电工学-第5章-三相电路优秀PPT.ppt

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1、51 三相电压三相电压 三相沟通电是由三相沟通发电机产生的。三相沟通电是由三相沟通发电机产生的。三相沟通发电机的主要组成部分是电枢和磁极。三相沟通发电机的主要组成部分是电枢和磁极。电枢是固定的，亦称定子。定子铁心内放置三相电枢绕组。它电枢是固定的，亦称定子。定子铁心内放置三相电枢绕组。它 们的始端们的始端(头头)标以标以U1,V1,W1，末端，末端(尾尾)标以标以U2,V2,W2。绕组。绕组的始的始 端之间或末端之间都彼此相隔端之间或末端之间都彼此相隔120。磁极是转动的，亦称转子。转子铁心上绕有励磁绕组，用直流磁极是转动的，亦称转子。转子铁心上绕有励磁绕组，用直流 励磁。励磁。当转子由原动机

2、带动，并以匀速成按顺时针方向转动时，则每当转子由原动机带动，并以匀速成按顺时针方向转动时，则每 相绕组依次切割磁通，产生感应电动势；因而在相绕组依次切割磁通，产生感应电动势；因而在 U1U2,V1V2,W1W2 三相绕组上得到频率相同、幅值相等、相位互差三相绕组上得到频率相同、幅值相等、相位互差120 的三的三 相对称正弦电压，它们分别为相对称正弦电压，它们分别为u1,u2 u3，并以，并以u1为参考正弦量。为参考正弦量。51 三相电压三相电压 以以u1为参考正弦量，则为参考正弦量，则相量式相量式 相量图相量图 波形图波形图 u1=Umsin t u2=Umsin(t-120)u3=Umsin

3、(t-240)=Umsin(t+120)o120120120 t uOu1 u2 60 u3 三相对称正弦电压的瞬时值或相量之和为零，三相对称正弦电压的瞬时值或相量之和为零，即即 三相交流电压出现三相交流电压出现 正幅值正幅值(或相应零值或相应零值)的顺序称为相序的顺序称为相序 即即 U1V1W151 三相电压三相电压 发电机三相绕组通常的接法是将三个末端连在一起，这一点连发电机三相绕组通常的接法是将三个末端连在一起，这一点连接点称为接点称为中性点中性点或或零点零点，用，用N表示。这种连接方法称为星形联结。表示。这种连接方法称为星形联结。从中性点引出的导线称为从中性点引出的导线称为中性线中性线

4、或或零线零线。从始端。从始端 U1,V1,W1 引引出的三根导线出的三根导线L1,L2,L3称为称为相线相线或或端线端线，俗称，俗称火线火线。相序是。相序是L1 L2L3。每相始端与末端间的电压，亦即相线与中性线间的电压，称为每相始端与末端间的电压，亦即相线与中性线间的电压，称为相电压相电压，其有效值用，其有效值用U1,U2,U3，或一般性地用，或一般性地用UP表示。表示。U1 V1 W1 +-+-+-+-u1u2u3u12u23u31L1L2L3N 任意两始端间的电任意两始端间的电压，亦即两相线间的压，亦即两相线间的电压，称为电压，称为线电压线电压，其有效值用其有效值用 U12,U23,U3

5、1，或一般性地用，或一般性地用UL 表示。表示。51 三相电压三相电压 当发电机的绕组连接成星形时，相电压和线电压显然是不相等当发电机的绕组连接成星形时，相电压和线电压显然是不相等的。它们的关系是的。它们的关系是 U1 V1 W1 +-+-+-+-u1u2u3u12u23u31L1L2L3N 可见线电压也是频率相同、幅值相等、相可见线电压也是频率相同、幅值相等、相 位互差位互差120 的三相对称电压，在相位上比相的三相对称电压，在相位上比相 相电压超前相电压超前30。线电压和相电压的大小关系为线电压和相电压的大小关系为52 负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路 三相电路中负载的连接方法

6、有两种三相电路中负载的连接方法有两种 星形联结和三角形联结。星形联结和三角形联结。L1L2L3N 图所示是三相四线制电路，设其线电压为图所示是三相四线制电路，设其线电压为380V，则相电压就为，则相电压就为 220V。对于单相不对称负载要接在相线与中性线之间，并尽可能。对于单相不对称负载要接在相线与中性线之间，并尽可能 匀整地安排在各相之中；对于对称的三相负载，可以接在相线之匀整地安排在各相之中；对于对称的三相负载，可以接在相线之 间，而不用加中性线。间，而不用加中性线。52 负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路 负载星形联结的负载星形联结的三相四线制电路三相四线制电路 三相电路中的电

