三相電路詳解-課件

第12章三相電路12.1三相電源12.2對(duì)稱(chēng)三相電路12.3不對(duì)稱(chēng)三相電路示例12.4三相電路的功率基本概念重點(diǎn)，熟練掌握重點(diǎn)，熟練掌握掌握1第12章三相電路12.1三相電源12.2對(duì)稱(chēng)三相電學(xué)習(xí)方法：復(fù)雜交流電路的一種特殊形式。1.交流電路的分析方法2.特殊性：對(duì)稱(chēng)電路的簡(jiǎn)化（抽單相計(jì)算）2學(xué)習(xí)方法：復(fù)雜交流電路的一種特殊形式。1.交流電路的分析精品資料3精品資料3你怎么稱(chēng)呼老師？如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見(jiàn)爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥(niǎo)說(shuō)早早早……”44一、對(duì)稱(chēng)三相電源的產(chǎn)生12.1三相電源三個(gè)感應(yīng)電壓的關(guān)系角頻率，最大值相等相位互差120

對(duì)稱(chēng)三相電源A、B、C三端稱(chēng)為始端，X、Y、Z三端稱(chēng)為末端。NSooIwAZBXCY三相同步發(fā)電機(jī)示意圖5一、對(duì)稱(chēng)三相電源的產(chǎn)生12.1三相電源三個(gè)感應(yīng)電壓的關(guān)系1.瞬時(shí)值表達(dá)式B+–YuBA+–XuA2.波形圖

t

0uAuBuuCC+–ZuC61.瞬時(shí)值表達(dá)式B+–YuBA+–XuA2.波形圖t3.相量表示120°120°120°4.對(duì)稱(chēng)三相電源的特點(diǎn)

t

0uAuBuuC73.相量表示120°120°120°4.對(duì)稱(chēng)三相電源的特5.相序：各相電源經(jīng)過(guò)同一值(如正最大值)的先后順序正序(順序)：A—B—C—AABC

負(fù)序(逆序)：A—C—B—AABC

85.相序：各相電源經(jīng)過(guò)同一值(如正最大值)的先后順序正序(NABCABCBCA+–X+–+–YZA+–X+–+–BCYZ名詞介紹：(1)端線(火線)(2)中線(7)三相三線制與三相四線制。(3)線電流(5)相電流(4)線電壓(6)相電壓二、對(duì)稱(chēng)三相電源連接9NABCABCBCA+–X+–+–YZA+–X+–+–BCY(1)Y接對(duì)稱(chēng)三相電源線電壓與相電壓

,

線電流與相電流的關(guān)系A(chǔ)+–X+–+–BCYZABCN線電流＝相電流30o30o30o10(1)Y接對(duì)稱(chēng)三相電源線電壓與相電壓,線電流與相電流的線電壓對(duì)稱(chēng)(大小相等，相位互差120o)一般表示為：結(jié)論：對(duì)Y接法的對(duì)稱(chēng)三相電源(2)相電壓對(duì)稱(chēng)，則線電壓也對(duì)稱(chēng)。(4)線電壓相位領(lǐng)先對(duì)應(yīng)相電壓30o。(1)即線電流等于對(duì)應(yīng)的相電流。11線電壓對(duì)稱(chēng)(大小相等，一般表示為：結(jié)論：對(duì)Y接法的對(duì)稱(chēng)三相電30o30o30oA+–+–+–BCABCNABCNACBN1230o30o30oA+–+–+–BCABCNABCNACBN(2)

接A+–X+–+–BCYZABC即線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓。13(2)接A+–X+–+–BCYZABC即線電壓等于對(duì)應(yīng)的+_+__+NZZZABCabc線電壓(即相電壓）對(duì)稱(chēng)相電流也對(duì)稱(chēng)14+_+__+NZZZABCabc線電壓(即相電壓）對(duì)稱(chēng)相電流線電流：討論（接）線電流和相電流的關(guān)系令abcZZZ30o30o30o線電流也對(duì)稱(chēng)15線電流：討論（接）線電流和相電流的關(guān)系令abcZZZ30o結(jié)論：對(duì)

