第3章 三相交流电路及其应用PPT讲稿.ppt

第3章三相交流电路及其应用第1页，共23页，编辑于2022年，星期一第3章 三相交流电路及其应用 3.1三相电源及其连接三相电源及其连接 三相正弦电压源是三相电路中最基本的组成部分，电力系统中，就是三相交流发电机的三相绕组，如图 6-1 所示。它的解析式为 (6-1)式中Up为相电压的有效值。它们的波形如图6-2a所示。对应的相量为第2页，共23页，编辑于2022年，星期一 相量图如图6.2(b)所示。式中是工程上为方便而引入的单位相量算子。图6.1三相正弦电压源相量图如图6.2(b)所示。式中是工程上为方便而引入的单位相量算子。(62)第3页，共23页，编辑于2022年，星期一图6.2对称三相电压的波形及相量图第4页，共23页，编辑于2022年，星期一 在波形图上，同一时刻三相电压的瞬时值代数和为零，由式(467)还可得出相量的关系(63)(64)对称三相电压的相量图可画成图6.2(c)所示的等边三角形。三相电源的连接三相电源的连接 三相电源的三相电源的Y形连接方式形连接方式 图6.3(a)是三相电源的Y形连接方式。(65)第5页，共23页，编辑于2022年，星期一把式(66)所表示的相电压代入式(469)得同理可得第6页，共23页，编辑于2022年，星期一 相量图如图6.3(b)所示。三相电源的形连接供电时，有三相四线制和三相三线制。图6.3三相电源的Y形连接.三相电源的三相电源的形联接形联接将三个电压源的首、末端顺次序相连，再从三个连接点引出三根端线、。这样就构成形连接，如图6.4(a)所示。第7页，共23页，编辑于2022年，星期一图6.4三相电源的形连接 3.2 三相负载的连接三相负载的连接.负载的形连接负载的形连接对于不对称的三相负载，供电系统为三相四线制。对称三相负载为三相三线制。图6.5三相负载的形连接第8页，共23页，编辑于2022年，星期一 每相负载的电流称为相电流，有效值用P表示，三相电流分别为每个端线的电流称为线电流，有效值用It表示。相量图如图4.5(b)所示。线电流与相应的相电流相等。所以，负载为形连接时，线电流和相电流表示为不对称三相负载，线电流不对称，则(66)不对称三相负载的相电压对称，是因为中线的作用。否则，相电压就不对称。2 三相负载的三相负载的形连接形连接三相负载形连接时，各相首尾端依次相联，三个连接点分别与电源的端线相连接。要求供电系统为三相三线制，如图第9页，共23页，编辑于2022年，星期一 6.6所示。三相负载无论对称与否，相电压一般总是对称的。每相负载的电流，即相电流，用iab、ibc、ica表示，它们 的相量 各线电流的相量为根据KCL，有对于对称三相负载负载的相电流第10页，共23页，编辑于2022年，星期一 它们是对称的，其线电流也是对称的，其向量图如图6.6所示。图6.6形连接时电流的相量图第11页，共23页，编辑于2022年，星期一 例例 3.1 Y形连接的三相负载接到线电压为380V的三相四线制 供电线路上。试求：(1)每相负载的阻抗ZA=ZB=ZC=(17.32+j10)时的各相电流和 中线电流；(2)ZA=ZB=(17.32+j10)不变、C改为Z C =20 时的 各相电流和中线电流。解解(1)每相负载的电压 设，则第12页，共23页，编辑于2022年，星期一各相电流中线电流第13页，共23页，编辑于2022年，星期一 (2)三相负载不对称，但由于有中线，各相电压仍对称，保持不变，A、B不变，相电流及中线电流变为相量图如图6.7(a)所示。图6.7例6.1图相量图如图6.7(b)所示。第14页，共23页，编辑于2022年，星期一 例例3.2 将上例中的负载改为形连接，接到同样的电源线 上，三相三线制。试求：(1)负载对称时各相电流和线电流；(2)相负载断开后的各相电流和各线电流。解解(1)仍以 为参考相量，则各线电压即各负载 的相电压为各相电流为第15页，共23页，编辑于2022年，星期一根据负载对称时线电流与相电流的关系，各线电流为相量图如图6.8(a)所示(2)CA相断，各相负载电压不变(因为未计端线阻抗)，所以İAB、İBC不变，从而İB不变。因为所以另两个线电流变为第16页，共23页，编辑于2022年，星期一 相量图如图6.8(b)所示。从这两个例子可以看出，线电压不变时，对称负载由形连接改为形连接后负载的相电压和相电流增加到Y形连接时的 倍，而线电流增加到Y形连接的 倍。图6.8例6.2图第17页，共23页，编辑于2022年，星期一 6.4 三相电路的功率三相电路的功率 三相电路中，三相负载的有功功率等于各相负载有功功率之和。即 每相负载的功率当三相负载对称时，每相功率相同，则(67)对于Y形连接，代人式(473)，得(68)对于形连接，代入式(471)也得出式(472)所表示的结果。第18页，共23页，编辑于2022年，星期一 三相电路总的无功功率为各相无功功率之和每相无功功率为对称三相负载三相电路的视在功率对称三相电路第19页，共23页，编辑于2022年，星期一 例例6.3 一台三相异步电动机，输出功率为7.5kW。接在线电压为380 V的线路中，功率因数为0.86，效率为86%。试求正常运行时的线电流。解解 三相异步电动机是对称三相负载，输出功率为则第20页，共23页，编辑于2022年，星期一 (2)对称三相电源的连接 Y形连接，三相四线制，有中线，提供两组电压，线电 压和相电压。线电压比相应的相电压超前30，其值是相电压 的 倍；三相三线制，无中线，提供一组电压。形连接，只能是三相三线制，提供一组电压。线电压为电源的相电压。(3)三相负载的连接 Y形连接，对称三相负载接成Y形，供电电路只需三相三线 制；不对称三相负载接成Y形，供电电路必须为三相四线制。每相负载的相电压对称且为线电压的 。中线电流 ，三相负载对称时 中线可以省去。形连接，三相负载接成形，供电电路只需三相三线制，每相负载的相电压等于电源的线电压。无论负载是否对称，只要线电压对称，每相负载相电压也对称。第21页，共23页，编辑于2022年，星期一 对于对称三相负载，线电流为相电流的 3 倍，线电流比相应的相电流滞后30 (4)三相电路的功率 对于对称三相负载 第22页，共23页，编辑于2022年，星期一3.5发电、输电及工业企业配电v3.6安全用电第23页，共23页，编辑于2022年，星期一