三相电路课件.pptx

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1、三相电路三相电路ppt课件课件10.110.1 三相电路的基本概念三相电路的基本概念1.1.三相电压瞬时值表达式为三相电压瞬时值表达式为 三相电源通常由三相同步发电机产生，三相绕三相电源通常由三相同步发电机产生，三相绕组在空间互差组在空间互差 。当转子以均匀角速度。当转子以均匀角速度 转动时，转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电源。依次为源。依次为A相相、B相、相、C相。相。第1页/共45页2.时波形图与相量图时波形图与相量图3.对称三相电源的特点对称三相电源的特点第2页/共45页三三角角形形联联接接星形联结星形联结三角形联结三角形联

2、结4.三相电源的联接方式三相电源的联接方式5.三相负载的联接方式三相负载的联接方式星星形形联联接接第3页/共45页Y-接法接法 三相电路就是由对称三相电源和三相负载联接起来三相电路就是由对称三相电源和三相负载联接起来所组成的系统所组成的系统Y Y 接接法法 -Y接法接法 -接法接法Y0-Y0接法接法三相四线制三相四线制三相三线制三相三线制第4页/共45页(1)Y联接相电压和线电压之间的关系联接相电压和线电压之间的关系线电压对称线电压对称(大小相等相位互差大小相等相位互差120o)第5页/共45页结论结论：对对Y接法的接法的对称三相电源对称三相电源(1)相电压对称，则线电压也对称。相电压对称，则

3、线电压也对称。(3)线电压相位线电压相位超前超前对应相电压对应相电压30o。所谓的所谓的“对应对应”：对：对应相电压与线电压的第一应相电压与线电压的第一个下标字母相同。个下标字母相同。(2)线线电压电压大小等于大小等于相相电压电压的的 倍倍，即即 。第6页/共45页(2)联联接相电流和线电流之间的关系接相电流和线电流之间的关系线电流对称线电流对称(大小相等相位互差大小相等相位互差120o)第7页/共45页结论结论：对对 接法的接法的对称三相负载对称三相负载(1)相电相电流流对称，则线电对称，则线电流流也对称。也对称。(3)线电线电流流相位相位滞后滞后对应相电对应相电流流30o。所谓的所谓的“对

4、应对应”：对应线电：对应线电流与相电流的第一个下标字母相流与相电流的第一个下标字母相同。同。(2)线线电电流大小等于流大小等于相相电电流的流的 倍倍，即即 。第8页/共45页10.210.210.210.2 不对称三相电路不对称三相电路不对称三相电路不对称三相电路以三相四线制电路为例进行分析以三相四线制电路为例进行分析若若 ，则一般情况下则一般情况下 。由节点电压方程可得由节点电压方程可得电源中性点电源中性点负载中性点负载中性点第9页/共45页负载各相电压：负载各相电压：相量图：相量图：中性点位移后果中性点位移后果 解决方法解决方法中线的作用中线的作用第10页/共45页例例:图示为相序测定仪电

5、路图示为相序测定仪电路 由此说明测相序的方法由此说明测相序的方法中性点电中性点电压压解：设解：设 第11页/共45页B相和相和C相白炽灯电压分别为相白炽灯电压分别为 例：如图电路中，电源三相对称。当开关例：如图电路中，电源三相对称。当开关S闭合闭合时，电流表的读数均为时，电流表的读数均为5A，求：开关，求：开关S打开后各打开后各电流表的读数。电流表的读数。电压高灯较亮电压高灯较亮电压低灯较暗电压低灯较暗第12页/共45页解：解：电流表电流表A2的读数为的读数为5A电流表电流表A1、A3的读数为的读数为与与S闭闭合时相合时相同同相电相电流流第13页/共45页10.310.3 对称三相电路对称三相

6、电路此时此时 因此对于对称星形三相电路，可以取出一相，因此对于对称星形三相电路，可以取出一相，按单相电路来计算。按单相电路来计算。（2 2）因为中性点电压因为中性点电压 ，所以可用一条短，所以可用一条短路线把各中性点直接联接起来。路线把各中性点直接联接起来。（1 1）无论中线阻抗为何值，在对称三相电路中各中无论中线阻抗为何值，在对称三相电路中各中性点间的电压性点间的电压 恒为零，此时中线电流为零，恒为零，此时中线电流为零，所以可将中线直接断开。所以可将中线直接断开。第14页/共45页单相计算法步骤单相计算法步骤(1)(1)把各三角形联结的负载等效为星形把各三角形联结的负载等效为星形联结联结；(

7、2)(2)取一相，用一条短路线把电源和负载的中性点取一相，用一条短路线把电源和负载的中性点 联结起来，联结起来，原有中线上的阻抗均认为短路原有中线上的阻抗均认为短路；(3)(3)在单相等值电路中进行电压电流的计算；在单相等值电路中进行电压电流的计算；(4)(4)根据对称关系推算其它相根据对称关系推算其它相(线线)的电压、电流。的电压、电流。第15页/共45页负载中性点负载中性点负载中性点负载中性点其中其中 第16页/共45页第17页/共45页例：如图所示对称三相电路中，已知电源线电压为例：如图所示对称三相电路中，已知电源线电压为，线路阻抗，线路阻抗求负载的相电压求负载的相电压 和相电流和相电流

8、,每相阻抗每相阻抗第18页/共45页其中其中解解:A相等值电路如图所示相等值电路如图所示由相电压和线电压的关系可得由相电压和线电压的关系可得所以所以第19页/共45页则则第20页/共45页10.4 10.4 10.4 10.4 三相电路的功率三相电路的功率三相电路的功率三相电路的功率三相电路的功率为各相功率的总和三相电路的功率为各相功率的总和 1.三相四线制的功率三相四线制的功率 根据相电压和相电流分别计算各相的功率，根据相电压和相电流分别计算各相的功率，然后相加而得三相总功率然后相加而得三相总功率 。（1）三相电路的有功功率）三相电路的有功功率第21页/共45页（2）三相电路的无功功率）三相