接法(2)相電流對(duì)稱(chēng)，則線電流也對(duì)稱(chēng)。(4)線電流相位落后對(duì)應(yīng)相電流30o。(1)線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓。參考方向16結(jié)論：對(duì)接法(2)相電流對(duì)稱(chēng)，則線電流也對(duì)稱(chēng)。(4)+_++NnZZZ--Z1ZNZ1Z1例112.2

對(duì)稱(chēng)三相電路17+_++NnZZZ--Z1ZNZ1Z1例112.2對(duì)稱(chēng)三+_++NnZZZ--Z1ZNZ1Z118+_++NnZZZ--Z1ZNZ1Z118結(jié)論：3.有無(wú)中線對(duì)電路沒(méi)有影響。沒(méi)有中線(Y–Y接，三相三線制)，可加中線中線有阻抗時(shí)可短路掉4.對(duì)稱(chēng)情況下，各相電壓、電流都是對(duì)稱(chēng)的。只要算出一相的電壓、電流，則其它兩相的電壓、電流可按對(duì)稱(chēng)關(guān)系直接寫(xiě)出。1.UnN=0，電源中點(diǎn)與負(fù)載中點(diǎn)等電位。2.中線電流為零。對(duì)稱(chēng)三相電路（Y-Y)5.各相的計(jì)算具有獨(dú)立性，該相電流只決定于這一相的電壓與阻抗，與其它兩相無(wú)關(guān)。6.可以畫(huà)出單獨(dú)一相的計(jì)算電路，對(duì)稱(chēng)三相電路的計(jì)算可以歸結(jié)為單獨(dú)一相的計(jì)算。19結(jié)論：3.有無(wú)中線對(duì)電路沒(méi)有影響。4.對(duì)稱(chēng)情況下，各+_++NnZZZ--例2已知對(duì)稱(chēng)三相電源的線電壓為380V，對(duì)稱(chēng)負(fù)載Z＝10030求線電流。解：連接中線Nn，取A相為例計(jì)算-+NnZ由對(duì)稱(chēng)性，得20+_++NnZZZ--例2已知對(duì)稱(chēng)三相電源的解：連接中線例3ZZZABCabc+–+–+–已知對(duì)稱(chēng)三相電源的線電壓為380V，對(duì)稱(chēng)負(fù)載Z＝10030求線電流。解一由對(duì)稱(chēng)性，得

取A相求相電流-+BbZAa21例3ZZZABCabc+–+–+–已知對(duì)稱(chēng)三相電源的解一由+–+–+–ABCNZZZabcn解：連接中線Nn，取A相為例計(jì)算-+NnZ/3由對(duì)稱(chēng)性，得解二化為Y-Y22+–+–+–ABCNZZZabcn解：連接中線Nn，取A相例4.如圖對(duì)稱(chēng)三相電路，電源線電壓為380V，|Z1|=10

，cos

1

=0.6(滯后)，Z2=–j50

，ZN=1+j2

。求：線電流、相電流，并定性畫(huà)出相量圖(以A相為例)。+___++NACBZ1Z2ZNN'解：+_Z123例4.如圖對(duì)稱(chēng)三相電路，電源線電壓為380V，|Z1|=1+_Z1根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，得B、C相的線電流、相電流：24+_Z1根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，得B、C相的線電流、相電流：24由此可以畫(huà)出相量圖：30o–53.1o–18.4o25由此可以畫(huà)出相量圖：30o–53.1o–18.4o25例5.+++___Z1Z1Z1Z2Z2ZnZ4Z4Z4Z3Z3Z3ABCZ226例5.+++___Z1Z1Z1Z2Z2ZnZ4Z4Z4Z3ZZ4/3n"Z4/3Z4/3Z2/3Z2/3n'+++___Z1Z1Z1Z2ZnZ4Z3Z3Z3ABCN解：首先進(jìn)行

