第四章電工電子教材課件

4.2三相電路的分析計(jì)算4.3三相電路的功率4.1三相電源和三相負(fù)載目錄第4章三相電路的分析7/29/20231

重點(diǎn)：

1.三相電路的基本概念、線相關(guān)系、對(duì)稱(chēng)性

2.對(duì)稱(chēng)三相電路的分析(一相計(jì)算法）

3.了解三相電路的功率7/29/20232發(fā)電方面：比單相電源可提高功率50％；輸電方面：比單相輸電節(jié)省鋼材25％；4.1三相電源和三相負(fù)載三相制的優(yōu)點(diǎn)配電方面：三相變壓器比單相變壓器經(jīng)濟(jì)且便于接入負(fù)載；運(yùn)電設(shè)備：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。以上優(yōu)點(diǎn)使三相電路在動(dòng)力方面獲得了廣泛應(yīng)用，是目前電力系統(tǒng)采用的主要供電方式。7/29/20233

三相電路由三相電源、三相負(fù)載和三相輸電線路三部分組成。三個(gè)正弦電源頻率相同、相位不同1.對(duì)稱(chēng)三相電源三個(gè)同頻率、等幅值、初相彼此相差120°的正弦電壓源按一定的連接方式構(gòu)成的電源。7/29/20234三相繞組(定子繞阻）在空間互差120°三相同步發(fā)電機(jī)示意圖NSooIwAZBXCY當(dāng)轉(zhuǎn)子（磁極）以均勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在三相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而形成對(duì)稱(chēng)三相電源。A相、B相、C相7/29/202357/29/20236瞬時(shí)值表達(dá)式波形圖1.對(duì)稱(chēng)三相電源A+–XuAB+–YuBC+–ZuCutuAuBuCo7/29/20237相量表示120°120°120°對(duì)稱(chēng)三相電源的特點(diǎn)1.對(duì)稱(chēng)三相電源對(duì)稱(chēng)三相電壓源瞬時(shí)值和相量之和均為零對(duì)稱(chēng)組的特點(diǎn)7/29/20238正序(順序)：A—B—C—A負(fù)序(逆序)：A—C—B—A不加說(shuō)明，一般都認(rèn)為是正序?qū)ΨQ(chēng)三相電源的相序1.對(duì)稱(chēng)三相電源三個(gè)同頻率、等幅值、初相彼此相差120°的正弦電壓源按一定的連接方式構(gòu)成的電源。120°120°120°120°120°120°7/29/202392.三相電源的連接

參考負(fù)極接在一起的點(diǎn)稱(chēng)為中性點(diǎn)，用N表示。①星(Y)形電源++–+–ABCN_+AN+B+C___端線（輸電線）：

從電源參考正極性端子引出的導(dǎo)線中性點(diǎn)：7/29/202310②三角形()連接注意+–+–+–ABC+–ABC+–+–2.三相電源的連接三個(gè)電源的極性不能接錯(cuò)！?。?_空載環(huán)流7/29/2023113.三相電路的連接方式Y(jié)電源當(dāng)電源和負(fù)載都對(duì)稱(chēng)，端線（輸電線）阻抗也相等時(shí)稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)三相電路。注意Y負(fù)載△負(fù)載△電源Y負(fù)載△負(fù)載7/29/202312△△△Y+–ABC+–+–A'B'C'ZZZ+–ABC+–+–A'B'C'N'ZZZ3.三相電路的連接方式對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載：三個(gè)相等阻抗連接成Y形或△形7/29/202313三相四線制Y△YY三相三線制Z+++___ABCA'B'C'ZZN'Z+++___ABCA'B'C'ZZNZN3.三相電路的連接方式中（性）線7/29/202314三相四線制YY三相三線制：3.三相電路的連接方式中性線

用三條端線連接電源與負(fù)載的三相電路三相四線制：

用三條端線和一條中性線連接電源與負(fù)載的三相電路只存在于Y-Y連接中N'Z+++___ABCA'B'C'ZZNZN7/29/2023154.線相概念端線：從電源參考正極性端子引出的導(dǎo)線。中（性）線：中性點(diǎn)N引出線，連接無(wú)中線。火線零線+AN+B+C___+–ABC+–+–7/29/202316+–ABC+–+–+AN+B+C___4.線相概念③相電壓：每相電源或負(fù)載的電壓④相電流：流過(guò)每相電源或負(fù)載的電流不是相電流7/29/2023174.線相概念⑤線電壓：端線與端線之間的電壓⑥線電流：流過(guò)端線的電流+–ABC+–+–+AN+B+C___7/29/202318Z+++___ABCA'B'C'ZZ1.名詞介紹相電壓線電壓線/相電流線電流相電流線/相電壓負(fù)載端N'Z+++___ABCA'B'C'ZZNZN7/29/202319Y形連接5.相電壓和線電壓的關(guān)系120°120°120°+A+B+C___N設(shè)線電壓對(duì)稱(chēng)(對(duì)稱(chēng)組)一般表示為：7/29/202320形連接形連接線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓以上關(guān)于線電壓和相電壓的關(guān)系也適用于對(duì)稱(chēng)星型負(fù)載和三角型負(fù)載。注意設(shè)5.相電壓和線電壓的關(guān)系+–ABC+–+–7/29/2023216.相電流和線電流的關(guān)系Y形連接時(shí)，線電流等于相電流Y形連接N'Z+++___ABCA'B'C'ZZNZN7/29/202322結(jié)論(2)

