電工學(xué)三相交流電

1、第四章三相交流電路 4.1 相交流電源4J.1三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生4.1.2三相交流電源的連接 4.2 相負(fù)載及三相電路的計(jì)笄4.2.1 星形接法及計(jì)算4.2.2 三角 形接法及計(jì)算 4.3 相電路的功率34/25 4.1 相交流電源4.1.1 三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生在兩磁極中間，放一個(gè)線(xiàn)圈。讓線(xiàn)圈以CD的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)右手定則可知，線(xiàn)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),NXO)A合理設(shè)計(jì)磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布,線(xiàn)圈兩端便可得到單相交流電動(dòng)勢(shì)。eAX一、三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生定子中放三個(gè)線(xiàn)圈:a - xb - yc f z首端 末端三線(xiàn)圈空間位置各差120。轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 0的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)CDN定子轉(zhuǎn)子線(xiàn)

2、圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。二、三相電動(dòng)勢(shì)的表示式1.三角函數(shù)式=瑪z sin血eYR = Eni sin(a)t 120)ezc = Em sin(。 240)=F , sin(r + 120)三相電動(dòng)勢(shì)的特征：大小相等，頻率相同，相位互差120。2.相量表示式及相互關(guān)系Ea =巨NO。Er =巨 N 120。I = 120瓦+瓦+鹿=。4.1.2三相交流電源的連接 一、星形接法（火線(xiàn)）（中線(xiàn)）（火線(xiàn)）（火線(xiàn)）三相四線(xiàn)制供電火線(xiàn)（相線(xiàn)）1c中線(xiàn)（零線(xiàn)）：N2.三相電源星形接法的兩組電壓3 0 QN N N ABC M鼠=。PNO。U bn =。尸/一120UCN =。尸/ 240 VI線(xiàn)申壓;

3、火線(xiàn)間的由壓。 AUBC UCA注意規(guī)定的正方向m 6 w -3m6- 貼比s線(xiàn)電壓和相電壓的關(guān)系: U AB = U 標(biāo)-U bn=U AN +BN心=的口30。同理：= UbnUcn = QUbn N30。URC線(xiàn)電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式:3 = V3t7/7 N3O(J為相電壓p0,一為線(xiàn)電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶(hù)的電壓等級(jí)為UP = 220V、。/ = 380V二、三角接法U BC = U byU CA = U CZU ah = UAX rDZtA特點(diǎn)：線(xiàn)電壓二相電壓u.=uIp問(wèn)題討論zA唇流電源串接不行% 三相交流電源可以, 為什么？ H+eQ）短路 4.2三相負(fù)載

4、及三相電路的計(jì)算負(fù)載也有兩種接法：4.2.1星形接法及計(jì)算.相電流（負(fù)載上的電流）:線(xiàn)電流（火線(xiàn)上的電流）:AN、人 BN、工 CN*線(xiàn)電壓=相電壓x6，線(xiàn)電壓領(lǐng)先于相電壓30。AU AB = AN N3O Ubc =節(jié)Ubn N3O UCA =向cn N3O二、負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法解題思路:已知:、L、C一般線(xiàn)電壓/為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求電流。JJ/ - 憂(yōu) p.憂(yōu) Lp=pfii = ip = L負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。如:以及三相線(xiàn)電壓： 以=U/0。 心=。/-120。 口4=20。求：各相、各線(xiàn)及中線(xiàn)電流線(xiàn)電壓L = U/0。UBC =U/-120?！癷/120。川

5、 師cv u u .u r C3 .負(fù)載對(duì)稱(chēng)，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅算一相有效值即可。問(wèn)題及討論負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)（Z，1二Zb=Zc二Z）1N=a+1b+【C 零線(xiàn)是否可 以取消？答：三相完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，零線(xiàn)可以取消。稱(chēng)為三相三線(xiàn)制。4.三相三線(xiàn)制供電時(shí)各相電流的計(jì)算每盞燈的額定值為:220V、 100W求：各相電流。Ea = 220Z0瓦=220N-120。后,二220N-240。用節(jié)點(diǎn)電位法Un代入 值得:每盞燈為220V、100Wu2R =二 484 Q P220 ZO 220Z-120220Z12011211R RRUn，=55120 V-380/一 /220應(yīng)用實(shí)例照明電珞正確接法： 每層

6、樓的燈相 互并聯(lián)，然后分 別接至各相電 壓上。設(shè)電源 電壓為：則每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V o照明電路的一般畫(huà)法討論照明電路能否采用三相三線(xiàn)制 供電方式？問(wèn)題1:若一樓全部斷開(kāi)，二、三樓仍然接通, 情況如何？分析:設(shè)線(xiàn)電壓為380V。A相斷開(kāi)后，B、。兩相串連，電壓。及：(380V) 加在8、。負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱(chēng)，則每相負(fù) 載上的電壓為190V。結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。問(wèn)題2：若一樓斷開(kāi)，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量不等(設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的1/4 ）結(jié)果如何？分析=1-380 = 76 V4=-380=304 V結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓,燈泡被

7、燒毀;三樓的燈不亮。負(fù)載不對(duì)稱(chēng)而又沒(méi)有中線(xiàn)時(shí)，負(fù)載上可能得到大小 不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá) 不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路中 各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱(chēng)，所以絕對(duì)不能采用三相 三相制供電，而且必須保證零線(xiàn)可靠。中線(xiàn)的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱(chēng)負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線(xiàn)在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘O4.2.2 三角 形接法及計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載相電壓二線(xiàn)電壓Ulp = 5(1)負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線(xiàn)電流。(2)負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)(Zmdpdcd)，各相電流有效值相等，相位互差120 o有效值為：AB 人 BC負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，三角形接

8、法線(xiàn)、相電流的相位關(guān)系設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為0。.T I T ” A 1 AB ,6 iA =百 1ABz-30。同理：iB = 43iBCX-30/ = V3/r.-30 4.3 相電路的功率4.3.1 三相電路的切率的計(jì)算夕由負(fù)載性質(zhì)決定三相總有功功率：P = PA+PB+PC負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí):P = 3 U Jpcoscp星形接法時(shí)：U,= 瘋/(=Ip1三角形接法時(shí)：。/ = ULp I, = V3/?P = 3UlIlCOS0 I在三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)的條件下，三相電路的功率:有功功率：P = JWu/ cos。 無(wú)功功率：Q = JJiSB(p 視在功率：S = 43U/1,4.3.1三相電路的功率的測(cè)費(fèi)一、單相功率的測(cè)量一電動(dòng)式瓦特計(jì)2和成正 瓦，且近似 同相在交流電路中a = kip COS0指針偏”彳中,(P為ix.u間的夾角。轉(zhuǎn)鬲油J二、三相功率的測(cè)量三相總功率為三個(gè)功率表測(cè)得數(shù)據(jù)的總和。三相三線(xiàn)制的電路中，用二表法測(cè)功率:三相總功率等于兩表測(cè)得數(shù)據(jù)之和。兩表法測(cè)量功率的原理:5 + % -A=lAUAC + lBUBC結(jié)論：三相總功率等于兩表測(cè)得數(shù)據(jù)之和。每 單個(gè)功率表的讀數(shù)沒(méi)有意義，實(shí)驗(yàn)用的三相瓦特計(jì)實(shí)際上就是根據(jù)“二表法” 的原理設(shè)