三相电路第6版课件.pptx
第第5 5章章 三相电路三相电路5.1 5.1 5.1 5.1 三相电压三相电压三相电压三相电压5.2 5.2 5.2 5.2 负载星形联接的三相电路负载星形联接的三相电路负载星形联接的三相电路负载星形联接的三相电路5.3 5.3 5.3 5.3 负载三角形联接的三相电路负载三角形联接的三相电路负载三角形联接的三相电路负载三角形联接的三相电路5.4 5.4 5.4 5.4 三相功率三相功率三相功率三相功率5.1 5.1 三相电压三相电压1.1.三相电压的产生三相电压的产生三相电压的产生三相电压的产生三相交流发电机实物图三相交流发电机实物图三相交流发电机实物图三相交流发电机实物图 图图图图5.1.1 5.1.1 三相交流发电机示意图三相交流发电机示意图三相交流发电机示意图三相交流发电机示意图定子定子(电枢电枢)转子转子(磁极磁极):三相绕组三相绕组 空间排列互差空间排列互差空间排列互差空间排列互差120120 :直流励磁的电磁铁直流励磁的电磁铁定子定子转子转子发电机结构发电机结构工作原理：动磁生电工作原理：动磁生电工作原理：动磁生电工作原理：动磁生电AXYBZC空气隙中空气隙中空气隙中空气隙中的磁感应的磁感应的磁感应的磁感应强度按正强度按正强度按正强度按正弦分布弦分布弦分布弦分布(尾端尾端尾端尾端)+e eA Ae eB Be eC CX XA AB BY YC CZ Z(首端首端首端首端)+电动势的参电动势的参电动势的参电动势的参考方向考方向考方向考方向AXYBZC+_eeAX电枢绕组及其电动势电枢绕组及其电动势电枢绕组及其电动势电枢绕组及其电动势AXYBZCAXYBZCAXYBZC三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式:三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式:+e eA Ae eB Be eC CX XA AB BY YC CZ Z+0e最大值相等最大值相等最大值相等最大值相等频率相同频率相同频率相同频率相同相位互差相位互差相位互差相位互差120120 对称三相电动势对称三相电动势对称三相电动势对称三相电动势三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电的相序为三相交流电的相序为三相交流电的相序为三相交流电的相序为 A A B B C C三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式:相量表示相量表示相量表示相量表示:+e eA Ae eB Be eC CX XA AB BY YC CZ Z+对称三相电动势的瞬时值之和为对称三相电动势的瞬时值之和为 0中性线中性线中性线中性线(零线、地线零线、地线零线、地线零线、地线)中性点中性点(零点零点)端线端线端线端线(相线、火线相线、火线相线、火线相线、火线)XYZNBCAeA+eC+eB+2.2.三相电源的星形联接三相电源的星形联接(1)联接方式联接方式+e eA Ae eB Be eC CX XA AB BY YC CZ Z+相电压：每相始端与末端间的电压相电压：每相始端与末端间的电压相电压：每相始端与末端间的电压相电压：每相始端与末端间的电压也就是端线与中性线间的电压也就是端线与中性线间的电压也就是端线与中性线间的电压也就是端线与中性线间的电压线电压：端线与端线间的电压线电压：端线与端线间的电压线电压：端线与端线间的电压线电压：端线与端线间的电压+XYZNBCAeA+eC+eB+(2)线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系根据根据KVL定律定律AXYZBCeA+eC+eB+N相量图相量图相量图相量图 3030o30o30oAXYZBCeA+eC+eB+N3.三相电源的三角形联接三相电源的三角形联接+BAC在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为+e eA Ae eB Be eC CX XA AB BY YC CZ Z+三相负载三相负载三相负载三相负载单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一相电源供电 (如照明负载、家用电器如照明负载、家用电器如照明负载、家用电器如照明负载、家用电器)负载负载负载负载三相负载：需三相电源同时供电三相负载：需三相电源同时供电三相负载：需三相电源同时供电三相负载：需三相电源同时供电(如三相电动机等如三相电动机等如三相电动机等如三相电动机等)5.2 5.2 负载星形联接的三相电路负载星形联接的三相电路对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：Z ZA A=Z ZB B=Z ZC C不对称三相负载：不满足不对称三相负载：不满足不对称三相负载：不满足不对称三相负载：不满足 Z ZA A=Z ZB B =Z ZC