電路邱關(guān)源第五版12第十二章

1、第第1212章章 三相電路三相電路三相電路三相電路12.1線電壓線電壓(電流電流)與相電壓與相電壓(電流電流)的關(guān)系的關(guān)系12.2對稱三相電路的計算對稱三相電路的計算12.3不對稱三相電路的概念不對稱三相電路的概念12.4三相電路的功率三相電路的功率12.5首首 頁頁本章重點本章重點l重點重點 1. 1.三相電路的基本概念三相電路的基本概念 2. 2.對稱三相電路的分析對稱三相電路的分析 3. 3.不對稱三相電路的概念不對稱三相電路的概念 4. 4.三相電路的功率三相電路的功率返 回瞬時值表達(dá)式瞬時值表達(dá)式)120cos(2)()120cos(2)(cos2)(oCoBAtUtutUtutUt

2、u波形圖波形圖A、B、C 三端稱為始端三端稱為始端，X、Y、Z 三端稱為末端三端稱為末端。u tuAuBuCoA+XuAB+YuBC+ZuC下 頁上 頁返 回相量表示相量表示 1201200oCoBoAUUUUUUAUCUBU120120120對稱三相電源的特點對稱三相電源的特點00 CBACBAUUUuuuBAUU下 頁上 頁返 回正序正序( (順序順序) )：ABCA負(fù)序負(fù)序( (逆序逆序) )：ACBAABC相序的實際意義：相序的實際意義：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)ABC三相電源各相經(jīng)過同一值三

3、相電源各相經(jīng)過同一值( (如最大值如最大值) )的先后順序。的先后順序。對稱三相電源的相序?qū)ΨQ三相電源的相序三相電機三相電機下 頁上 頁返 回2. 2. 三相電源的聯(lián)接三相電源的聯(lián)接 X, Y, Z 接在一起的點稱為接在一起的點稱為Y聯(lián)接對稱三相聯(lián)接對稱三相電源的中性點，用電源的中性點，用N表示。表示。（1 1）星形聯(lián)接）星形聯(lián)接( (Y聯(lián)接聯(lián)接) )+ANX+BY+CZAUBUCU+ABCNAUBUCU-下 頁上 頁返 回（2 2）三角形聯(lián)接）三角形聯(lián)接( (聯(lián)聯(lián)接接) )三角形聯(lián)接的對稱三相電源沒有中點。三角形聯(lián)接的對稱三相電源沒有中點。注意+AXBYCZAUBUCU+X+CYZABCBU

4、CUAU下 頁上 頁返 回3. 3. 三相負(fù)載及其聯(lián)接三相負(fù)載及其聯(lián)接(1) 星形聯(lián)接星形聯(lián)接CBAZZZ 當(dāng)當(dāng)稱三相對稱負(fù)載稱三相對稱負(fù)載 三相電路的負(fù)載由三部分組成，其中每一部分三相電路的負(fù)載由三部分組成，其中每一部分稱為一相負(fù)載，三相負(fù)載也有二種聯(lián)接方式。稱為一相負(fù)載，三相負(fù)載也有二種聯(lián)接方式。ABCNZAZCZBABCNZAZCZB下 頁上 頁返 回(2) 三角形聯(lián)接三角形聯(lián)接ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZABCABCABZZZ 當(dāng)當(dāng)稱三相對稱負(fù)載稱三相對稱負(fù)載下 頁上 頁返 回4. 4. 三相電路三相電路 三相電路就是由對稱三相電源和三相負(fù)載聯(lián)三相電路就是由對稱三相電源

