三相交流電源

1、第3章 三相交流電路3.1三相交流電源1一、單相交流電動勢的產(chǎn)生發(fā)電機(jī)基本原理 2一、單相交流電動勢的產(chǎn)生NSAXe在兩磁極中間，放一個線圈。根據(jù)右手定則可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方向由AX。讓線圈以 的速度順時針旋轉(zhuǎn)。合理設(shè)計磁極形狀，使磁感應(yīng)強(qiáng)度按正弦規(guī)律分布，線圈兩端便可得到單相交流電動勢。3二、 三相交流電動勢的產(chǎn)生1、三相交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造鐵心（作為導(dǎo)磁路經(jīng)）三相繞組匝數(shù)相同空間排列互差120: 直流勵磁的電磁鐵定子轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)42、三相交流發(fā)電機(jī)的工作原理定子AXYBZCAYBZXC三個定子繞組完全相同，空間位置互差120 5AYBZXC轉(zhuǎn)子繞組通直流，并由機(jī)械力帶動勻速轉(zhuǎn)動。

2、轉(zhuǎn)子SN+3、三相對稱交流電動勢的產(chǎn)生6Emt0三相對稱交流電源電動勢120o120o120oEA.EB.EC.幅值相等，頻率相同，相位互差1207中性線或零線相線、端線或火線火線火線相電壓：火線與中性線間的電壓 線電壓：火線與火線間的電壓 。三、三相電源的連接ABNC中性點N：X、Y、Z 的公共點。 Z+YuBuCuBCuABuCA+uAX1、星形聯(lián)結(jié)8線電壓與相電壓的關(guān)系：UAB=UA.UB._UBC=UB.UC._UCA=UC.UA._UAB= 3 UA.30oUBC= 3 UB.30oUCA= 3 UC.30oUL= 3 UP92、三角形聯(lián)結(jié)+L2L1L3102.4.2 三相電路的計算

3、ABCN我國供電系統(tǒng)提供三相對稱電源采用三相四線制，相電壓為220V/線電壓為380V，負(fù)載接入電路必須滿足其電壓的額定值。一般家用電器多為單相負(fù)載，國標(biāo)規(guī)定為220V，應(yīng)接入電源的端線與中線之間。這種情況一般構(gòu)成單相交流電路，可應(yīng)用前幾章的分析方法進(jìn)行討論。但是各相負(fù)載對電源構(gòu)成三相星形聯(lián)接，應(yīng)屬于三相電路。111.負(fù)載星形聯(lián)結(jié)相電流=線電流,上式為一般關(guān)系式，不論負(fù)載情況如何都成立。IA=UAZaIB=UBZbIC=UCZC相電流：Ia.Ib.Ic.，線電流：IA.,IB.,IC.IA.=Ia.,IB.=Ib.,IC.=Ic.IN.=IA.+IB.IC.+NZaZcZbN+-UA.UB.U

4、C.Ib.Ia.Ic.IC.IB.IN.IA.12（1）負(fù)載對稱特征：ZaZbZC=a =b= c 設(shè)各相電壓對稱，則各相電流將如何？感性負(fù)載UA.UB.UC.IA.ZaZcZbIB.IC.IN.+Ua._+_+_Ub.Uc.ZaZbZC=Z13又 UA UBUC ZaZbZcZ IA =IB =IC因此各相電流對稱，即：IN.=IA.+IB.IC=0.+ 既然中線電流為零，是否可以取消中線？UAIA=Za . .; UBIB=Zb . .UCIC=Zc . .IA.ZaZcZbIB.IC.IN.+Ua._+_+_Ub.Uc.14負(fù) 載三相三 線制 如果省去中線電流，則為三相三線制電路。IA.

5、ZaZcZbIB.IC.IN.+Ua._+_+_Ub.Uc.IA.ZaZcZbIB.IC.+Ua._+_+_Ub.Uc.15在對星形聯(lián)接三相對稱電路進(jìn)行計算時，一般只計算一相即可。一星形聯(lián)接的三相對稱負(fù)載電路，每相的電阻R=6，感抗XL =8。電源電壓對稱，設(shè)試求電流。解：因負(fù)載對稱，故只計算一相電路。由題意，相電壓有效值UA=220V，其相位比線電壓滯后30，即A相電流在A相，電流iA比電壓uA滯后角例IA.ZaZcZbIB.IC.IN.+Ua._+_+_Ub.Uc.16所以，得根據(jù)對稱關(guān)系，其它兩相電流為相電壓相量可分別表示為相電流相量可分別表示為由幾何關(guān)系可求得中線電流為零，本題與無中線

