03 第3章 三相交流电路.pptx

第1页：第三章三相交流电路

本页为三相交流电路章首页，列出本章主要小节与内容框架。

• 3.1 三相电源
• 3.2 三相负载
• 3.3 三相功率

本章围绕上述小节依次展开讲解。

第2页：三相交流发电机示意图

W1U2V1U1V2SN+_+++W2图1三相交流发电机示意图3.1三相电源1.三相电压的产生工作原理：动磁生电++__eeU1U2 图2三相绕组示意图图3每相电枢绕组定子转子(尾端)+u1u2u3U1(首端)++–––U2V2V1W1W2+u1-

第3页：相量表示

(2)相量表示（1)三相电压瞬时表示式2三相电压表示形式

第4页：相量图

(4)相量图(3)波形图相量表示U2U1..120°120°120°U3.三相电压瞬时表示式uOu1u2u32 120°240°

第5页：相序（三相电源）

三相对称正弦电压的瞬时值（相量）之和为0三相交流电压到达正幅值（或相应零值）的顺序称为相序。

最大值相等频率相同相位互差120°称为三相对称正弦电压三相正弦交流电压满足以下特征供电系统三相交流电的相序为U1V1W1

第6页：相电压

相电压

端线与中性线间（发电机每相绕组）

的电压线电压

端线与端线间的电压UpUL–+–++––+–+–+

第7页：线电压与相电压的关系

(2)线电压与相电压的关系根据KVL定律由相量图可得相量图30°L1NL2L3+–+–+––+–+–+或

第8页：同理发电机绕组星形联接时

同理发电机绕组星形联接时，线电压和相电压的相量图

第9页：3.2 三相负载

3.2三相负载三相负载的连接三相负载有Y和 两种接法，至于采用哪种方法，要根据负载的额定电压和电源电压确定。

第10页：三相电路负载连接原则

三相电路负载连接原则(1)电源提供的电压=负载的额定电压

(2)单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。

L1L2电源L3保险丝三相四线制380/220伏N额定相电压为220伏的单相负载额定线电压为380伏的三相负载

第11页：三相负载的星形连接线电流

的星形连接线电流

流过端线的电流IL

相电流

流过每相负载的电流Ip

结论

负载星形连接时，线电流等于相电流。1连接形式N电源中性点N´负载中性点

第12页：负载星形连接三相电路的计算

2负载星形连接三相电路的计算1)负载端的线电压＝电源线电压2)负载的相电压＝电源相电压3)线电流＝相电流星连接时：4)中线电流负载星连接带中性线时,可将各相分别看作单相电路计算+N'N++–––Z1Z2Z3

第13页：连接三相电路的计算

+N'N++–––ZZZ负载对称时,中性线无电流,可省掉中性线。

3对称负载Y连接三相电路的计算所以负载对称时，三相电流也对称。

负载对称时，只需计算一相电流，其它两相电流可根据对称性直接写出。

第14页：负载不对称电压

负载不对称电压和电流相量图负载对称电压和电流相量图

第15页：例：各相电流

【例1】有一星形联结的三相负载，每相的电阻R＝6Ω，感抗XL＝8Ω。

电源电压对称，设试求各相电流。

【解】因为负载对称，只须计算一相（譬如L1相）即可。

u1比u12滞后i1比u1滞后角，即

第16页：求线电流及中性线电流

例2：灯组，若R1=5 ,R2=10 ,R3=20 ,求线电流及中性线电流IN。

一星形连接的三相电路，电源电压对称。

设电源线电压。

负载为电N+++–––N R1R2R3L1L2L3

第17页：已知（三相负载）

解：已知：N+++–––N R1R2R3L1L2L3三相负载不对称（R1=5 、R2=10 、R3=20 ）分别计算各线电流：

第18页：中性线电流

中性线电流

第19页：相短路

相短路

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。(2)L1

相断路

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。R1R3R2L1L2NL3N

第20页：此情况下

L1L2NL3N´i1i3i2+++–––此情况下，L2相和L3相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压(220V)，这是不允许的。

2)L1相短路,中性线断开时,此时负载中性点N´即为L1,因此负载各相电压为

第21页：相断路

(2)L1相断路2)中性线断开L2、L3相灯仍承受220V电压,正常工作。

1)中性线未断变为单相电路，如图(b)所示,由图可求得iL2L3u´2u´3+––+(b)R1R3R2L1L2NL3N

第22页：中线的作用

结论（1）不对称负载Y联结又未接中性线时，负载相电压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。

（2）中线的作用：保证星形连接三相不对称负载的相电压对称。

（3）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀闸开关。

第23页：三角形连接线电流

三角形连接线电流

流过端线

的电流相电流

流过每相负载的电流、、L1+++–––L2L3i1i2i3Z31Z12Z23

第24页：分析计算相电流

线电流不等于相电流(2)相电流(1)负载相电压=电源线电压UP=UL一般电源线电压对称，因此不论负载是否对称，负载相电压始终对称,其中2.分析计算相电流：线电流：U12=U23=U31=UL=UPL1+++–––i1i2i3Z31Z12Z23L2L3

第25页：对称负载电压

对称负载电压与电流相量图23123130°负载对称时,相电流对称，即23(3)线电流由相量图可求得为此线电流也对称，。

线电流比相应的相电流滞后30 。

第26页：三相负载的连接

三相负载的连接原则负载的额定电压=电源的线电压应作 连接负载的额定电压=电源线电压应作Y连接应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源的连接方式无关。

三相电动机绕组可以连接成星形，也可以连接成三角形，而照明负载一般都连接成星形(具有中性线)。

第27页：3.3 三相功率

3.3三相功率无论负载为Y或△连接，对称与否，三相总有功功率都应为每相有功功率算术和 P=P1+P2+P3总无功功率应等于各相无功功率的代数和，即总现在功率3.3.1三相功率

第28页：连接时

连接时

同理对称负载Y

连接时

相电压与相电流的相

位差当负载对称时

P =3UpIpcos p所以

第29页：例：电动机的相电流

【例1】有一三相电动机，每相等效电阻，。

绕组为星形联结，接于线电压UL=380V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。

第30页：台三相交流电动机

例：有一台三相电阻加热炉，功率因数等于1，星形联接。

另有—台三相交流电动机，功率因数等于0.8，三角形联接。

共同由线电压为380V的三相电源供电，它们消耗的有功功率分别为75kW和36kW。

求电源的线电流。

解按题意画出电路图电阻炉的功率因数故无功功率电动机的功率因数电源输出的总有功功率、无功功率和视在功率由此求得电源的线电流为

第31页：例：三角形联结的电感性负载的线

• 【例3】线电压UL=380V的三相电源上接有两组对称三相负载：一组是三角形联结的电感性负载，每相阻抗，另一组是星形联结的电阻性负载，每相电阻，试求：（1）各组负载的相电流
• （2）电路线电流
• （3）三相有功功率。【解】设线电压则（1）由于三相负载对称，所以计算一相即可，其他两相可以推知。对于三角形联结的负载，其相电流为对于星形联结的负载

第32页：三相电路有功功率为

（3）三相电路有功功率为