三相交流電路

1、下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出SN+_eeU1U2定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子+e1e2e3+ 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出鐵心鐵心（作為導(dǎo)磁路經(jīng)）（作為導(dǎo)磁路經(jīng)）三相繞組三相繞組: 直流勵磁的電磁鐵直流勵磁的電磁鐵定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)tEu sinm1 )120sin(m2 tEu )120sin(m3 tEu UUU 01)23j21(1203 UUU)23j21(1202 UUU下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出U2U

2、1 . .120120120U3 .tUu sinm1 )120sin(m2 tUu )120sin(m3 tUu UUU 01 1202UU 1203UUuOu1u2u32 120 240 360t 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出對稱三相電動勢的瞬時值之和為對稱三相電動勢的瞬時值之和為 00321 uuu即：即：0321 UUU或或三個正弦交流電動勢滿足以下特征三個正弦交流電動勢滿足以下特征下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出N L2 L3L1NU1V1W1(1) 聯(lián)接方式聯(lián)接方式中性點中性點321UUU、312312UUU、 Up Ul3u+1u2u1

3、2u+31u23u下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出2112UUU 3223UUU 1331UUU 由相量圖可得由相量圖可得 30303112UU 1U3U2U12U2U L1NL2L3+1u+31u2u3u12u23u下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 p 相電壓相電壓線電壓線電壓 時時結(jié)結(jié)結(jié)論：電源結(jié)論：電源形聯(lián)形聯(lián)UUl 且超且超線電壓線電壓形聯(lián)結(jié)時形聯(lián)結(jié)時結(jié)論：電源結(jié)論：電源,3,Y PUUl 。三三相相線線電電壓壓也也是是對對稱稱的的前前相相應(yīng)應(yīng)的的相相電電壓壓 ,30 303223UU 303331UU+L2L1L312uBCU31u23u下一頁

4、下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出L3三相四線制三相四線制380/220伏伏 額定相電壓為額定相電壓為220伏的單相負(fù)載伏的單相負(fù)載 額定線電壓為額定線電壓為380伏的三相負(fù)載伏的三相負(fù)載下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出+1u2u3u+Z1Z2Z3Ni1i321III、N 電源中性點電源中性點N 負(fù)載中性點負(fù)載中性點1i2i3i下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出P3UUlPIIl Y 聯(lián)結(jié)時：聯(lián)結(jié)時：321NIIII 333222111 ZUIZUIZUI +1u2u3u+Z1Z2Z3Ni1i

5、1i2i3i下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出+1u2u3u+Z1Z2Z3Ni1i1i2i3i負(fù)載對稱時負(fù)載對稱時,中性線無電流中性線無電流,可省掉中性線。可省掉中性線。0321N IIII中中線線電電流流CBAZZZ 因因為為三三相相電電壓壓對對稱稱，且且所以負(fù)載對稱時，所以負(fù)載對稱時，三相電流也對稱。三相電流也對稱。P3UUl 負(fù)載對稱無中性線時負(fù)載對稱無中性線時 負(fù)載對稱時，負(fù)載對稱時，只需計算一相電只需計算一相電流，其它兩相電流，其它兩相電流可根據(jù)對稱性流可根據(jù)對稱性直接寫出。直接寫出。A15010A9010 A3010321 III可可知知：如如：下一頁下一頁章目錄

6、章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出例例1 1：燈組，若燈組，若R1=R2= R3 = 5 ，求線電流及中性線電流，求線電流及中性線電流IN ; 若若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求線電流及中性求線電流及中性 一星形聯(lián)結(jié)的三相電路，電源電壓對稱。設(shè)電一星形聯(lián)結(jié)的三相電路，電源電壓對稱。設(shè)電源線電壓源線電壓 。負(fù)載為電。負(fù)載為電V)30314sin(238012 tu線電流線電流 IN 。N+1uN R1R2R3L1L2L32u3u1i2i3iNi下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出中性線電流中性線電流0321N IIII解：解： 已知：已知：V3038012 UV0

