第四章--三相電路

1、.正弦電路穩(wěn)態(tài)分析正弦電路穩(wěn)態(tài)分析學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求 了解三相交流電的產(chǎn)生，理解對(duì)稱三相電源的特點(diǎn)；了解三相交流電的產(chǎn)生，理解對(duì)稱三相電源的特點(diǎn)； (2)掌握三相電源、三相負(fù)載的星形和三角形聯(lián)結(jié)方法及掌握三相電源、三相負(fù)載的星形和三角形聯(lián)結(jié)方法及 相電壓、相電流、線電壓、線電流的關(guān)系，了解中性線相電壓、相電流、線電壓、線電流的關(guān)系，了解中性線 的作用；的作用； (3) 熟悉三相對(duì)稱電路的計(jì)算特點(diǎn)；熟悉三相對(duì)稱電路的計(jì)算特點(diǎn)； 三相電路簡(jiǎn)述三相電路簡(jiǎn)述.7.三相電路的特點(diǎn)三相電路的特點(diǎn)上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回定子定子三相繞組三相繞組轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子+uAuBuCXABYCZ+ NSIw wAZBXC

2、Y上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回tUuw wsinmA )120sin(mB tUuw w)120sin(mC tUuw wuAuBuCtw w0u+uAuBuCXABYCZ+ A相相B相相 C相相上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回 0AUU 120BUU 120CUU這三個(gè)正弦交流電源滿足以下特征這三個(gè)正弦交流電源滿足以下特征0 CBAUUU120120120 AU CU BU上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回正序正序(順序順序)：ABCA負(fù)序負(fù)序(逆序逆序)：ACBAABC相序的實(shí)際意義：對(duì)三相電動(dòng)機(jī)，如果相序反了，就會(huì)反轉(zhuǎn)相序的實(shí)際意義：對(duì)三相電動(dòng)機(jī)，如果相序反了，就會(huì)反轉(zhuǎn)以后如果不加說明，一般都認(rèn)為是正相序。以后如果不加說明，一

3、般都認(rèn)為是正相序。DABC123DACB123正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 對(duì)稱三相電源的相序?qū)ΨQ三相電源的相序ABC三相電源中各相電源經(jīng)過同一值三相電源中各相電源經(jīng)過同一值( (如最大值如最大值) )的先后順序的先后順序上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回把三個(gè)繞組的末端把三個(gè)繞組的末端 X, Y, Z 接在一起，把始端接在一起，把始端 A,B,C 引出來引出來+AoX+BY+CZA UB UC UA+X+BCYZABCoA UB UC UBA UBC UCA UA IB IC I X, Y, Z 接在一起的點(diǎn)稱為接在一起的點(diǎn)稱為Y聯(lián)接對(duì)稱三聯(lián)接對(duì)稱三相電源的中性點(diǎn)，用相電源的中性點(diǎn)，用O O表示。表示。 電源星形聯(lián)接電

4、源星形聯(lián)接( (Y聯(lián)接聯(lián)接) )上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回- -A- -+B+- -COOuAuBuC+BCU+CAU+AU+BU+CUABU+BU+AUABU+BCUCU+CAU、AU、ABUUp、UlAoBCuA+uC+uB+O,CU、BUCAU、BCU上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回- -A- -+B+- -COOuAuBuCCBAIII、IPIlAIAIAoBCuA+uC+uB+OBIBICICI上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回ANBCOCU+BU+AUABU+BCU+CAUBAABUUU CBBCUUU ACCAUUU 30BU ABUAUCUBU3033)2323()2321(11200A30AB UUejUjUUU

5、Uj上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回 30ABUAUCUBUBCUCAU 30 30 303CCAUU 303BBCUU相電壓對(duì)稱相電壓對(duì)稱線電壓也是線電壓也是對(duì)稱的對(duì)稱的上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回對(duì)對(duì)Y接法的對(duì)稱三相電源接法的對(duì)稱三相電源 所謂的所謂的“對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)”：對(duì)應(yīng)相電壓用線電壓的：對(duì)應(yīng)相電壓用線電壓的 第一個(gè)下標(biāo)字母標(biāo)出。第一個(gè)下標(biāo)字母標(biāo)出。(1) 相電壓對(duì)稱，則線電壓也對(duì)稱。相電壓對(duì)稱，則線電壓也對(duì)稱。(3) 線電壓相位超前對(duì)應(yīng)相電壓線電壓相位超前對(duì)應(yīng)相電壓30o。 .3 ,3 )2(plUU 即即倍倍的的線電壓大小等于相電壓線電壓大小等于相電壓CCABC BB A UUUUUUA結(jié)論結(jié)論星型聯(lián)接時(shí)，線電

