第四章三相電路

1、三相交流發(fā)電機(jī)是產(chǎn)生正弦交流電的主要設(shè)備。三相交流發(fā)電機(jī)是產(chǎn)生正弦交流電的主要設(shè)備。NSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNS 三相交流發(fā)電機(jī)由三三相交流發(fā)電機(jī)由三個(gè)對(duì)稱的繞組組成，在空個(gè)對(duì)稱的繞組組成，在空間上彼此相差間上彼此相差120120 ，它們，它們的始端記為的始端記為L(zhǎng) L1 1、L L2 2、L L3 3，末端記為末端記為L(zhǎng) L1 1、L L2 2、L L3 3。 三相電路在生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛。發(fā)電、輸三相電路在生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛。發(fā)電、輸配電和主要電力負(fù)載，一般都采用三相制。配電和主要電力負(fù)載，一般都采用三相制。NSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSN

2、SNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNS4.1.1三相電源的產(chǎn)生三相電源的產(chǎn)生L1L1L2L3L2L3SN定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子中放三個(gè)線圈：定子中放三個(gè)線圈：L1 L1L2 L2L3 L3首端首端末端末端1、三個(gè)線圈空間位置、三個(gè)線圈空間位置互成互成120o 2、 轉(zhuǎn)子裝有磁極并轉(zhuǎn)子裝有磁極并以以 的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。t06323265267342335611u1u2u3L1相相L

3、2相相L3相相 電源的電壓達(dá)到最電源的電壓達(dá)到最大值的順序叫大值的順序叫相序相序。 定義定義L1L2L3為為順序順序。 定義定義L1L3L2為為逆序逆序。tUumsin1)120sin(2tUum)120sin()240sin(3tUtUumm120/2UU120/3UU2U0/1UU1U3U三相電動(dòng)勢(shì)的特征：大小相等，頻率相同，相位互三相電動(dòng)勢(shì)的特征：大小相等，頻率相同，相位互差差120度。度。0321uuu0321UUU產(chǎn)生對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)的電源稱為對(duì)稱三相電源，簡(jiǎn)產(chǎn)生對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)的電源稱為對(duì)稱三相電源，簡(jiǎn)稱為三相電源。稱為三相電源。4.1.2發(fā)電機(jī)三相繞組的聯(lián)接方式發(fā)電機(jī)三相繞組的聯(lián)接方

4、式L3u1u2u3L2L1N相電壓相電壓：每相繞組兩端的電壓，即端線與中線之間每相繞組兩端的電壓，即端線與中線之間的電壓。其有效值為的電壓。其有效值為U1、 U2、 U3，一般用，一般用U p表示。表示。線電壓線電壓：每?jī)上嗬@每?jī)上嗬@組端點(diǎn)之間的電壓，組端點(diǎn)之間的電壓，即相線與相線之間的即相線與相線之間的電壓。其有效值為電壓。其有效值為U12、 U23、 U31，一，一般用般用Ul 表示。表示。注意注意:下標(biāo)的書(shū)寫(xiě)順序下標(biāo)的書(shū)寫(xiě)順序u2u3u1u12u23u31L1L3uAuBuCL2N2112UUU3223UUU1331UUU3223uuu2112uuu1331uuu由于它們都是同頻率的正弦

5、量，都可由于它們都是同頻率的正弦量，都可用有效值相量表示，即用有效值相量表示，即根據(jù)相量圖根據(jù)相量圖，線電壓與相電壓線電壓與相電壓的有效值關(guān)系：的有效值關(guān)系：plU3U由電壓瞬時(shí)值的關(guān)系可知由電壓瞬時(shí)值的關(guān)系可知相量圖如圖所示相量圖如圖所示3023.U31.U2.U3.U1.U12.U2.U相位關(guān)系：線電壓超前與相位關(guān)系：線電壓超前與之對(duì)應(yīng)的相電壓的相位之對(duì)應(yīng)的相電壓的相位30。oUU30/3112oUU30/3223oUU30/3331要求：已知其中之一能寫(xiě)出其要求：已知其中之一能寫(xiě)出其余的五個(gè)電壓。余的五個(gè)電壓。302.U3.U12.U23.U31.U1.UoPLUU30/3線電壓與相電壓

6、關(guān)系為：線電壓與相電壓關(guān)系為：PLUU線電壓與相線電壓與相電壓關(guān)系為：電壓關(guān)系為：ABCN電燈等單相負(fù)載為電燈等單相負(fù)載為三相四線三相四線制制電動(dòng)機(jī)為負(fù)載電動(dòng)機(jī)為負(fù)載三相三線三相三線制制三相電路的負(fù)載有兩種聯(lián)接方法：三相電路的負(fù)載有兩種聯(lián)接方法： （1）星形）星形(Y)聯(lián)接；聯(lián)接； （2）三角形）三角形( )聯(lián)接。聯(lián)接。 我國(guó)供電系統(tǒng)提供三相對(duì)稱電源采用我國(guó)供電系統(tǒng)提供三相對(duì)稱電源采用三相四三相四線制線制，相電壓為，相電壓為220V，線電壓為，線電壓為380V，負(fù)載接，負(fù)載接入電路必須滿足其電壓的額定值。入電路必須滿足其電壓的額定值。Z1Z3Z2i Ni L1i L2i L3i 2i 1i 3

