三相交流电路课件.ppt

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1、关于三相交流电路1现在学习的是第1页，共73页24.1 三相电压NSAXe 在两磁极中间，放一个线圈。 根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由AX。让线圈以 的速度顺时针旋转。 合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势。tEeAXsin24 4.1 三相电压三相电压现在学习的是第2页，共73页31.三相交流电动势的产生AXYCBZSN定子转子定子中放三个相同线圈：A XB YC Z首端末端三线圈空间位置各差120o 转子装有磁极并以 的速度旋转。三个线圈中便产生三个大小相等，频率相同，相位互差120的电动势。现在学习的是第3页，共73页42.三相电动势三

2、相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120240sin120sinsintEetEetEemZCmYBmXA)120sin(tEm现在学习的是第4页，共73页5AEBECE三相电动势的相量关系：0CBAEEE1201200EEEEEECBAEm BeAeCe t现在学习的是第5页，共73页6现在学习的是第6页，共73页73. 三相交流电源的联接（1）星形（Y）接法AeCeBeAXYCBZN现在学习的是第7页，共73页8Ce（中线）（火线）（火线）（火线）ceBeAXYCBZNAe三相四线制供电火线（相线）:ABC中线（零线）：N现在学习的是第8页，共73页9 （2）三相电源星形接法的

3、两组电压euCCBBAAeueu相电压：火线对零线间的电压。2401200PCPBPAUUUUUUCeceBeACBNAe120120120AUBUCUAuBuCu现在学习的是第9页，共73页10线电压：火线与火线间的电压。ACCACBBCBAABUUUUUUUUUABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意规定的正方向现在学习的是第10页，共73页11BUABU线电压和相电压的关系BUAUCU30BABAABUUUUU303AABUU现在学习的是第11页，共73页1230 330 3CACCABCBBCUUUUUUUU 同理：303ABAABUUUUBUAUCUABUBCUCAU3030

4、30现在学习的是第12页，共73页13线电压与相电压的通用关系表达式：30 3plUUlU pU -为相电压 -为线电压常用的电压（有效值）等级为：V380 V220lPUU、现在学习的是第13页，共73页14现在学习的是第14页，共73页15CZCABYBCAXABUUUUUU plUU（2）三角形（）接法ACAuAXYCBZABuBCuBC特点：线电压=相电压现在学习的是第15页，共73页16短路+E三个电源串接能否造成短路？直流电源行吗？AAeCeBeXYZBC问题讨论+-EEE直流电源串接不行，三相交流电源可以， 为什么？现在学习的是第16页，共73页17AAeCeBeXYZBCEmA

5、eBeCe三相交流电源中三个电源可以串接的原因在于： 三个电源的电压任何瞬间相加均为零。现在学习的是第17页，共73页18星形接法ACB NZZZ三角形接法ACBZZZ负载也有两种接法4.2 4.2 三相负载及三相电路的计算三相负载及三相电路的计算现在学习的是第18页，共73页19ACBNZZZAuBuCuAiCiBiaicibi相电流(负载上的电流)：cbaIII 、线电流(火线上的电流)：CBAIII 、4.2 负载星形（负载星形（Y）联接的三相电路）联接的三相电路Ni现在学习的是第19页，共73页20lpII cCbBaAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiaicibi星形接法特点

6、:相电流=线电流* cbaNIIIINI: 中线电流N现在学习的是第20页，共73页21*线电压=相电压3, 线电压领先于相电压30。ACBNZZZAUABUCUBUCAUBCU30 330 3CCABBCUUUU303AABUUBUAUCUABUBCUCAU303030现在学习的是第21页，共73页22BiAiACBNZAZBZCNiCiaiciaiCeceBeAe负载星形接法的计算方法:解题思路： 一般线电压 为已知，然后根据电压和负载求电流。luzuiippllupuN现在学习的是第22页，共73页23（1）负载不对称时，各相单独计算。如： 已知： 三相负载 R、L、C 以及 三相线电压

