三相交流電路

1、第第4章章 三相交流電路三相交流電路4.1 三相交流電源三相交流電源 4.2 三相負載三相負載 4.3 對稱三相電路的計算對稱三相電路的計算 4.4 不對稱三相電路的分析不對稱三相電路的分析 4.5 三相電路的功率三相電路的功率 4.1.1 三相交流電源的產生4.1 三相交流電源三相交流電源 三相繞組對稱地分布在定子上，而三相交流發(fā)電機轉子三相繞組對稱地分布在定子上，而三相交流發(fā)電機轉子電樞表面的磁感應強度按正弦規(guī)律分布的。電樞表面的磁感應強度按正弦規(guī)律分布的。 當轉子（磁極）以均勻角速率旋轉時，在三個繞組中將當轉子（磁極）以均勻角速率旋轉時，在三個繞組中將產生感應正弦電動勢：產生感應正弦電動

2、勢： 、 、 ，即感應電壓：即感應電壓： 、 、 。 UEVEWEUUVUWU如以相繞組中的感應電壓為參考，則各相繞組感如以相繞組中的感應電壓為參考，則各相繞組感應電壓的瞬時值可表示為應電壓的瞬時值可表示為 )120sin(t)240sin(t)120sin(tsint0m0mW0mVmUUUuUUuu 相量表達式為相量表達式為00W0V0U120U240U120U0UUUUuuWuUuVt3602401200120t2t1對稱三相交流電源的波形圖和相量圖對稱三相交流電源的波形圖和相量圖最大值和頻率都相同，彼此之間的相位差為1200的三個正弦交流電源對稱三相交流電源對稱三相交流電源1U2UUU

3、1V2VVU1W2WWU31圖4三相電源電路符號對稱三相交流電源:電壓的瞬時值或相量之和為0即0WVUuuu0WVUUUU相序相序l上述三相電源相位的次序為U、V、W-順序（或正序）。l與此相反，若V相超前U相1200，W相超前V相1200，這樣的相序稱為反序（或負序）。l在供電系統(tǒng)中，分別用“黃”、“綠”、“紅”三種顏色分別代表U相、V相、W相電源。-三相電源依次達到最大值的先后次序三相電源依次達到最大值的先后次序4.1.2 三相交流電源的聯(lián)接l1星形聯(lián)接（Y）三相四線制的星形聯(lián)接 NNUuUuVVuWW為便于觀看，將上面的連接如此畫：火線（端線/相線） -從三相電源的正極性端引出的三根輸出

4、線零線（中線） -從公共點引出的傳輸線，常用黑色和白色表示地線 -接地的零線相電壓 -在星形電源中，每根端線與中線之間的電壓就是每一相的相電壓。 有效值常用UP表示 線電壓 -端線與端線之間的電壓 有效值常用UL表示 UWWUWVVWVUUVUUUUUUUUU星形電源的線電壓與相電壓之間的關系為00W0V0U120U240U120U0UUUU又則有0W00WU0V00VW0U00UV3030U120U303120U120U303120U0UUUUUUU可看出：線電壓超前相應的相電壓300UWU.UV.UVW.UU.UUV.UW. UV.30三相電源相電壓、線電壓的相量圖 UUNUUVVNUUW

5、WNUU星型電源中：線電壓和相電壓的有效值關系為：PL3UU 2 三相電源的三角形（三相電源的三角形（）連接）連接 (a)WUW.UU.UV.VUUW.UWU.UU.UUV.UV.UVW.(b)三相電源的三角形連接線電壓等于相電壓 ， WWUVVWUUVUUUUUU,pLUU相位相同。即三角形電源對負載只能提供一種電壓。 我國市網低壓供電線路大多采用三相四線制供電方式，端線與零線之間的相電壓有效值為220V，端線與端線之間的線電壓有效值為380V。當對稱三角形電源正確聯(lián)接時，0WVUUUU所以電源內部無環(huán)流。 若接錯，將形成很大的環(huán)流，造成事故。 實際操作中注意： 先不要完全閉合，留下一個開口

6、，在開口處接上一只交流電壓表，測量一下回路中總的電壓是否為零。 如果測量的電壓等于零，說明聯(lián)接正確，這時再把電壓表拆除，把開口處接在一起。 三相電源的繞組聯(lián)接成三角形4.2 三三 相相 負負 載載 4.2.1 負載的星形（負載的星形（Y）連接）連接 1 三相四線制電路三相四線制電路(a)UW.UU.NUV.ZUNNZVZWWVUIU.IV.IW.UV.UU.UW.IV.IU.IW.(b)IN.三相四線制電路及電壓、電流相量圖 ,1201201201201201200UVWUVWUVWNUVWUUUUVUWUWUNUVWUUUUUUIIIZZZIIIIUIZUUIIZZUUIIZZIIIIIII

7、 例例 三相四線制電路中, 星形負載各相阻抗分別為ZU=8+j6, ZV=3j4,ZW=10, 電源線電壓為380V, 求各相電流及中線電流。 解解 設電源為星形連接, 則由題意知VUVUUUlp02202203AjZUIUUU9 .36229 .36100220680220AZUIAjZUIWWWVVV12022010120220101202209 .66441 .53512022043120220AjjjjIIIIWVUN4 .55426 .349 .231 .19115 .403 .172 .136 .17120229 .66449 .36222 三相三線制電路三相三線制電路 UW.AU

8、U.NUV.ZUNNZVZWCBIU.IV.IW. 負載為Y形連接的三相三線制電路 WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU111ZZZZZWVU若負載對稱, 即 ，則03)(1111ZUUUZZZZZUZUZUUWVUWVUWWVVUUNN0111WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU 4.2.2 三相負載的三角形（三相負載的三角形（）連接）連接VWWUWUVVWVWUUVUWUWUWUVWVWVWUVUVUVIIIIIIIIIZUIZUIZUI,如果負載對稱, 即120120120120UVUVWUWUWUWUUVUVVWVWVWUVUVUVUVWUVWUVIZUZUZUIIZUZU

9、ZUIZUZUIZZZZ303303303WUVWWUWVWUVVWVUVWUUVUIIIIIIIIIIII即三相負載為三角形聯(lián)接時，線電流的有效值是相即三相負載為三角形聯(lián)接時，線電流的有效值是相電流有效值的電流有效值的 倍，即倍，即 。線電流在。線電流在相位上比相應的相電流滯后相位上比相應的相電流滯后300。它們的相量關系如。它們的相量關系如圖圖4-2-3（b）所示。）所示。3PLII3 例例 對稱負載接成三角形, 接入線電壓為380V的三相電源,若每相阻抗Z=6+j8, 求負載各相電流及各線電流。 解解 設線電壓 ，則負載各相電流 VUUV0380AIZUIAIZUIjZUIUVWUWUUVVWVWUVUV9 .66381201 .53381201 .173381201 .53381201 .53381 .53100380860380AIIAIIAIIUWUVUVU9 .36661201 .83661209 .156661201 .8366120