6、流等于相電流。星型聯(lián)接時(shí)，線電流等于相電流。上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回 此結(jié)論對(duì)負(fù)載端也適用！此結(jié)論對(duì)負(fù)載端也適用！電源三角形聯(lián)接電源三角形聯(lián)接( 聯(lián)聯(lián)接接) )三個(gè)繞組始末端順序相接三個(gè)繞組始末端順序相接A+X+BCYZABCB UC UA UBA UBC UA IB IC ICA U+AXBYCZA UB UC U+三角形聯(lián)接的對(duì)稱三相電源沒有中點(diǎn)三角形聯(lián)接的對(duì)稱三相電源沒有中點(diǎn)上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回關(guān)于關(guān)于 聯(lián)聯(lián)接電源需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：始端末端要依次相連。接電源需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：始端末端要依次相連。正確接法正確接法錯(cuò)誤接法錯(cuò)誤接法I =0 , 聯(lián)接電源聯(lián)接電源中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。注意注意A UB

7、 UC U I0CBA UUUCCBA2 UUUUA UB UC U IC U總總 UI 0 , 接電源接電源中將會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。中將會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回oCoBoA120 120 0 UUUUUU設(shè)設(shè)oCCAoBCBoABA1201200 UUUUUUUUU線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓A+X+BCYZABCB UC UA UBA UBC UA IB IC ICA U上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回線電壓與相電壓的關(guān)系線電壓與相電壓的關(guān)系+CAU+ABU+BCUACBZZZCB IBA IAC IAIBICI- -BUABC- -AUCU- -設(shè)為參考相量，則設(shè)為參考相量，則oPA0

8、UUoPB120 UUoPC120 UU上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回oBAoPoPCAAC120)120(120 IIZUZUI )(0PoPABBA IZUZUIoBAoPoPBCCB120)120(120 IIZUZUI +CAU+ABU+BCUACBZZZCB IBA IAC I- -BUABC- -AUCU- -B上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回：(1) 線電壓等于相電壓線電壓等于相電壓 ；(2) 線電流線電流有效值有效值是相電流是相電流有效值有效值的的 倍，線倍，線電流在相位上依次電流在相位上依次落后落后相應(yīng)的相電流相應(yīng)的相電流 。3o30oooo3033033)23211 (1200BA30ACBAA I

9、IIejIIIIIIjoCBB303 IIoACC303 II 120120-oACCBBAIIIIII則則設(shè)設(shè)上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回正序正序(順序順序)：ABCA負(fù)序負(fù)序(逆序逆序)：ACBAABC相序的實(shí)際意義：對(duì)三相電動(dòng)機(jī)，如果相序反了，就會(huì)反轉(zhuǎn)相序的實(shí)際意義：對(duì)三相電動(dòng)機(jī)，如果相序反了，就會(huì)反轉(zhuǎn)以后如果不加說明，一般都認(rèn)為是正相序。以后如果不加說明，一般都認(rèn)為是正相序。DABC123DACB123正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 對(duì)稱三相電源的相序?qū)ΨQ三相電源的相序ABC三相電源中各相電源經(jīng)過同一值三相電源中各相電源經(jīng)過同一值( (如最大值如最大值) )的先后順序的先后順序上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回三相電路的聯(lián)接

10、形式三相電路的聯(lián)接形式 三相電路就是由對(duì)稱三相電源和三相負(fù)載聯(lián)接起來所三相電路就是由對(duì)稱三相電源和三相負(fù)載聯(lián)接起來所組成的系統(tǒng)。工程上根據(jù)實(shí)際需要可以組成：組成的系統(tǒng)。工程上根據(jù)實(shí)際需要可以組成：電源電源YY負(fù)載負(fù)載電源電源Y負(fù)載負(fù)載上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回4.7.4 對(duì)稱對(duì)稱三相電路計(jì)算三相電路計(jì)算上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回+_+_+ooZZZA UB UC UA IB IC IABCabc以以o點(diǎn)為參考點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)為參考點(diǎn)，對(duì)o點(diǎn)列點(diǎn)列寫節(jié)點(diǎn)方程：寫節(jié)點(diǎn)方程：CBAoo111)111( UZUZUZUZZZ0)(13CBAoo UUUZUZ電源側(cè)線電壓對(duì)稱，負(fù)載側(cè)線電壓也對(duì)稱。電源側(cè)線電壓對(duì)稱，負(fù)載側(cè)線電壓