—Y變換，然后取A相計(jì)算電路：對(duì)稱(chēng)電路連接N,n’,n”中線阻抗Zn短路27Z4/3n"Z4/3Z4/3Z2/3Z2/3n'++++_Z1Z3Z2/3Z4/3+++___Z1Z1Z1Z2ZnZ4Z3Z3Z3ABCN28+_Z1Z3Z2/3Z4/3+++___Z1Z1Z1Z2Zn(1)將所有三相電源、負(fù)載都化為等值Y連接；(2)連接各負(fù)載和電源中點(diǎn)，中線上若有阻抗則不計(jì)；(3)畫(huà)出單相計(jì)算電路，求出一相的電壓、電流：(4)根據(jù)接、Y接時(shí)線量、相量之間的關(guān)系，求出原電路的電流電壓。(5)由對(duì)稱(chēng)性，得出其它兩相的電壓、電流。對(duì)稱(chēng)三相電路的一般計(jì)算方法29(1)將所有三相電源、負(fù)載都化為等值Y連接；(2)連接電源不對(duì)稱(chēng)

程度小(由系統(tǒng)保證)。電路參數(shù)(負(fù)載)不對(duì)稱(chēng)

情況很多。討論對(duì)象：電源對(duì)稱(chēng)，負(fù)載不對(duì)稱(chēng)(低壓電力網(wǎng))。分析方法：不對(duì)稱(chēng)復(fù)雜交流電路分析方法。不能抽單相。12.3不對(duì)稱(chēng)三相電路示例30電源不對(duì)稱(chēng)程度小(由系統(tǒng)保證)。電路參數(shù)(負(fù)載)不1.有中線+_+__+NN'ZaZbZc311.有中線+_+__+NN'ZaZbZc31負(fù)載各相電壓：2.無(wú)中線相電壓不對(duì)稱(chēng)線(相)電流也不對(duì)稱(chēng)+_+__+NN'ZaZbZcABC32負(fù)載各相電壓：2.無(wú)中線相電壓不對(duì)稱(chēng)線(相)電流也不對(duì)稱(chēng)+負(fù)載中點(diǎn)與電源中點(diǎn)不重合，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為中點(diǎn)位移。稱(chēng)為中點(diǎn)位移電壓N'NACB33負(fù)載中點(diǎn)與電源中點(diǎn)不重合，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為中點(diǎn)位移。稱(chēng)為中點(diǎn)位移例1.照明電路:(1)正常情況下，三相四線制，中線阻抗約為零。ACBNN'NACBN

38022034例1.照明電路:(1)正常情況下，三相四線制，中線阻抗約(2)假設(shè)中線斷了(三相三線制),A相電燈沒(méi)有接入電路(三相不對(duì)稱(chēng))燈泡未在額定電壓下工作，燈光昏暗。ACBNN'NACB380N

19019035(2)假設(shè)中線斷了(三相三線制),A相電燈沒(méi)有接入電路(燈泡電壓超過(guò)額定工作電壓，燒壞了。(3)A相短路ACBNN'NACBN

380380照明電路中線上不能裝保險(xiǎn)絲36燈泡電壓超過(guò)額定工作電壓，燒壞了。(3)A相短路ACBNN'例2ZZZA1A2A3S如圖電路中，電源三相對(duì)稱(chēng)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)均為5A。求：開(kāi)關(guān)S打開(kāi)后各電流表的讀數(shù)。解：開(kāi)關(guān)S打開(kāi)后，電流表A2中的電流與負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)的電流相同。而A1、A3中的電流相當(dāng)于負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)的相電流。電流表A2的讀數(shù)=5A電流表A1、A3的讀數(shù)=37例2ZZZA1A2A3S如圖電路中，電源三相對(duì)稱(chēng)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉解：若以接電容一相為A相，則B相電壓比C相電壓高。B相燈較亮，C相較暗(正序)。據(jù)此可測(cè)定三相電源的相序。例3