7、2201 U A044A50220111 RUI(1) 線電流線電流 三相對稱三相對稱A120442 IA120443 IN+1uN R1R2R3L1L2L32u3u1i2i3iNi下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出(2) 三相負(fù)載不對稱三相負(fù)載不對稱（R1=5 、R2=10 、R3=20 ） 分別計算分別計算各線電流各線電流中性線電流中性線電流A12011A20120220333 RUIA12022A10120220222 RUIA1929 A12011A12022A044321N IIIIA044A50220111 RUI下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退

8、出解解: (1) 中性線未斷中性線未斷L1 L1L2 L3 L1L1 R1R3R2L1L2NL3N 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 3+3u 2u 1u L2L3L1 此時負(fù)載中性點此時負(fù)載中性點L1V380,V380,0,03313212211 UUUUUUUU下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出L1 L2 、 L3相燈仍承受相燈仍承受220V電壓電壓, 正常工作。正常工作。A7 .1202103803223 RRUIV127107 .1222 IR UV254207 .1233 IR UiL2L3+ R1R3R2L1L2NL3N 下一頁下一頁章目錄章目

9、錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出5.3 負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路321III、12I23I31IL1+12u12i23u31uL2L3i1i2i323i31iZ31Z12Z23下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出(2) 相電流相電流121212ZUI 232323ZUI 313131ZUI (1) 負(fù)載相電壓負(fù)載相電壓=電源線電壓電源線電壓即即: UP = Ul即即相電流：相電流：312312III、線電流：線電流： 321III、L1+12u23u31ui1i2i3Z31Z12Z23L2L312i23i

10、31i下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出相量圖相量圖I23I12I30負(fù)載對稱時負(fù)載對稱時, I2I3(3) 線電流線電流。3030且落后相應(yīng)的相電流且落后相應(yīng)的相電流(相電流),(相電流),3 3線電流線電流聯(lián)接時聯(lián)接時對稱負(fù)載對稱負(fù)載 : :結(jié)論結(jié)論 P IIl由相量圖可求得由相量圖可求得31121III 12232III 23313III ZUIIIIPP312312 RXarctan312312 lIIII 321PP330cos2IIIl U23U12U3131I 1I下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出負(fù)載的額定電壓負(fù)載的額定電壓 = 電源的線電壓

11、電源的線電壓應(yīng)作應(yīng)作 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)負(fù)載的額定電壓負(fù)載的額定電壓 = 電源線電壓電源線電壓31應(yīng)作應(yīng)作 Y 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié) 三相電動機(jī)繞組可以聯(lián)結(jié)成星形，也可以聯(lián)結(jié)成三三相電動機(jī)繞組可以聯(lián)結(jié)成星形，也可以聯(lián)結(jié)成三角形，而照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形角形，而照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形(具有中性線具有中性線)。下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出llIIUU31 ,pp 對稱負(fù)載對稱負(fù)載 聯(lián)結(jié)時：聯(lián)結(jié)時： PPPPcos3cos3 llIUIUP 同理同理ppppsin3 sin3 llIUIUQ llIIUU pp ,31對稱負(fù)載對稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)時：聯(lián)結(jié)時：相電壓與相相電壓與相電流的相位差電流的相位

12、差當(dāng)負(fù)載對稱時：當(dāng)負(fù)載對稱時：P = 3Up Ipcos pllIUIUQPS3 3 PP22 所以所以下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 有一三相電動機(jī)有一三相電動機(jī), 每相的等效電阻每相的等效電阻R = 29 , 等效等效 感抗感抗XL=21.8 , 試求下列兩種情況下電動機(jī)的相電流、試求下列兩種情況下電動機(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：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)成星形接于繞組聯(lián)成星形接于Ul =380 V的三相電源上的三相電源上; (2) 繞組聯(lián)成三角形接于繞組聯(lián)成三角形接于Ul =220 V的三相電源上。