7、：120 120 0lCAlBClABUUUUUU求：各相电流、各线电流及中线电流CI CRA B NLCAINIBIaIbIcI现在学习的是第23页，共73页24解：1. ACI CR B NLCAINIBIaIbIcI120 120 0lCAlBClABUUUUUU903130 311503130 31303130 31lCAClBCBlABAUUUUUUUUU相电压线电压现在学习的是第24页，共73页252. 相电流：30RURUIPAa18011901CUCjUCjUIPPCc240150LULjULjUIPPBblpUU31令：CI CR B NLCAINIBIaIbIcIA现在学习

8、的是第25页，共73页263. 中线电流CBANIIII4. 各电流相量关系18024030CPcLPbPaXUIXUIRUICAUABUBCUNICUAUBUBICIAI-30-240180现在学习的是第26页，共73页27AIBICI（2）负载对称时，只需计算一相。ZZZZCBA 如：AAaIZUI则：240120aCcaBbIIIIII据此可直接得出另两相电流：0CBAOIIII（中线电流为0）CUAUBU（3）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相 有效值即可。现在学习的是第27页，共73页28例：三相电源， 三相对称负载，Y型接法，每相V380lU43jZ求：每相负载中的电流及各

9、线电流相量。解：V22033803lpUU设0220ANU120220BNU120220CNU1 .53543jZA1 .53441 .5350220ZUIIANANA现在学习的是第28页，共73页29A1 .5344ANAIIA1 .173441201 .5344BNBIIA9 .66441201 .5344CNCII现在学习的是第29页，共73页300CBANIIII)(ZZZZCBA负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？答：三相负载完全对称时，零线可以取消。供电方式为三相三线制。ceACBZZZCeBeAe现在学习的是第30页，共73页31三相三线制供电时各相电流的计算（负载不对称）：A

10、NNAIBICIAEBECECB求：各相电流已知：240220 120220 0220CBAEEE每盏灯的额定值为: 220V、 100WVVVV现在学习的是第31页，共73页32用结点电位法：ANNAIBICIAEBECECBAEBECERRRRNNABCAIBICI现在学习的是第32页，共73页33RRRRRRUN21121202201202200220 每盏灯为220V、 100W4842PURAEBECERRRRNNABCAIBICIV 12055NU负载上电压不平衡！代入R值得：现在学习的是第33页，共73页34例 线电压为线电压为380V的三相对称电源，各相电阻分别为的三相对称电源

11、，各相电阻分别为RA=5, RB=10, RC=20，无中线。试求负载的，无中线。试求负载的相电压、负载电流相电压、负载电流。RARBRCABCiAiBiCuaNu buc由线电压数值可知相电压应为220V，设A相电压VUA0/220则B、C相电压分别为VUB120/220VUC120/220欲求各相电压及电流，应用节点电压法先求负载中点电位即2011015120120/22010120/22050/220111CBACCBBAANRRRRURURUU解现在学习的是第34页，共73页35借助相量图，计算中点电位，分子三项表示为三个相量求和，2011015120120/22010120/2205

12、0/220NU0/44120/22120/110/33120/11从而得：1 .19/ 1 .29VUN1 .19/ 1 .8335. 01 .19/ 1 .29进而VUUUNAa9 .10/1441 .19/ 1 .830/220VUUUNBb1 .139/4 .2491 .19/ 1 .83120/220VUUUNCc9 .130/0 .2881 .19/ 1 .83120/220各相电流为AIA9 .10/ 8 .28AIB1 .139/9 .24AIC9 .130/4 .14现在学习的是第35页，共73页36应用实例-照明电路ACB.一组二组三组N 正确接法:每组灯相互并联,然后分别接

