三相交流電路

第三節(jié)三相交流電路3.3.1三相交流電的產(chǎn)生3.3.2三相四線制電源3.3.3三相負(fù)載的聯(lián)接3.3.4三相交流電路的電功率多相制電路：兩個(gè)以上大小相等、頻率相同、但初相不同的電動(dòng)勢同時(shí)作用的電路。多相制電路兩相、三相六相、十二相3、同等條件下傳輸，三相比單相節(jié)約25%左右線材。優(yōu)點(diǎn)1、三相交流電的產(chǎn)生和電能的傳輸比較經(jīng)濟(jì)，發(fā)電機(jī)的鐵心與磁場利用充分，造價(jià)低廉；2、三相發(fā)電機(jī)和三相變壓器結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、性能可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，振動(dòng)小、維護(hù)方便；三相交流發(fā)電機(jī)示意圖工作原理：動(dòng)磁生電3.3.1三相交流電的產(chǎn)生定子鐵心（作為導(dǎo)磁路徑）三相繞組匝數(shù)相同空間排列互差120直流勵(lì)磁的電磁鐵定子轉(zhuǎn)子:組成發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子三相電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式：三相繞組示意圖(())eeeA(())((尾端))+e1e2e3XBYCZ((首端))++---三相交流電到達(dá)正最大值的順序稱為相序。三相交流電的相序?yàn)長1、L2、L3——正序三相交流電的相序?yàn)長1、L2、L3

——

反序稱為對(duì)稱三相電動(dòng)勢最大值相等頻率相同相位互差120°三個(gè)正弦交流電動(dòng)勢滿足以下特征：供電系統(tǒng)三相交流電的相序?yàn)椋蹋?/p>

Ｌ２

Ｌ３

（黃色）（綠色）（紅色）3.3.2三相四線制電源（一）聯(lián)接方式三相六線制電路三相四線制電路三相六線制輸電,需要六根線,不經(jīng)濟(jì),沒有實(shí)用價(jià)值。端線.相線.火線中線.零線三相四線制電路三相四線制簡便畫法線電壓:相電壓:火線與火線間的電壓(UL)火線與零線間的電壓(Up)火線零線（二）線電壓與相電壓的關(guān)系矢量圖30°

線電壓與相電壓不同相，線電壓總是超前與之對(duì)應(yīng)的相電壓30。0三相負(fù)載不對(duì)稱三相負(fù)載：不滿足

ZA=ZB

=

ZC

如由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載：

ZA=ZB=

ZC

如三相電動(dòng)機(jī)

三相負(fù)載有Y和兩種接法，至于采用哪種方法，要根據(jù)負(fù)載的額定電壓和電源電壓確定。三相負(fù)載的聯(lián)接：3.3.3對(duì)稱負(fù)載的三相交流電路單相負(fù)載：只需一相電源供電

（照明負(fù)載、家用電器）負(fù)載三相負(fù)載：需三相電源同時(shí)供電

（三相電動(dòng)機(jī)等）（1）

電源提供的電壓=負(fù)載的額定電壓；

（2）

單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上。

額定相電壓為220伏的單相負(fù)載額定線電壓為380伏的三相負(fù)載三相負(fù)載連接原則:（一）三相對(duì)稱負(fù)載的星形接法線電流：流過端線的電流相電流：流過每相負(fù)載的電流Y:三相三線制Y0：三相四線制1.聯(lián)接形式I1.I2.I3I1.I2.I3IN為中線電流負(fù)載做星形連接時(shí),相電流等于線電流2)負(fù)載的相電壓＝電源相電壓3)線電流＝相電流1)負(fù)載端的線電壓＝電源線電壓PL3UU=PL=Y聯(lián)接時(shí)：相線UU=相線II=Y聯(lián)接時(shí)：。三相線電壓也是對(duì)稱的前相應(yīng)的相電壓

,30o且超線電壓形聯(lián)結(jié)時(shí)結(jié)論：電源,3,Y

PUUl=單相負(fù)載：只需一相電源供電

（照明負(fù)載、家用電器）負(fù)載三相負(fù)載：需三相電源同時(shí)供電

（三相電動(dòng)機(jī)等）所以負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三相電流也對(duì)稱。2.電路計(jì)算流過每一相負(fù)載的電流叫相電流，分別用中線電流:中線電流為零三相負(fù)載對(duì)稱時(shí),中線可以取消一般用表示，一般用，由于電源是對(duì)稱的，負(fù)載也是對(duì)稱的，因此流過每相負(fù)載的電流大?。ㄏ嚯娏鳎┦窍嗟鹊?，即由于每相負(fù)載都串在相線上，相線和負(fù)載流過的是同一電流，各相電流等于各線電流即3.不對(duì)稱負(fù)載星形連接時(shí)中性線的作用負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，中線電流不為零。電路中必須設(shè)中線。中線的作用是:

平衡各相電壓，保證三相負(fù)載成為三個(gè)互不影響的獨(dú)立電路，此時(shí)各相負(fù)載電壓等于電源相電壓，不會(huì)因負(fù)載變動(dòng)而變動(dòng)。（3）照明負(fù)載三相不對(duì)稱，必須采用三相四線制供電方式，且中性線（指干線）內(nèi)不允許接熔斷器或刀閘開關(guān)。結(jié)論（1）不對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)接又未接中性線時(shí)，負(fù)載相電壓不再對(duì)稱，且負(fù)載電阻越大，負(fù)載承受的電壓越高。（2）中線的作用：保證星形聯(lián)結(jié)三相不對(duì)稱負(fù)載的相電壓對(duì)稱。[解]由于電源電壓對(duì)稱，各相負(fù)載對(duì)稱，則各相電流應(yīng)相等，各線電流也應(yīng)相等。則：例題:已知加在作星形聯(lián)接的三相異步電動(dòng)機(jī)上的對(duì)稱線電壓380V，電動(dòng)機(jī)在額定功率下運(yùn)行，每相的電阻為6

，感抗為8

，試求此時(shí)流入電動(dòng)機(jī)每相繞組的電流及各線的電流。1.聯(lián)接形式i1、i2、i3

為線電流有效值用表示i12、i23、i31為相電流有效值用表示（二）三相負(fù)載的三角形連接

把三相負(fù)載分別接到三相交流電源的每兩根相線

之間的連接方法，用“△”表示。無論負(fù)載為Y或△聯(lián)接，每相有功功率都應(yīng)為：對(duì)稱負(fù)載

聯(lián)接時(shí)：

對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)接時(shí)：當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)：P=3U相

I相cospP=P1

+P2

+P33.3.4三相交流電路的功率（一）有功功率（平均功率）

單相交流電的有功功率，式中Ｕ、Ｉ分別表示單相電壓和電流的有效值，φ是電壓和電流的相位差，cosφ則表示電路的功率因數(shù)。

所以同理相電壓與相電流的相位差

有一三相電動(dòng)機(jī),每相的等效電阻R

=29,等效感抗XL=21.8,試求下列兩種情況下電動(dòng)機(jī)的相電流、線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得的結(jié)果：

(1)

繞組聯(lián)成星形接于UL=380V的三相電源上;(2)繞組聯(lián)成三角形接于UL=220V的三相電源上。例題:[解](1)(2)

比較(1)、(2)的結(jié)果:

有的電動(dòng)機(jī)有兩種額定電壓,如220/380V