11、也對(duì)稱。負(fù)載側(cè)相電壓：負(fù)載側(cè)相電壓：oCOOCOcooBOOBOboAOOAOao1201200 UUUUUUUUUUUUUUUooUaoU0 oo U上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回計(jì)算電流：計(jì)算電流：ZUZUZUIZUZUZUIZUZUZUIcoboao oCCoBBAA120|120|流過每相負(fù)載的電流與流過相應(yīng)端線的線電流是同流過每相負(fù)載的電流與流過相應(yīng)端線的線電流是同一個(gè)電流，且三相電流也是對(duì)稱的。一個(gè)電流，且三相電流也是對(duì)稱的。因因O，O兩點(diǎn)等電位，可將其短路，且其中電流為兩點(diǎn)等電位，可將其短路，且其中電流為零。這樣便可將三相電路的計(jì)算化為一相電路的計(jì)算。零。這樣便可將三相電路的計(jì)算化為一相電路

12、的計(jì)算。當(dāng)求出相應(yīng)的電壓、電流后，再由對(duì)稱性，可以直接寫當(dāng)求出相應(yīng)的電壓、電流后，再由對(duì)稱性，可以直接寫出其它兩相的結(jié)果。出其它兩相的結(jié)果。+_+_+ooZZZA UB UC UA IB IC IABCabcooUaoU上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回+_+_+OOZZZA UB UC UA IB IC IABCabc一相計(jì)算電路：一相計(jì)算電路：A IooZZUZUZUI |AaoA由一相計(jì)算電路可得：由一相計(jì)算電路可得：由對(duì)稱性由對(duì)稱性可寫出：可寫出：ZUIZUI oCoB120| ,120|aoUA U+AaaoU上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回 結(jié)論結(jié)論有無中線對(duì)電路情況沒有影響。沒有中線有無中線對(duì)電路情況沒有影響

13、。沒有中線(YY接，接，三相三線制三相三線制)，可將中線連上，此時(shí)中線中沒有電流。因，可將中線連上，此時(shí)中線中沒有電流。因此，此，YY接電路與接電路與Y0Y0接接(有中線有中線)電路計(jì)算方法相同。電路計(jì)算方法相同。且中線有阻抗時(shí)可短路掉。且中線有阻抗時(shí)可短路掉。2. 對(duì)稱情況下，各相電壓、電流都是對(duì)稱的，可采用一相對(duì)稱情況下，各相電壓、電流都是對(duì)稱的，可采用一相（A相）等效電路計(jì)算。只要算出一相的電壓、電流，相）等效電路計(jì)算。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)稱關(guān)系直接寫出。則其它兩相的電壓、電流可按對(duì)稱關(guān)系直接寫出。1. Uoo=0，電源中點(diǎn)與負(fù)載中點(diǎn)等電位。，電源中點(diǎn)與

14、負(fù)載中點(diǎn)等電位。3. Y形形 聯(lián)接的對(duì)稱三相負(fù)載，其負(fù)載的相、線電壓、負(fù)載聯(lián)接的對(duì)稱三相負(fù)載，其負(fù)載的相、線電壓、負(fù)載的相、線電流的關(guān)系為：的相、線電流的關(guān)系為：abAaoabIIUU ，303上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回(1) 將所有三相電源、負(fù)載都化為等值將所有三相電源、負(fù)載都化為等值YY接電路；接電路； (2) 連接各負(fù)載和電源中點(diǎn)，中線上若有阻抗可不計(jì)；連接各負(fù)載和電源中點(diǎn)，中線上若有阻抗可不計(jì)；(3) 畫出單相計(jì)算電路，求出一相負(fù)載的電壓、電畫出單相計(jì)算電路，求出一相負(fù)載的電壓、電 流：流：(5) 根據(jù)根據(jù) 接、接、Y接時(shí)接時(shí)線量（線量（Ul、Il）、相量（）、相量（Up、Ip）之）之間的關(guān)系

15、，求出原電路的電流電壓。間的關(guān)系，求出原電路的電流電壓。(4) 由對(duì)稱性，得出其它兩相的電壓、電由對(duì)稱性，得出其它兩相的電壓、電 流。流。對(duì)稱三相電路的對(duì)稱三相電路的一般計(jì)算方法一般計(jì)算方法上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回+_+_+OOZZZA UB UC UA IB IC IABCabc一相計(jì)算電路：一相計(jì)算電路：A IooZZUZUZUI |AaoA由一相計(jì)算電路可得：由一相計(jì)算電路可得：由對(duì)稱性由對(duì)稱性可寫出：可寫出：ZUIZUI oCoB120| ,120|aoUA U+AaaoU上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回YY接接ZZUUUUUUCBA | 120 120 0oo設(shè)設(shè)+_+_+OOZZZA UB UC UA