13、至各相电压上。设电源电压为：V220380PlUU每组灯的数量可以不等，但每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。能否取消中线？现在学习的是第36页，共73页37照明电路的一般画法零线上不能加刀闸和保险ABCN. . . . . . .一层二层三层现在学习的是第37页，共73页38讨论照明电路能否采用三相三线制供电方式？ACB.一层楼二层楼三层楼N不加零线会不会出现问题?现在学习的是第38页，共73页39 设线电压为380V。A相断开后，B、C 两相串连，电压UBC （380V）加在B、C负载上。如果两相负载对称，则每相负载上的电压为190V。问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通, 情况如

14、何?ACB.一层楼二层楼三层楼分析：结果：二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。现在学习的是第39页，共73页40 问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼 灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的 1/4 ）结果如何？结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压， 灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。ACBR2R3V 76380513RUV 304380542RU分析现在学习的是第40页，共73页41关于零线的结论 负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须

15、保证零线可靠接通。 中线的作用：使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，零线上不允许接保险丝也不允许接刀闸。 现在学习的是第41页，共73页42ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACB plUU特点：线电压=相电压4.3 负载三角形（负载三角形（）联接的三相电路）联接的三相电路现在学习的是第42页，共73页43各电流的计算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCACACACABCBCBCABABABZUIZUIZUI相电流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII线电流现在学习的是第43页，共73页44（2）负载对称

16、时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有 效值相等，相位互差120 。有效值为：ZUIIIIlPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。现在学习的是第44页，共73页45CAABAIII303ABAIICAUABUBCUBICIABICAIBCI303303CACBCBIIII同理：0lABUU设：负载为阻性的，阻抗角为 0 。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系CAIAIABCABICAIAI303030现在学习的是第45页，共73页46负载对称时三角形接法的特点：BiABiCAiBC

17、iCiAiCAuABuBCuACB plUU303plII线电流比相电流落后300现在学习的是第46页，共73页47现在学习的是第47页，共73页48负载对称时：cos3ppIUP CBAPPPP三相总有功功率： 3plplIIUU星形接法时： 3 plplIIUU三角形接法时：cos3llIUP 4.4 4.4 三相功率三相功率 为相电压与相电流之间的相位差现在学习的是第48页，共73页49三相电路的功率llllllIUSIUQIUP3sin3cos3有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：现在学习的是第49页，共73页50例对称负载联成三角形，已知电源电压对称负载联成三角形，

18、已知电源电压 Ul =220V, 安培计安培计读数读数 Il =17.3A, 三相功率三相功率P=4.5kW。试求：每相负载的电阻和感抗；当AB相断开时，各安培计的读数和总功率；当A线断开时，求各安培计的读数和总功率。ABCiAiBiCAAAABC解由题意，根据cos3UIP得 47负载相电流AIIp103/l负载阻抗为22/ppIUZ每相电阻和感抗为15cosZR16sinZXL为1. 中所求；现在学习的是第50页，共73页51对于对于2. 中，中，AB断开不影响另两相负载，断开不影响另两相负载，A、B两线的安培两线的安培计读数等于负载的相电流，计读数等于负载的相电流，C线的安培计读数不变。

19、即线的安培计读数不变。即,10AIIBAAIC22AC和BC间负载功率不变，AB间功率为0，则总功率为kWPP3032对于3. 中的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| = 44/3B和C线上安培计的读数为AIICB15kWUIP25.247cos15220cos 则总功率为现在学习的是第51页，共73页52*单相功率的测量 - 电动式瓦特计i1i2u在交流电路中cos1UkI其中， 为 间的夹角。ui ,1指针偏转角度电流线圈电压线圈i2和 u 成正比，且近似同相负载IIU现在学习的是第52页，共73页53三相功率的测量 1W*2W*3W*负 载ACBN三相四线

20、制接法，用三个功率表测量(三瓦计法)：CBAPPPP现在学习的是第53页，共73页54BuCiBiAiACuBCuACBCuAuAZBZCZ2W*1W*三相三线制接法，用二个功率表测功率(二瓦计法) ：21PPP现在学习的是第54页，共73页55两瓦计法测量功率的原理：21BCBACACBBCAACCBBAAPPuiuiuuiuuiiuiuiuPBACiii注意：单个功率表的读数没有意义！结论：21PPP现在学习的是第55页，共73页56求：功率表W1、W2的读数(二瓦计法) 。例2W*电机AICICBUACBABU1W* 已知： 电机的功率为 2.5 kW, 。 866.0cos （设电机为