線電流相位滯后對(duì)應(yīng)相電流30o。

形連接6.相電流和線電流的關(guān)系+–+–+–ZZZZ/3Z/3Z/3N'C'B'A'7/29/202323Y形連接?形連接相p：每個(gè)電源或負(fù)載線l：端線或輸電線4.1小結(jié)7/29/2023244.2三相電路的分析計(jì)算1.Y–Y連接設(shè)先求中性點(diǎn)之間的電壓思路：N'Z+++___ABCA'B'C'ZZNZN7/29/202325要點(diǎn)回顧:120°120°120°對(duì)稱(chēng)三相電源對(duì)稱(chēng)組的特點(diǎn)連接方式三相三線制、三相四線制線相概念、關(guān)系Z+++___ABCA'B'C'ZZ7/29/202326N'Z+++___ABCA'B'C'ZZNZN1.Y–Y連接①N'和N等電位短路②中性線中電流為零開(kāi)路對(duì)稱(chēng)Y-Y中有無(wú)中性線無(wú)關(guān)緊要各相獨(dú)立對(duì)稱(chēng)7/29/202327N'Z+++___ABCA'B'C'ZZNZN1.Y–Y連接可將三相電路的計(jì)算化為單相電路的計(jì)算。一(A)相計(jì)算電路+–ANN'Z負(fù)載端相電壓：負(fù)載端線電壓：7/29/202328兩中性點(diǎn)等電位，中性線可有可無(wú)。各相電壓、電流均對(duì)稱(chēng)，可采用一相（A相）計(jì)算電路分析，按對(duì)稱(chēng)關(guān)系直接寫(xiě)出其他兩相。結(jié)論1.Y–Y連接③根據(jù)得負(fù)載端的線電壓。一相計(jì)算法7/29/202329例1.p.132例4-1一(A)相計(jì)算電路+–ANN'Z畫(huà)出一相計(jì)算圖解N'Z+++___ABCA'B'C'ZZNZN7/29/202330例2.p.133例4-2解求負(fù)載各相電流不對(duì)稱(chēng)電路中性線非常重要，不能裝保險(xiǎn)，中性線較粗，一旦故障，負(fù)載不能正常工作各相獨(dú)立不對(duì)稱(chēng)去掉后，出現(xiàn)中性點(diǎn)位移，各相不獨(dú)立N'ZC+++___ABCA'B'C'ZAZBN7/29/202331例1(1)

三相四線制，中線阻抗約為零。每相負(fù)載的工作獨(dú)立(2)

若三相三線制,設(shè)A相開(kāi)路(三相不對(duì)稱(chēng))燈泡電壓低，燈光昏暗。ACBN'照明電路：BACNN'某相開(kāi)路，其他仍正常7/29/202332(3)A相短路超過(guò)燈泡的額定電壓，燈泡可能燒壞。計(jì)算短路電流：ACBN'短路電流是正常時(shí)電流的3倍注意低電壓照明電路采用三相四線制7/29/2023332.Y–連接一(A)相計(jì)算電路+–A'NN'Z/3ZlZ+++___ABCA'B'C'ZZZlZlZlZ/3Z/3Z/3N'7/29/2023343.形電源將電源用Y電源替代，保證其線電壓相等。+A+B+C___+–ABC+–+–不加說(shuō)明，電源接成Y形7/29/2023351.對(duì)稱(chēng)三相電路功率的計(jì)算4.3三相電路的功率Pp=UpIpcos

三相總功率：

P=3Pp=3UpIpcos

平均（有功）功率A'B'C'ZZZN'7/29/202336①

為相電壓與相電流的相位差(阻抗角)，而非線電壓與線電流的相位差。②此公式計(jì)算電源發(fā)出的功率(或負(fù)載吸收的功率)。注意1.對(duì)稱(chēng)三相電路功率的計(jì)算ZZZA'B'C'③不論接法，都可用不對(duì)稱(chēng)時(shí)