16、 IB IC IABCabc一相計(jì)算電路：一相計(jì)算電路：A IooZZIUAoa 由對(duì)稱性由對(duì)稱性可寫出：可寫出：oo120,120 oaocoaobUUUUaoUA U+AaaoU上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回ZUZUZUI |AaoA+_+_+OOZZZA UB UC UA IB IC IABCabc一相計(jì)算電路：一相計(jì)算電路：A IooZZIUAoa 由對(duì)稱性由對(duì)稱性可寫出：可寫出：oo120,120 abcaabbcUUUUaoUA U+AaaoU上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回ZUZUZUI |AaoA 303oaabUUY 接接+_+_+NZZZA UB UC UA IB IC IABCabcab Ibc

17、Ica IoCAcaoBCbcoABabUUUUUUUUU1503903303 負(fù)載上相電壓與電源線電壓相等：負(fù)載上相電壓與電源線電壓相等：ZZUUUUUUCBA | 120 120 0oo設(shè)設(shè)上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回方法一：按原圖計(jì)算方法一：按原圖計(jì)算+_+_+NZZZA UB UC UA IB IC IABCabcab Ibc Ica I|Z|UII|Z|UII|Z|UZUIoabcaoabbcoabab 1503120903120303計(jì)算相電流：計(jì)算相電流：線電流：線電流：oACoABoabAIIIIII120120303 30o30oA Uab Iab U30oA I30obc Ica I

18、B IC I caI 上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回方法二：將原電路化為方法二：將原電路化為Y-Y形式。形式。+A UA IA0OaZ/3A I+_+_+oZZZA UB UC UB IC IABCabcab Ibc Ica IoZ/3上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回ZZUUUUUUCBA | 120 120 0oo設(shè)設(shè)|Z|UZUZ/UIAoaA 333+A UA IAoOaZ/3|Z|UIIooAab 3033031AB303303UZIUUUaboooaab A I+_+_+oZZZA UB UC UB IC IABCabcab Ibc Ica IoZ/3上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回 例例ABCZZZZlZlZl已知對(duì)稱三

19、相電源已知對(duì)稱三相電源線線電壓為電壓為380V，Z=6.4+j4.8 ， Zl =3+j4 。求：負(fù)載求：負(fù)載Z的相電壓、線電壓和的相電壓、線電壓和相電流。相電流。解：解： AU+A+BO+CBU C UZlZlZlZZZ+AU A IAOoaZZl上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回OOabcabc+AU A IAOOaZZlV03220V 0380oAoAB UU則則設(shè)設(shè) A3.171 .1743.188.12 03220j8.89.4 03220ooooAA lZZUIV 2 .368 .1369 .3683.171 .17oooAoa ZIUV 2 . 69 .236V 2 . 68 .1363303o

20、oooaab UUUl =380V，Z=6.4+j4.8 ， Z l =3+j4 上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回 A3.171 .1743.188.12 03220j8.89.4 03220ooooAOA lZZUIV 2 .368 .1369 .3683.171 .17oooAoa ZIUV 2 . 69 .236V 2 . 68 .1363303ooooaab UU上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回A9 .531 .171 .731201 .17A1 .1931 .171 .731201 .17 CBIIV 8 . 378 .1361202 .368 .136V 156.2-8 .136120-2 .368 .136

21、oocoob UUV 8 .131236.91202 . 69 .236V 126.2-236.9120-2 . 69 .236ocaobc UU_+OABC AI BI CIA UB UC UZlZlZlZZZABCBA ICB IAC I對(duì)稱三相電路中，對(duì)稱三相電路中，Z=(19.2+j14.4), Zl=(3+j4) , 對(duì)稱線電對(duì)稱線電壓壓UAB=380V。求負(fù)載端的線電壓、線電流和相電流。求負(fù)載端的線電壓、線電流和相電流。 該電路可以變換為對(duì)稱的該電路可以變換為對(duì)稱的Y-Y電路。電路。負(fù)載端需要將三角形連接變成變換為星形連接負(fù)載端需要將三角形連接變成變換為星形連接上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回+

22、_ZlZABC+_+_ZlZZlZABC AI BI CIA UB UC U 844634142193.j.j.ZZV, 0220A /U令令根據(jù)一相計(jì)算電路有根據(jù)一相計(jì)算電路有ZZUIl AA= 17.1/- 43.2A A2163117B ./.I A876117C ./.IO上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回ZIU AOA= 136.8 /- 6.3VOABA3 UU/ 30 =236.9 / 23.7 V根據(jù)對(duì)稱性根據(jù)對(duì)稱性V 3969236CB ./.UV 71439236AC ./.U+_ZlZABC+_+_ZlZZlZABC AI BI CIA UB UC U上頁(yè) 下頁(yè)目錄返回根據(jù)負(fù)載端的線電壓可以求得負(fù)載中的相電流。根據(jù)負(fù)載端的線電壓可以求得負(fù)載中的相電流。 303BABAAIZUI= 9.9 /- 13.2A A213399C