C三相负载的联接也有三相负载的联接也有三相负载的联接也有三相负载的联接也有 Y Y和和和和 两种接法两种接法两种接法两种接法ZAZBZCZABZBCZCA线电流：流过端线的电流线电流：流过端线的电流相电流：流过每相负载的电流相电流：流过每相负载的电流+ZBZCZAN NN N+ABC(1)联接形式联接形式(三相四线制三相四线制)ACB结论结论:负载负载 Y联接，联接，线电流等于相电流线电流等于相电流(2)负载负载Y联接三相电路的计算联接三相电路的计算1)1)负载端的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压2)2)负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压3)3)负载的负载的线电流相电流线电流相电流4)4)中线电流中线电流+ZBZCZAN NN N+ABCACB+ZBZCZAN NN N+ABC设电源相电压设电源相电压=-=120 120 0CCBBAAUUUUUU&ACBCBANIIII&+=?(3)对称负载对称负载Y 联接三相电路的计算联接三相电路的计算负载对称时，负载对称时，三相电流也三相电流也对称对称。+ZBZCZAN NN N+ABC 负载对称时负载对称时,只需只需计算一相电流，其计算一相电流，其它两相电流可根据它两相电流可根据对称性直接写出。对称性直接写出。负载对称时负载对称时,中性线无电流中性线无电流,可省掉中性线。可省掉中性线。+ZBZCZAN NN N+三相三线制三相三线制(4)非对称负载非对称负载Y 联结三相电路的计算联结三相电路的计算负载不对称时，各相需单独计算。负载不对称时，各相需单独计算。ZABZBCZCAACB线电流线电流线电流线电流:流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流相电流相电流相电流相电流:流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流5.3 5.3 负载三角形联接的三相电路负载三角形联接的三相电路1.联接形式联接形式ACB负载相电压负载相电压=电源线电压电源线电压 一般电源线电压对称，一般电源线电压对称，一般电源线电压对称，一般电源线电压对称，因此不论负载是否对称，因此不论负载是否对称，因此不论负载是否对称，因此不论负载是否对称，负载相电压始终对称负载相电压始终对称负载相电压始终对称负载相电压始终对称,即即U UABAB=U UBCBC=U UCACA=U Ul l=U UP P+2.分析计算分析计算ZABZBCZCAACBACB(1)相电压、线电压相电压、线电压线电流不等于相电流线电流不等于相电流线电流不等于相电流线电流不等于相电流(2)相电流、线电流相电流、线电流相电流：相电流：线电流：线电流：ZABZBCZCAACB+ACB?(3)(3)负载对称时负载对称时为此为此为此为此线电流也对称线电流也对称线电流也对称线电流也对称，即，即，即，即 相电流对称相电流对称BCABCACABCABCA30C由相量图可求得由相量图可求得线电流比相应的相电流滞后线电流比相应的相电流滞后30。(4)(4)负载对称的相量图负载对称的相量图:5.4 5.4 三相功率三相功率无论负载为无论负载为 Y 或或联结，每相有功功率都应为联结，每相有功功率都应为 Pp=Up Ip cos 对称负载对称负载 联结时：联结时：同理同理对称负载对称负载Y联结时：联结时：相电压与相相电压与相电流的相位差电流的相位差当负载对称时：当负载对称时：P=3Up Ipcos p所以所以例题例题例题例题1有一星形联接的三相负载有一星形联接的三相负载,每相的电阻每相的电阻R=6,感抗感抗XL=8.电源电压对称电源电压对称,设设试求试求负载负载电流电流.+ZZZN NN N+ABC+ZZZN NN N+ABC解解:因为负载对称因为负载对称,只须计算一相。只须计算一相。A相电流相电流比比滞后滞后30+ZZZN NN N+ABC滞后于滞后于因为电流对称，则因为电流对称，则例题例题2ZZZACB+有一三相对称负载，其每相的有一三相对称负载，其每相的电阻电阻R=8,感抗感抗XL=6。如负载联成三角形接于线电压如负载联成三角形接于线电压 的的电源电源上，上，试求试求相电压、相电流、线电流。相电压、相电流、线电流。ZZZACB+负载的相电压负载的相电压=电源线电压电源线电压=220V相电流相电流线电流线电流解解:有一三相电动机有一三相电动机,每相的等效电阻每相的等效电阻 R=29,等效感抗等效感抗XL=21.8,试求下列两种情况下电动机的相电流、线电试求下列两种情况下电动机的相电流、线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果：流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果：(1)绕组联成星形接于绕组联成星形接于 的三相电源上的三相电源上;(2)绕组联成三角形接于绕组联成三角形接于 的三相电源上。的三相电源上。