13、的三相電源上。例例1:解解: (1)A1 . 6A8 .212922022PP ZUIW8 .2129291 . 63803cos322 llIUPWk2 . 38 . 01 . 63803 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出Wk2 . 3W8 . 05 .102203cos3 llIUPA1 . 6A8 .212922022PP ZUI(2)A5 .103P IIl 比較比較(1), (2)的結(jié)果的結(jié)果: 有的電動機(jī)有兩種額定電壓有的電動機(jī)有兩種額定電壓, 如如220/380 V。當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為380 V時時, 電動機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成星形；電動機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成星形；

14、當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為220 V時時, 電動機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成三角形電動機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成三角形。在三角形和星形兩種聯(lián)結(jié)法中在三角形和星形兩種聯(lián)結(jié)法中, 相電壓、相電流相電壓、相電流以及功率都未改變以及功率都未改變，僅，僅三角形聯(lián)結(jié)情況下的線電流三角形聯(lián)結(jié)情況下的線電流比星形聯(lián)結(jié)情況下的線電流增大比星形聯(lián)結(jié)情況下的線電流增大 倍倍。3下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出例例2:L1L2L3 ZYR 線電壓線電壓Ul為為380 V的三相電源上，接有兩組對稱的三相電源上，接有兩組對稱三相電源：一組是三角形聯(lián)結(jié)的電感性負(fù)載，每相三相電源：一組是三角形聯(lián)結(jié)的電感性負(fù)載，每相阻抗阻抗 ;

15、另一組是星形聯(lián)結(jié)的電阻性另一組是星形聯(lián)結(jié)的電阻性負(fù)載，每相電阻負(fù)載，每相電阻R =10 , 如圖所示。試求：如圖所示。試求：(1)各組負(fù)載的相電流；各組負(fù)載的相電流；(2) 電路線電流；電路線電流；(3) 三相有功功率。三相有功功率。 373 .36Z設(shè)設(shè)解：解：V038012 UV302201 U則則下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出一相電壓與電流的相量圖如圖所示一相電壓與電流的相量圖如圖所示 A37-47.10A3736.303801221 ZUI A03-22Y1Y1 RUI A6713.1803-37347.101 I A7 .463830226713.18Y111

16、III下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出1U12U1IWk4 . 2144809546W223803W8 . 013.183803cos3cos3YY llllIUIUPPP-30o-67o-46.7oY1I 1I下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 三相對稱負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)，三相對稱負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)，Ul =220V，當(dāng)，當(dāng)S1、 S2 均閉合時，各電流表讀數(shù)均為均閉合時，各電流表讀數(shù)均為17.3A，三相功率，三相功率 P = 4.5 kW，試求，試求: 1) 每相負(fù)載的電阻和感抗；每相負(fù)載的電阻和感抗； 2) S1合、合、S2斷開時斷開時, 各電流表讀數(shù)和

17、有功功率各電流表讀數(shù)和有功功率P； 3) S 1斷、斷、S 2閉合時閉合時, 各電流表讀數(shù)和有功功率各電流表讀數(shù)和有功功率P。例例3：AAAS2Z12Z23下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出或：或：P =I 2R P =UIcos tg =XL / R 223/32.17220PPIUZllIUP3cos 68. 0 1568. 022cos ZR 1 .16733. 022sin ZXL 解：解：(1) 由已知條件可求得由已知條件可求得AAAS2Z12Z23下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出(2) S1閉合、閉合、S2斷開時斷開時 I1 = I3 = 10

18、A I2 =17.32 A 流過電流表流過電流表 、 的電流變?yōu)橄嚯娏鞯碾娏髯優(yōu)橄嚯娏?IP，流過電流表流過電流表 的電流仍的電流仍為線電流為線電流Il 。因為開關(guān)因為開關(guān)S均閉合時均閉合時 每相有功功率每相有功功率 P =1.5 kW 當(dāng)當(dāng) S1合、合、S2斷時，斷時，Z12、Z23 的相電壓和相電流不的相電壓和相電流不變，則變，則P12、P23不變。不變。P = P12+P23 = 3 kWAAAS2Z12Z23下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出I2 = 0A I1I2 P = 1/4 P12+ 1/4 P23 +P31 = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W = 2.25