21、星形接法，N为其中点。） 电源线电压为380V，各相对称。现在学习的是第56页，共73页572W*电机AICICBUACBABU1W*2CBC1AAB21cosIUcosIUPPP解：现在学习的是第57页，共73页582W*电机AICICBUACBABU1W*A386. 4866. 03803105 . 2cosU3PIcosIU3P3llll（1）求电流大小现在学习的是第58页，共73页592W*AICICBUACBABU1W*ZBZAZCNAUV0220NAU设：（2）求电流、电压的相位关系(感性负载) V90380V90380V30380CBBCABUUU则：ANUABUBCUCAUCB

22、UBNUCNU现在学习的是第59页，共73页602W*AICICBUACBABU1W*ZBZAZCNAUABUANUAIABAUI、间的相位差601已知电机的866.0cos30866.0cos-130386.4AI30-301现在学习的是第60页，共73页61AUABUBCUCAUCBUAIBICIW3 .83360cos386.4380cosIUP1AAB1W7 .16660cos386. 4380cosIUP2CCB2A90386.4IC同理，由相量图可得02CBCUI、间的相位差W1的读数为833.3瓦W2的读数为1666.7瓦现在学习的是第61页，共73页62Em BeAeCe三相交

23、流电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相序： A - B - C 称为顺相序 A - C - B 称为逆相序顺相序相序的判定：现在学习的是第62页，共73页63 将相序指示器接至三相电源上，便可测出相序： 假设电容C接的是A相，则 L1、L2 较亮者为B相，另一相为C相。证明，请见教材C灯泡L1L2灯泡相序的判定相序的判定现在学习的是第63页，共73页64三相三线制（Y形联接） 三相四线制（Y形联接）AAeCeBeCBNAeCeBeACBAeCeBeACB三相电源一般都是对称的，称三相对称电源三相交流电路的小结三相交流电路的小结（1 1）-三相电源三相电源三相三线制（形联接）现在学习的是第

24、64页，共73页65星形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相交流电路的小结三相交流电路的小结(2)-(2)-三相负载三相负载现在学习的是第65页，共73页66负载形接法PlPlUUII303对称负载下：各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。 求电表读数时，可只算有效值，不算相位。三相电路的计算要特别注意相位问题。负载Y形接法303PlPlUUII电源对称时：三相交流电路的小结三相交流电路的小结(3)-(3)-三相电路计算三相电路计算现在学习的是第66页，共73页67CBAPPPP三相总功率：负载对称时：cos3ppIUP cos3llIUP

25、 和接法无关三相交流电路的小结三相交流电路的小结(4)-(4)-三相功率计算三相功率计算现在学习的是第67页，共73页68例题o373 .36Z一组三角形联接 10YR另一组星形联接 。 线电压Ul为380V的三相电源上接有两组对称三相负载:BCAZRYAIABIAYIAI试求: (1) 各组负载的相电流; (3) 三相有功功率。(2) 电路线电流；返回现在学习的是第68页，共73页69VoAB0380UVoA30220U解：设线电压则（1）由于三相负载对称，计算一相即可A.oooABAB374710373360380ZUI三角形联接的负载相电流AooYAAY30221030220RUI星形联接的负载相电流返回现在学习的是第69页，共73页70A7 .463830226713.18oooAYAAIIIA6713.183037347.10oooAI（2）先求三角形联接的负载线电流A13.18A22AI线电流也是对称的现在学习的是第70页，共73页71kW.cosAYA Y24223803801318380333IUIUPPPll（3）三相电路有功功率为ABUAUAIAIAYI30046.70670一相电压与电流的相量图现在学习的是第71页，共73页72第四章结 束现在学习的是第72页，共73页8/31/2022感谢大家观看现在学习的是第73页，共73页