7、u 1u 2u 3LPII 在星形聯(lián)接的電路中，負(fù)載的在星形聯(lián)接的電路中，負(fù)載的線電壓、相電線電壓、相電壓的關(guān)系為：壓的關(guān)系為： 在星形聯(lián)接的電路中，負(fù)載的在星形聯(lián)接的電路中，負(fù)載的相電流、線電相電流、線電流的關(guān)系為：流的關(guān)系為：Z1Z3Z2i Ni L1i L2i L3i 2i 1i 3u 1u 2u 3oPLUU30/3Z1Z3Z2i Ni L1i L2i L3i 2i 1i 3u 1u 2u 3;1111LIZUI321321LLLNIIIIIII RCLi Ni L1i L2i L3i 2i 1i 310CLXXRoLUU012oLoLoLUUUUUU1201200312312oLoo

8、LooLoUUUUUUUUU9031303115031303130313031313232121RCLi Ni L1i L2i L3i 2i 1i 3coLcoLcLoLLoLLoLXUjXUjXUIXUjXUjXUIRURUI18031903124031150313031332211332211IIIIIILLL321321LLLNIIIIIIIZZZZZ32111111111uPzuZUZUZUI0321321LLLNIIIIIII3.I3.U2.U1.U1.I2.I231討論討論照明電路能否采用三相三線制照明電路能否采用三相三線制供電方式？供電方式？ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓

9、三層樓N不加零線不加零線會(huì)不會(huì)出會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題現(xiàn)問(wèn)題?應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-照明電路照明電路ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓每層樓的燈相互每層樓的燈相互并聯(lián)并聯(lián),然后分別接然后分別接至各相電壓上。至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：設(shè)電源電壓為：V220380PlUU則每盞燈上都可則每盞燈上都可得到額定的工作電壓得到額定的工作電壓220V。 問(wèn)題問(wèn)題1：若一樓出現(xiàn)短路，二、三樓接通。求二三樓上若一樓出現(xiàn)短路，二、三樓接通。求二三樓上各相負(fù)載電壓？各相負(fù)載電壓？結(jié)果：二樓、三樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓，結(jié)果：二樓、三樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓， 燈泡被燒毀。燈泡被燒毀。ACBR2R3V3802B

10、ARUUV3803CARUU 設(shè)線電壓為設(shè)線電壓為380V。A相斷開(kāi)后，相斷開(kāi)后，B、C 兩相兩相串連，電壓串連，電壓UBC （380V）加在加在B、C負(fù)載上。如果負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)載上的電壓為載上的電壓為190V。問(wèn)題問(wèn)題2：若一樓全部斷開(kāi)，二、三樓仍然接通若一樓全部斷開(kāi)，二、三樓仍然接通, 情況如何情況如何?ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓分析：分析：結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。 問(wèn)題問(wèn)題3：若一樓斷開(kāi)，二、三樓接通。但兩層樓若一樓斷開(kāi)，二、三樓接通。但兩層樓 燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的數(shù)量

11、為三層的燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的 1/4 ）結(jié)果如何？）結(jié)果如何？結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓，結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓， 燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3V 76380513RUV 304380542RU分析分析關(guān)于零線的結(jié)論關(guān)于零線的結(jié)論 1）負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí)，）負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí)，負(fù)載上負(fù)載上可能得到可能得到大小大小不等不等的電壓，有的的電壓，有的超過(guò)超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有用電設(shè)備的額定電壓，有的的達(dá)不到達(dá)不到額定電壓，都額定電壓，都不能正常工作不能正常工作。 2）中線的）中線的作用作用在于，使星形連接的不對(duì)

12、稱負(fù)載得到在于，使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到對(duì)稱的相電壓。對(duì)稱的相電壓。3）為了確保）為了確保零線零線在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上不允許不允許接接保險(xiǎn)絲也保險(xiǎn)絲也不允許不允許接接。負(fù)載三角形聯(lián)接的負(fù)載三角形聯(lián)接的三相電路如右圖三相電路如右圖：L1L2L3Z3 Z2 31U23U1LI2LI3LI12UZ1 2I3I1I在該電路中，不論在該電路中，不論負(fù)載是否對(duì)稱，其負(fù)載是否對(duì)稱，其相電壓和線電壓相電壓和線電壓總總是對(duì)稱的是對(duì)稱的 ，且兩者，且兩者相等，都等于電源相等，都等于電源的線電壓。即的線電壓。即PLUU,111ZUI電流的電流的 計(jì)算：計(jì)算：,222ZUI,333ZUI311IIIL122IIIL233IIIL相電流相電流線電流線電流L1L2L3Z3 Z2 31U23U1LI2LI3LI12UZ1 2I3I1IZUILPLIL1L2L3Z Z 1LI2LI3LIZ 2I3I1I302LI3LI2I3I1I1LI311IIIL122IIIL233IIILoPLII303電源、負(fù)載相線電壓，相線電流