9、电路的无功功率（3）三相电路的视在功率）三相电路的视在功率（4）三相电路的功率因数）三相电路的功率因数注：注：三相电路不对称时，视在功率和功率因数三相电路不对称时，视在功率和功率因数只有计算意义只有计算意义，没有实际意义。，没有实际意义。第22页/共45页 当三相电路对称时，各相功率相等，三相电路当三相电路对称时，各相功率相等，三相电路总有功功率、无功功率和视在功率等于单相功率的总有功功率、无功功率和视在功率等于单相功率的三倍，功率因数等于各相的功率因数三倍，功率因数等于各相的功率因数 ，即，即2.三相对称电路三相对称电路第23页/共45页 将相电压与线电压，相电流与线电流的关系将相电压与线电

10、压，相电流与线电流的关系代入到功率的计算式中，可得：代入到功率的计算式中，可得：三角形接线：三角形接线：星星接线：星星接线：注意！注意！两套公式中的两套公式中的指的都是相电压和相电流之间的夹角指的都是相电压和相电流之间的夹角第24页/共45页3.三相电路的瞬时功率三相电路的瞬时功率设设则则 第25页/共45页0瞬时功率恒定，这是三相制优于单相制的优点之一。瞬时功率恒定，这是三相制优于单相制的优点之一。第26页/共45页4.三相三线制的功率三相三线制的功率 由于三相三线制只能从外部电路上测得线电压由于三相三线制只能从外部电路上测得线电压和线电流，因而必须找出用线电压和线电流表示的和线电流，因而必

11、须找出用线电压和线电流表示的三相功率计算方法。三相功率计算方法。由由KVL和和KCL可得：可得：三相复功率为三相复功率为第27页/共45页所以所以第28页/共45页由广义节点由广义节点KCL得得由瞬时功率推导由瞬时功率推导可以使用两个功率表分可以使用两个功率表分别测出瞬时功率别测出瞬时功率 和和 对应的有功功率，其读对应的有功功率，其读数的代数和即等于三相数的代数和即等于三相电路的总功率。电路的总功率。第29页/共45页两个功率表的接线方式两个功率表的接线方式二瓦法二瓦法对称三相电路对称三相电路第30页/共45页对称三相电对称三相电对称三相电对称三相电路的相量图路的相量图路的相量图路的相量图由

12、图可知由图可知三角函数公式展开后可得三角函数公式展开后可得第31页/共45页二瓦法既可二瓦法既可以测量有功以测量有功功率，也可功率，也可以测量无功以测量无功功率功率即即验证了二瓦验证了二瓦法的正确性法的正确性第32页/共45页总结：对称三相电路时，功率因数角与功率表的关系总结：对称三相电路时，功率因数角与功率表的关系 两个功率表读数相等两个功率表读数相等两个功率表读数均大于零两个功率表读数均大于零有一个功率表读数为零有一个功率表读数为零第33页/共45页至少有一个功率表的读数小于零至少有一个功率表的读数小于零 若功率表为指针式仪表，此时应将功率表反接，若功率表为指针式仪表，此时应将功率表反接，

13、并在读数前加并在读数前加负号负号。二瓦法的其它接线方式？二瓦法的其它接线方式？第34页/共45页A相等值电路相等值电路解解:令令 例例1 图示对称三相电路中，电源线电压图示对称三相电路中，电源线电压 ，线路阻抗线路阻抗 ，三角形连接负载，三角形连接负载 求三角形负载的三相总功率求三角形负载的三相总功率 。第35页/共45页所以所以第36页/共45页例例2.如图所示对称三相电路中，已知负载端的线电压如图所示对称三相电路中，已知负载端的线电压为为 ，线电流为，线电流为 ，负载的功率因数为，负载的功率因数为 （感（感性），线路阻抗性），线路阻抗 ，求：，求：（1）电源线电压）电源线电压 、和和 ；（

14、2）电源提供的平均功率）电源提供的平均功率 、无功功率、无功功率 和视在功率和视在功率 。第37页/共45页【解解】设设A相等值电路如图所示相等值电路如图所示 令令 第38页/共45页（2）电源提供的平均功率）电源提供的平均功率 （1）电源线电压）电源线电压 由电源线电压的对称性可得由电源线电压的对称性可得则则第39页/共45页电源提供的无功功率电源提供的无功功率 电源提供的视在功率电源提供的视在功率 第40页/共45页例例3.如图所示对称三相电路，负载阻抗如图所示对称三相电路，负载阻抗 ，若测得星形连接负载电流有效值为，若测得星形连接负载电流有效值为 。试求三角形连接负载的三相总功率试求三角形连接负载的三相总功率 。第41页/共45页解：单相等值电路为解：单相等值电路为则则 因此，三角形连接负载的三相总功率为因此，三角形连接负载的三相总功率为 由题意得由题意得所以所以第42页/共45页例例4.图示对称三相电路，线路阻抗图示对称三相电路，线路阻抗 ，三角形负载阻抗三角形负载阻抗 ，负载消耗的，负载消耗的总总 功率功率 。求三相电源提供的功率。求三相电源提供的功率 。第43页/共45页所以所以解：解：因为因为 所以，电源提供的功率为所以，电源提供的功率为 第44页/共45页感谢您的观看。感谢您的观看。第45页/共45页