第五章.三相電路

1、下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁NSAX在兩磁極中間，放一個線圈。在兩磁極中間，放一個線圈。根據(jù)右手定則可知，線圈中產(chǎn)生感應根據(jù)右手定則可知，線圈中產(chǎn)生感應電動勢，其方向由電動勢，其方向由AX。 讓線圈以讓線圈以 的速度順時針旋轉(zhuǎn)。的速度順時針旋轉(zhuǎn)。 合理設計磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布，線圈兩端便可得到合理設計磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布，線圈兩端便可得到單相單相交交流電動勢。流電動勢。2sinAXeEt單相交流電動勢的產(chǎn)生單相交流電動勢的產(chǎn)生e下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁定

2、子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子ZAXYNSC-+B鐵心鐵心（作為導磁路經(jīng)）（作為導磁路經(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)電機結(jié)構(gòu)發(fā)電機結(jié)構(gòu)三相繞組：三相繞組：A XB YC Z首端首端末端末端 外力帶動外力帶動 轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)子以 的速度旋轉(zhuǎn)。三個線圈中便產(chǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。三個線圈中便產(chǎn)生三個單相電動勢。生三個單相電動勢。下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁三個正弦交流電壓的特征：三個正弦交流電壓的特征：（1）瞬時表達式）瞬時表達式sinsin120sin240AmBmCmuUtuUtuUtsin(120 )mUt0 120240360Um BuAuCu t

3、下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁ABCUUU所以AUBUCU120120120A0pUUB120pUUC120pUU？0下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁ABCUUU、ABBCCAUUU、Up UlXYZNBCA + + +(1) 聯(lián)接方式聯(lián)接方式AXYCBZNuA+uC+uB+CU+BU+AUAUBUCU(相線、火線相線、火線)（地線、零線）（地線、零線）ABUBCUCAU這種接法稱為三相四線制這種接法稱為三相四線制下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁BCUCUBAABUUU CBBCUUU ACCAUUU 由相量圖可得

4、由相量圖可得 30BUABUAUCUBUAXYZNBC+ +CUBUAUABA330UUP330UL30UCACPL3303150150UUUUBCBPL33039090UUUU 且且超超線線電電壓壓形形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)時時結(jié)結(jié)論論：電電源源,3,Y PUUl 。三相線電壓也是對稱的三相線電壓也是對稱的前相應的相電壓前相應的相電壓 ,30CAU 30 30ABUBCUCAU下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 p 相電壓相電壓線電壓線電壓 時時結(jié)結(jié)結(jié)論：電源形聯(lián)結(jié)論：電源形聯(lián)UUl +BACABUCAUBCUBCU在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級為在日常生活與工農(nóng)業(yè)生

5、產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級為V380 V220lPUU、下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁星形接法星形接法ACB NZZZ三角形接法三角形接法ACBZZZ負載的兩種接法負載的兩種接法:C三相四線制三相四線制380/220380/220伏伏 額定相電壓為額定相電壓為220伏的單相負載伏的單相負載 額定線電壓為額定線電壓為380伏的三相負載伏的三相負載下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁NICBAIII、ZBZCZA+AUBUCU+AIBICIN 電源中性點電源中性點N 負載中性點負載中性點CNB

6、NANNIIIINIANICNIBNIplIICNCBNBANAIIIIII線電流線電流=相電流相電流* ,ANBNCNIII下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁AAABBBCCC ANBNCNUIIZUIIZUIIZZBZCZA+AUBUCU+AIBICIANICNIBNINIZUIIppl線電流、相電流計算通式：線電流、相電流計算通式：*負載兩端的電壓等于電源的相電壓負載兩端的電壓等于電源的相電壓下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁ABCZZZZNABC 0IIII中線電流所以負載對稱時，所以負載對稱時，三相電流也對稱。三相電流也對稱。ZZZ+A