6、情況相同。17(2)負(fù)載不對稱 有中性線時:負(fù)載的額定電壓等于電源的相電壓,相電壓仍然是對稱的。ZaZbZC= 若中性線斷開,雖然線電壓仍然是對稱的,但負(fù)載的相電壓不對稱。如何進(jìn)行計算與分析？NZaZcZbN+-UA.UB.UC.Ib.Ia.Ic.IC.IB.IN.IA.18ACBZaZcZbNN+-UA.+-UC.UB.-+UNN.+-+-Ua.Ub.Uc.1）可將電路變換：UA-Ua.UNN.-=O依據(jù)KVL列方程2）UA.Ua.UNN.-=UC-Uc.UNN.-=OUB-Ub.UNN.-=OUB.Ub.UNN.-=UC.Uc.UNN.-=-+UNN.+UA.-Ua.-+NNACBZaZc

7、Zb+UB.-+UC.-Uc.-+Ub.-+19UNN.=UA.za+UB.zbUC.zcza1zb1+zc1+UB.Ub.UNN.-=UC.Uc.UNN.-=UA.Ua.UNN.-=-+UNN.+UA.-Ua.-+NNACBZaZcZb+UB.-+UC.-Uc.-+Ub.-+201.負(fù)載不對稱且無中性線時，負(fù)載相電壓不對稱，有可能超過用電器的額定電壓，這是不允許的。2.中性線的作用，在于使星形聯(lián)結(jié)不對稱負(fù)載的相電壓保持對稱；為了保證負(fù)載相電壓對稱，中性線在運(yùn)行中不允許斷開（中性線不允許接保險絲）。小結(jié)21ABCN2.負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)22相電流：負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)時：負(fù)載的相電壓等于電源的線電壓。I

8、ab.=Uab.ZabIbc.=Ubc.ZbcIca.=Uca.Zca線電流：IA.IB.IC.,ACZabZbcZcaIbc.Ica.Uab.+-+-Ubc.Uca.IB.IC.IA.Iab.B23依KCL列方程：感性負(fù)載當(dāng)負(fù)載對稱時，分析線電流和相電流的關(guān)系：IB.=Iab.Ibc._IA.=Ica.Iab._IC.=Ibc.Ica._Iab.Ica.Ibc.-Ica.Iab3IA.ACZabZbcZcaIbc.Ica.Uab.+-+-Ubc.Uca.IB.IC.Iab.B24負(fù)載作 連結(jié)且對稱時，線電流和相電流的一般關(guān)系式： 記住上述公式Iab3Iab.Ica.Ibc.IC.IB.-Ic

9、a.IA.IA=3Iab-30oIB=3Ibc.-30oIC=3Ica.-30oIC.IB.IB.=Iab.Ibc._IA.=Ica.Iab._IC.=Ibc.Ica._25 3.三相電路的功率 一般關(guān)系式：有功功率對稱負(fù)載：26星形接法對稱負(fù)載：注意： 角仍然是相電壓與相電流間的相位差角！，IA.ZaZcZbIB.IC.IN.+Ua._+_+_Ub.Uc.27三角形接法對稱負(fù)載：，ACZabZbcZcaIbc.Ica.Uab.+-+-Ubc.Uca.IB.IC.IA.Iab.B28依照相同的方法可得三相對稱電路的無功 功率及視在功率：三相對稱負(fù)載有功功率一般表達(dá)式：無功功率：視在功率：注意： 角均是相電壓與相電流間的相位差角！29對稱負(fù)載聯(lián)成三角形，已知電源電壓 Ul =220V, 安培計讀數(shù) Il =17.3A, 三相功率P=4.5kW。試求：每相負(fù)載的電阻和感抗；當(dāng)AB相斷開時，各安培計的讀數(shù)和總功率；ABCiAiBiCAAAABC解：由題意，視在功率根據(jù)得負(fù)載相電流負(fù)載阻抗為每相電阻和感抗為為1. 中所求；例30 2. AB斷開不影響另兩相負(fù)載，A、B兩線的安培計讀數(shù)等于負(fù)載的相電流，C線的安培計讀數(shù)不變。即 AC和BC間負(fù)載功率不變，AB間功率為0，則總功率為31對稱負(fù)載：（不論星形聯(lián)結(jié)還是三角形聯(lián)結(jié)）電壓對稱、 電流對稱，只需計算一相。 小結(jié)不對稱負(fù)載：每相