例题例题3解解:(1)绕组联成星形绕组联成星形接于接于的三相电源上的三相电源上+ZZZN NN N+ABC(2)绕组联成三角形绕组联成三角形接于接于 的三相电源上。的三相电源上。解解:ZZZACB+比较比较(1),(2)的结果的结果:有的电动机有两种额定电压有的电动机有两种额定电压,如如220/380 V。当电源电压为当电源电压为220 V(指线电压指线电压)时时,电动机应联成三角形。电动机应联成三角形。当电源电压为当电源电压为380 V时时,电动机应联成星形；电动机应联成星形；在三角形和星形两种联接法中在三角形和星形两种联接法中,相电压、相电流相电压、相电流以及功率都未改变，仅三角形联结情况下的线电流以及功率都未改变，仅三角形联结情况下的线电流比星形联接情况下的线电流增大比星形联接情况下的线电流增大 倍。倍。有一三相电动机有一三相电动机,每相的等效电阻每相的等效电阻 R=29,等效感抗等效感抗XL=21.8,试求下列两种情况下电动机的相电流、线电试求下列两种情况下电动机的相电流、线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果：流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果：(1)绕组联成星形接于绕组联成星形接于 的三相电源上的三相电源上;(2)绕组联成三角形接于绕组联成三角形接于 的三相电源上。的三相电源上。照明系统故障分析照明系统故障分析照明系统故障分析照明系统故障分析 (1)A (1)A相短路相短路相短路相短路:中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。(2)A(2)A相断路相断路相断路相断路:中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。例题例题4 N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C（1）A A相短路相短路相短路相短路,中性线未断中性线未断 此时此时此时此时A A相短路电流很大，将相短路电流很大，将相短路电流很大，将相短路电流很大，将A A相熔断丝熔断，而相熔断丝熔断，而相熔断丝熔断，而相熔断丝熔断，而 B B相和相和相和相和C C相未相未相未相未受影响，其相电压仍为受影响，其相电压仍为受影响，其相电压仍为受影响，其相电压仍为220V,220V,正常工作。正常工作。正常工作。正常工作。N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C此情况下，此情况下，此情况下，此情况下，B B相和相和相和相和C C相的电灯组承受的电压都超过额定电压相的电灯组承受的电压都超过额定电压相的电灯组承受的电压都超过额定电压相的电灯组承受的电压都超过额定电压（220V)220V)，这是不允许的。，这是不允许的。，这是不允许的。，这是不允许的。（1）A A相短路相短路相短路相短路,中性线断开中性线断开中性线断开中性线断开负载中性点负载中性点N N 即为即为即为即为A A A AB BN NC CN Ni iA Ai iCi iB B+B、C相灯仍承受相灯仍承受220V电压电压,正常工作。正常工作。（2 2 2 2）A A A A相断路相断路相断路相断路，中性线未断中性线未断中性线未断中性线未断 N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C（2 2）A A相断路，中性线断开相断路，中性线断开相断路，中性线断开相断路，中性线断开变为单相电路，如图变为单相电路，如图变为单相电路，如图变为单相电路，如图(b)(b)所示所示所示所示,由图可求得由图可求得由图可求得由图可求得 N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C(a)(a)IBCUUB B+(b)(b)UUC CR RB BR RC CN+N RARBRCACB若若RA=RB=RC=5 ，求线电流及中性线电，求线电流及中性线电若若RA=5 ,RB=10 ,RC=20 ,求线电流及求线电流及 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压源线电压 。负载为负载为电灯组，电灯组，流流 IN;中性线电流中性线电流 IN。例题例题5中性线电流中性线电流解：解：线电流线电流(1)三相对称三相对称N+N RARCACB解：解：RB(2)三相负载不对称（三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ）分别计算分别计算各线电流各线电流N+N RARCACB解：解：RB中性线电流中性线电流 N+N RARCACB正误判断正误判断对称负载对称负载对称负载对称负载 Y Y Y Y联结联结联结联结 +Z ZB BZ ZC CZ ZA AN N N N N N N N+例题例题6 6对称负载对称负载对称负载对称负载 Y Y Y Y联结联结联结联结 正误判断正误判断