7、UBUCU+AIBICIANICNIBNINI0 VApUU 120BpUU120CpUU0pAPAANUUUIIZZZ 120pCCNUIIZ120pBBNUIIZ三相電壓對稱，且三相電壓對稱，且ZZ即即下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁正誤判斷正誤判斷ZUIll ZUIlP P3IIl PUUl P3UUl ZUIPP AIBICINIaI+ZBZCZAAUBUCU+AAB3ZUIA AABA330ZUI AABA330ZUI AAB3ZUIA AABA330ZUI 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁0CBANIIII)(ZZZZCBA負載對

8、稱時負載對稱時問題及討論問題及討論零線是否可以取消？零線是否可以取消？答：答：Y形連接，三相負載完全對稱時，零線可以取消。形連接，三相負載完全對稱時，零線可以取消。 稱為三相三線制。稱為三相三線制。ZZZ+AUBUCU+下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁三相三線制供電時，若各相負載不相等，將如何計算各電流？三相三線制供電時，若各相負載不相等，將如何計算各電流？求：各相負載電流。求：各相負載電流。已知：已知：220 0 220120 220240ABCUUU 每盞燈的額定值為每盞燈的額定值為: 220V、 100WNAIBICICB+AUBUCU+AAUBUCURRRRN

9、NABCAIBICIN NU下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁RRRRRRUN21121202201202200220 每盞燈為每盞燈為220V、 100W4842PURV 12055NUAIBICI代入代入R得：得：CUAUBURRRRNNABCAIBICI利用節(jié)點電壓法利用節(jié)點電壓法下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁例例1 1：N+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACB若若RA=RB= RC = 5 ，求線電流及中性線電，求線電流及中性線電若若RA=5 , RB=10 , RC=20 ,求線電流及求線電流及 星形聯(lián)結(jié)的三相電路，電

10、源電壓對稱。設電源星形聯(lián)結(jié)的三相電路，電源電壓對稱。設電源線電壓線電壓 ， 負載為電燈組，負載為電燈組，V)30314sin(2380AB tu流流 IN ;中性線電流中性線電流 IN 。下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁中性線電流中性線電流0CBAN IIII解：解： 已知：已知：N+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACBV30380AB UV0220A U(1) 線電流線電流 A044A50220AAA RUI三相對稱三相對稱A12044B IA12044C I(2) 三相負載不對稱三相負載不對稱（RA=5 、RB=10 、RC=20 ） A12011A

11、20120220CCC RUIA12022A10120220BBB RUIA044A50220AAA RUINABCIIII2919A下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁則節(jié)點電壓則節(jié)點電壓NN RBRC.RA+AIBICIAUBUCUAU BU CU NU設設,V0220A UABC220 0220120220 12051020111NURRRA193 .85A)2 .27j6 .78( CCN288 131 VUUU BBN249.4139VUUU AAN144 11VUUU A08 .28A511144AAA RUIA13994.24A101394 .249BBB

12、RUIA1314 .14A20131288CCC RUI下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁解解: (1) 中性線未斷中性線未斷 此時此時A A相短路電流很大，將相短路電流很大，將A A相熔斷絲相熔斷絲熔斷，而熔斷，而B B相和相和C C相未受影響，其相電相未受影響，其相電壓仍為壓仍為220V, 220V, 正常工作。正常工作。此時負載中性點此時負載中性點ABBABCAC0 ,380 V,380 VCUUUUUUU N+AU +CU +BU 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 B、C相燈仍承受相燈仍承受220V電壓電壓, 正常工作。正常工作。A7

13、.120210380CBBC RRUIV127107 .12BB IR UV254207 .12CC IR UIBC+ CNBUCU下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁負載負載Y Y形接法形接法3lPlPIIUUACBNZZZ對稱負載時：對稱負載時：下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁5.3 負載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路負載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路CBAIII、ABIBCICAIZABZBCZCAACB+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICI(1) 負載相電壓負載相電壓=電源線電壓電源線電壓即即(2) 相電流相電流ABABABZUI BCBCBCZ