相序儀電路。已知1/(wC)=R

三相電源對(duì)稱(chēng)。求：燈泡承受的電壓。ACBN'RCR38解：若以接電容一相為A相，則B相電壓比C相電壓高。B相燈較亮定性分析ACBN'RCRACBN'RR+-+-R/2CN

ANACBDN

39定性分析ACBN'RCRACBN'RR+-+-R/2CNA1.對(duì)稱(chēng)三相電路的平均功率P12.4三相電路的功率對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載Z=|Z|

Pp=UpIpcos

三相總功率P=3Pp=3UpIpcos

對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載Z一相負(fù)載的功率對(duì)稱(chēng)三相電路平均功率：401.對(duì)稱(chēng)三相電路的平均功率P12.4三相電路的功率注意：(1)

為相電壓與相電流的相位差角(阻抗角)，不要誤以為是線電壓與線電流的相位差。(2)cos

為每相的功率因數(shù)，在對(duì)稱(chēng)三相制中即三相功率因數(shù)：

cos

A=cos

B=cos

C=cos

。2.無(wú)功功率Q=QA+QB+QC=3Qp41注意：(1)為相電壓與相電流的相位差角(阻抗角)，不3.視在功率一般來(lái)講，P、Q、S都是指三相總和。4.對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載的瞬時(shí)功率功率因數(shù)也可定義為：

cos

=P/S(不對(duì)稱(chēng)時(shí)

無(wú)意義)423.視在功率一般來(lái)講，P、Q、S都是指三相總和。4.對(duì)稱(chēng)單相：瞬時(shí)功率脈動(dòng)三相：瞬時(shí)功率恒定，轉(zhuǎn)矩m

p可以得到均衡的機(jī)械力矩。wtp03UpIp

cos

pwt0UpIp

cos

43單相：瞬時(shí)功率脈動(dòng)三相：瞬時(shí)功率恒定，wtp03UpIp5.三相電路功率的測(cè)量(1)三表法：若負(fù)載對(duì)稱(chēng)，則需一塊表，讀數(shù)乘以3。*三相負(fù)載WWWABCN*****445.三相電路功率的測(cè)量(1)三表法：若負(fù)載對(duì)稱(chēng)，則需一(2)二表法：若W1的讀數(shù)為P1

，W2的讀數(shù)為P2

，則P=P1+P2

即為三相總功率。三相負(fù)載W1ABC****W2證明：(參見(jiàn)書(shū)本)45(2)二表法：若W1的讀數(shù)為P1，W2的讀數(shù)為P21.只有在iA+iB+iC=0這個(gè)條件下，才能用二表法。不能用于不對(duì)稱(chēng)三相四線制。3.按正確極性接線時(shí)，二表中可能有一個(gè)表的讀數(shù)為負(fù)，此時(shí)功率表指針?lè)崔D(zhuǎn)，將其電流線圈極性反接后，指針指向正數(shù)，但此時(shí)讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。注意：2.兩塊表讀數(shù)的代數(shù)和為三相總功率，每塊表的單獨(dú)讀數(shù)無(wú)意義。4.兩表法測(cè)三相功率的接線方式有三種，注意功率表的同極性端。461.只有在iA+iB+iC=0這個(gè)條件下，才能用二表法求：(1)線電流和電源發(fā)出總功率；

(2)用兩表法測(cè)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的功率，畫(huà)接線圖，求兩表讀數(shù)。解：例:Ul=380V,Z1=30+j40

,電動(dòng)機(jī)PD=1700W,cosj=0.8(滯后)。(1)DABCZ1電動(dòng)機(jī)ZD一相電路：47求：(1)線電流和電源發(fā)出總功率；解：例:Ul=380電動(dòng)機(jī)負(fù)載：總電流：又解：48電動(dòng)機(jī)負(fù)載：總電流：又解：48DABCZ1電動(dòng)機(jī)(2)兩表的接法如圖。W1****W249DABCZ1電動(dòng)機(jī)(2)兩表的接法如圖。W1****W24表W1的讀數(shù)P1：P1=UA