中分子为零，中点电压为零，即此时在各相负载中流过的电流：明显为三相(线)，因此，对电源线电压380V、对称负载y

7、接、Z=3 j4、求出：各相负载中的电流及中线电流。 从对称关系：从这个例子，假设对称三相电路的修正算法可以归结为一相电路修正算法，其他两相可以从对称关系直接写入。 例如，解、对称关系：对称y接三相电路的修正计算原则、1 .由于三相电路对称，所以各相负载的端子电压和电流也对称，三相电路的修正计算能够集中为一相进行，2 .根据电路的规定条件决定基准相量，选择a相电压， 3 .使用单相电路的分析方法求出a相电路的求出量，4 .根据对称关系写入其他两相的求出量，5 .在一相电路修正运算中，中线阻抗不发挥作用，n和n之间是等电位，用一条短布线连接。 参照教科书第103页例7.1，y形非对称三相电路的分

8、析和校正、y形非对称三相电路的分析和校正分为两个状况进行： (1)没有中线的情况、三相电路非对称、y形连接而没有中线的情况、电路如下图所示：从相量图分析可知的中点偏移时，各相的负载端电n、n、图示电路是非对称三相负载y接，(设ZN=0)。 (2)ZN=3 j4； (3)ZN=时的线电流状况。 在(ZN=0并且ZL=0的情况下： )、示例、分析、在此情况下负载电流是不对称的，但是各自独立，并且彼此不影响，因此ZN=0，(当ZN=3 j4时，中点电压不等于零，并且进行分析)。 在这种情况下，负载端电压、负载中流过的电流都是非对称的，相互牵制，相互影响！ (3)zn=时，中线开路，IN=0，分析，此

9、时负载中性点漂移，各相电压非对称，负载中流动的电流也非对称，相互牵制，相互影响，电源对称，负载非对称的三相四线制系统的特征：1. ZN=0:负载电流非对称，但各自独立2. ZN0 :负载电压、电流不对称、各相牵制、相互影响。 3、没有中线时，负载中点偏差较大，各相负载端电压严重不平衡，各相牵制，相互影响。 很明显，当三相电路不对称且没有中线时，中点电压不会为零。中点电压过大时，负载相电压过低，可能无法正常工作。负载相电压过高，或者烧毁设备，各相的负载可能因端子电压不平衡而无法正常工作。 正确连接方法：使每一组斜坡相互并联，并分别连接到相应的相位电压。 电源电压：有中线时，每组灯数可以相等也可以

10、不同，但各灯可得到额定工作电压220V。 如果三相不对称，能去除中线吗？三相非对称电路应用例照明电路、三相照明电路的中线原因导致断开的情况下，一相灯负载全部开路或一相短路的情况下，电路会怎样，中线断开，a相又短路时，b、c两相都构成短路线和通路，因此两相的端子电压均为线间电压380 因此，中线的作用是使y接非对称三相负载的端子电压保持对称。 三相四线式y连接电路中，中线不能切断！ 在中线被切断、且a相灯的负载全部开路的情况下，此时b、c两相构成串联，其端子电压为电源线电压380V。 b、c相对而言，各相的端子电压为190V，均低于额定值220V，不能正常动作的b、c相如果不对称，则负载大(电阻

11、小)的一相分压少，不能正常发光，负载小(电阻大)的一相分压多，则容易烧损。 关于*、分析、中线(零线)的结论：上例的分析中，负载不对称且没有中线的情况下，负载得到大小不同的电压，有的超过消耗电力设备的额定电压，有的达不到额定电压，各相的负载不能正常工作。 对于照明电路这样的三相非对称电路来说，实用上各相的负载不能保证完全对称，所以必须采用三相四线式供电，而且必须保证中线(零线)的可靠性。 从前面的分析可以看出，中线的作用是得到与星形连接的非对称负载相等的相电压。 因此，为了确保中线(零线)在运行中安全可靠地打开，中线不允许连接保险丝和开关，请参阅教科书第105页例7.3题。 7.3.2三相负载

12、的型连接，下图表示电源“y”连接，负载表示型连接的对称三相电路。线电流、相电流由于三相电路对称，所以三相电流和三线电流必然对称。 假设为：则可以对a、b、c三个节点分别写KCL方程式：、三相线电流也对称，在数量上对与相电流对应的1.732的对称三接电路进行解析校正的情况下，在使三相为一相的方法中，也可以首先将接触负载变换为y接触负载中的组合图层性质变更选项。 对称三相负荷接时，只要负荷等于y接，其分析、修正方法就可以如上所述进行。 参见示例7.4。 7.4三相电路功率、负载对称时：三相总有效功率：星形接线时：三角形接线时：三相负载对称条件下，三相电路的功率：有效功率单位为w； 无功功率的单位是

13、火焰VAr视在功率的单位是伏安图va。 在三相电路不对称的情况下，三相电路的功率：对称三相电路的瞬时功率一定，即，明显是三相不对称的情况下，各相功率应该单独进行校正后重叠。 三相电路需要注意的事项是，1 .三相电源一般是对称的，而且多采用三相四线式供电方式。 2 .三相负载有星形和三角形两种连接方式。 其中，y字连接负载对称时：形连接负载对称时：3 .负载非对称时，请分别校正各相的电压、电流。 4 .三相电路的校正运算特别注意相位问题。 5 .计算电表读数时，只能校正有效值，不能校正相位。 6 .三相三线制电路不论是否对称，其总有效功率可用2瓦校正法测量。如何用两个功率表测量三相电路的功率？ 测量方法如图：所示，在2瓦校正法的测量中，只用