7、流也有相电流与线电流之分。每相负载中的电三相电路中的电流也有相电流与线电流之分。每相负载中的电 流流 IP 称为称为相电流相电流，每根相线中的电流，每根相线中的电流 IL 称为称为线电流线电流，在负载为星，在负载为星 形联结时，相电流即为线电流，即形联结时，相电流即为线电流，即IP=IL。对三相电路应该一相一相计算，设电源相电压对三相电路应该一相一相计算，设电源相电压u1为参考正弦量为参考正弦量,则则 ，电源相电压即为每负载，电源相电压即为每负载 电压。电压。L1 L2 L3 +-+-+u1u2u3|Z1|Ni1i2i3iNN|Z2|Z3|52 负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路 负

8、载星形联结的负载星形联结的三相四线制电路三相四线制电路 每相负载中的电流相量每相负载中的电流相量 中性线电流中性线电流 在对称负载在对称负载 Z1=Z2=Z3 的情况下，的情况下，因为电压对称，所以负载相电流也因为电压对称，所以负载相电流也是对称的，这时中性线电流是对称的，这时中性线电流 IN=0。中性线中即然没有电流通过，中性中性线中即然没有电流通过，中性 线也就不需要了，去掉中性线就是线也就不需要了，去掉中性线就是 L1 L2 L3 +-+-+u1u2u3|Z1|Ni1i2i3iNN|Z2|Z3|L1 L2 L3|Z1|NN|Z2|Z3|i1i2i3.三相三线制电路三相三线制电路。52 负

9、载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路 负载不对称而又没有中性线时负载不对称而又没有中性线时,负载的相电压就不对称。负载的相电压就不对称。当负载的相电压不对称时，势必引起有的相的电压过高，高于当负载的相电压不对称时，势必引起有的相的电压过高，高于 负载的额定电压；有的相的电压过低，低于负载的额定电压。这负载的额定电压；有的相的电压过低，低于负载的额定电压。这 都是不容许的。都是不容许的。三相负载的相电压必须对称。三相负载的相电压必须对称。中性线的作用就在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。中性线的作用就在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。为了保证负载的相电压对称，为了保证负载的相电压

10、对称，就不应让中性线断开。因此，就不应让中性线断开。因此，中性线中性线(指干线指干线)内不接入熔断内不接入熔断 器或闸刀开关。器或闸刀开关。L1 L2 L3|Z1|NN|Z2|Z3|i1i2i3三相三线制电路三相三线制电路。52 负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路例题例题 有一星形联接的三相负载，每相电阻有一星形联接的三相负载，每相电阻 R=6，感抗，感抗XL=8，电源电压对称，设电源电压对称，设 ，试求电流，试求电流 i1,i2,i3。解解 52 负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路例题例题 图中，电源电压对称，称相电压图中，电源电压对称，称相电压UP=220V，负载为白炽

11、灯，负载为白炽灯 组，在额定电压下其电阻分别为组，在额定电压下其电阻分别为R1=5,R2=10,R3=20。试求。试求 负载相电压、负载电流及中线电流。电灯的额定电压为负载相电压、负载电流及中线电流。电灯的额定电压为220V。解解 L1 L2 L3 R1N i1i2i3R2R353 负载三角形联结的三相电路负载三角形联结的三相电路L1 L2 L3 +-+-u12u23u31i1i2i3|Z23|i23i12i31-+在负载三角形联结时，因为各负在负载三角形联结时，因为各负 载都直接接在电源的线电压上，所载都直接接在电源的线电压上，所 以负载的相电压与电源的线电压相以负载的相电压与电源的线电压相

12、 等。因此，不论负载对称与否，其等。因此，不论负载对称与否，其 相电压总是对称的，即相电压总是对称的，即 U12=U23=U31=UL=UP 在负载三角形联结时，相电流和线电流是不一样的。在负载三角形联结时，相电流和线电流是不一样的。负载的相电流负载的相电流 负载的线电流负载的线电流 负载对称时，线电流滞后相电流负载对称时，线电流滞后相电流30，大小是大小是 ，此时相电流和线电流，此时相电流和线电流都是对称的。都是对称的。54 三相功率三相功率 不论负载是星形联结或是三角形联结，总的有功功率等于各相不论负载是星形联结或是三角形联结，总的有功功率等于各相 有功功率之和。有功功率之和。当负载对称时，每相的有功功率是相等的。因此三相总功率为当负载对称时，每相的有功功率是相等的。因此三相总功率为 式中，式中，角是相电压角是相电压UP与相电流与相电流IP之间的相位差之间的相位差。同理可得出三相无功功率同理可得出三相无功功率 三相视在功率三相视在功率54 三相功率三相功率例题例题 有一三相电动机，每相的等效电阻有一三相电动机，每相的等效电阻R=29，等效感抗，等效感抗XL=21.8。绕组为星形联结。绕组为星形联结,接于线电压接于线电压UL=380V的三相电源上。的三相电源上。试求电动机的相电流、线电流以及从电源输入的功率。试求电动机的相电流、线电流以及从电源输入的功率。解解 或或