14、UI CAACAZUIC 相電流：相電流：CABCABIII、線電流：線電流： CBAIII、下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁IBCIABIUBCUABUCA30負載對稱時負載對稱時, AICAI IBIC(3) 線電流線電流由相量圖可求得由相量圖可求得CAABAIII ABBCBIII BCCACIII ZUIIIIP PCABCABRXarctanCABCAB lIIII CBAPP330cos2IIIl 。3030且落后相應的相電流且落后相應的相電流(相電流),(相電流),3 3線電流線電流聯(lián)接時聯(lián)接時對稱負載對稱負載 : :結(jié)論結(jié)論 P IIl下一頁下一頁總目

15、錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁負載的額定電壓負載的額定電壓 = 電源的線電壓電源的線電壓應作應作 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)負載的額定電壓負載的額定電壓 = 電源線電壓電源線電壓31應作應作 Y 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié) 三相電動機繞組可以聯(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，而照明負載一般都聯(lián)結(jié)成星形（具有中性線）。角形，而照明負載一般都聯(lián)結(jié)成星形（具有中性線）。下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁llIIUU31 ,pp 對稱負載對稱負載 聯(lián)結(jié)時：聯(lián)結(jié)時： P PPP3cos3cosllPU IU I同理同理p ppp3sin3sinllQU IU I

16、llIIUU pp ,31對稱負載對稱負載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差當負載對稱時：當負載對稱時：P = 3Up Ipcos p22PPLL33SPQU IU I所以所以下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁正誤判斷正誤判斷AIBICINIaI+ZBZCZAAUBUCU+Wcos23202203803 PWcos53202203803 P Wcos53202202203 P AB380 30 V20 53UZ已知：三相負載對稱下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 有一三相電動機有一三相電動機, 每相的等效電阻每相的等效

17、電阻R = 29 , 等效感抗等效感抗 XL=21.8 , 試求下列兩種試求下列兩種情況下電動機的相電流、線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得的結(jié)果：情況下電動機的相電流、線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得的結(jié)果： (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。的三相電源上。例例1:解解:(1)A1 . 6A8 .212922022PP ZUIW8 .2129291 . 63803cos322LL IUPWk2 . 38 . 01 . 63803 Wk2 . 3W8 . 05

18、 .102203cos3LL IUP222206.12921.8LPUIAAZ(2)A5 .103PL II下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 比較比較(1), (2)的結(jié)果的結(jié)果: 有的電動機有兩種額定電壓有的電動機有兩種額定電壓, 如如220/380 V。當電源電壓為當電源電壓為380 V時時, 電動機的繞組應聯(lián)結(jié)成星形；電動機的繞組應聯(lián)結(jié)成星形；當電源電壓為當電源電壓為220 V時時, 電動機的繞組應聯(lián)結(jié)成三角形。電動機的繞組應聯(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

19、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下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁例例2:1I1IC ZYR 線電壓線電壓Ul為為380 V的三相電源上，接有兩組對稱三相負載：一組是三角形聯(lián)結(jié)的三相電源上，接有兩組對稱三相負載：一組是三角形聯(lián)結(jié)的電感性負載，每相阻抗的電感性負載，每相阻抗 ; 另一組是星形聯(lián)結(jié)的電阻性負另一組是星形聯(lián)結(jié)的電阻性負載，每相電阻載，每相電阻R =10 , 如圖所示。試求如圖所示。試求(1)各組負載的相電流；各組負載的相電流；(2)電路線電流電路線電流；(3) 三相有功功率。三相

20、有功功率。 373 .36Z設設解：解：V0380AB UV30220A U則則 A37-47.10A3736.30380ABAB ZUI A03-22YAYA RUI1I下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 A6713.1803-37347.10A I A7 .463830226713.18YAAA IIIAUABUAYI AIAI-30o-67o-46.7oWk4 . 2144809546W223803W8 . 013.183803cos3cos3YLLLLY IUIUPPP下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁三相交流電路的小結(jié)（三相交流電路的小結(jié)（1）-三相電源三相電源三相四線制三相四線制AAeCeBeC