5、和三相負(fù)載聯(lián)接起來所組成的系統(tǒng)。工程上根據(jù)實際需要可以接起來所組成的系統(tǒng)。工程上根據(jù)實際需要可以組成：組成：電源電源YY負(fù)載負(fù)載電源電源Y負(fù)載負(fù)載當(dāng)電源和負(fù)載都對稱時，稱為對稱三相電路。當(dāng)電源和負(fù)載都對稱時，稱為對稱三相電路。注意下 頁上 頁返 回三相四線制三相四線制YYYZZZN+AN+B+CAUBUCUZZZ+A+B+CAUBU三相三線制三相三線制下 頁上 頁返 回1. 名詞介紹名詞介紹+ANX+BY+CZAUBUCU+AXBYCZAUBUCU+端線端線( (火線火線) )：始端：始端A, B, C 三端引出線。三端引出線。中線：中性點中線：中性點N引出線，引出線， 連接連接無中線。無中線

6、。12.2 12.2 線電壓線電壓( (電流電流) )與相電壓與相電壓( (電流電流) )的關(guān)系的關(guān)系下 頁上 頁返 回相電壓：每相電源的電壓。相電壓：每相電源的電壓。線電壓：端線與端線之間的電壓。線電壓：端線與端線之間的電壓。CACB BA,UUUCBA,UUU+AXBYCZAUBUCU+ANX+BY+CZAUBUCUBAUBAUBCUBCUCAUCAU線電流：流過端線的電流。線電流：流過端線的電流。CBAIII,AIBICIAIBICI下 頁上 頁返 回ABCZBCZCAZABABCNZAZCZB負(fù)載的相電壓：每相負(fù)載上的電壓。負(fù)載的相電壓：每相負(fù)載上的電壓。負(fù)載的線電壓：負(fù)載端線間的電壓

7、。負(fù)載的線電壓：負(fù)載端線間的電壓。,NCNBNAUUU,ACCBBAUUU,ACCBBAUUU線電流：流過端線的電流。線電流：流過端線的電流。CBAIII,相電流：流過每相負(fù)載的電流。相電流：流過每相負(fù)載的電流。cabcabcbaIIIIII, ,NBU+ +- -ACU+ +- -AIAIaIabI 下 頁上 頁返 回Y聯(lián)接聯(lián)接oCCNoBBNoANA120 120 0UUUUUUUUU設(shè)設(shè)+A+B+CAUBUCUBAUBCUCAUAIBICIoooNACNCAoooCNNBCBoooBNNABA150301209031201203031200UUUUUUUUUUUUUUUUUU2. 2.

8、相電壓和線電壓的關(guān)系相電壓和線電壓的關(guān)系下 頁上 頁返 回BNU利用相量圖得到相電壓和線電壓之間的關(guān)系：利用相量圖得到相電壓和線電壓之間的關(guān)系：線電壓對稱線電壓對稱( (大小相等，大小相等，相位互差相位互差120o)一般表示為：一般表示為：BAU30oNAUBNUCNU30o30oBCUCAUNAUBNUCNUBAUBCUCAUo CNCAo BNCBo ANBA303303303UUUUUU下 頁上 頁返 回對對Y聯(lián)聯(lián)接的對稱三相電源接的對稱三相電源 所謂的所謂的“對應(yīng)對應(yīng)”：對應(yīng)相電壓用線電壓的：對應(yīng)相電壓用線電壓的 第一個下標(biāo)字母標(biāo)出。第一個下標(biāo)字母標(biāo)出。(1) 相電壓對稱，則線電壓也對

9、稱相電壓對稱，則線電壓也對稱(3) 線電壓相位領(lǐng)先對應(yīng)相電壓線電壓相位領(lǐng)先對應(yīng)相電壓30o。 plUU33 )2(即即 倍倍, ,的的線線電電壓壓大大小小等等于于相相電電壓壓 CNCABNC BANB AUUUUUU結(jié)論下 頁上 頁返 回聯(lián)聯(lián)接接oCoBoA120 120 0UUUUUU設(shè)設(shè)oCCAoBCBoABA1201200UUUUUUUUU線電壓等于對應(yīng)的相電壓線電壓等于對應(yīng)的相電壓以上關(guān)于線電壓和相電壓的關(guān)系也適以上關(guān)于線電壓和相電壓的關(guān)系也適用于對稱星型負(fù)載和三角型負(fù)載。用于對稱星型負(fù)載和三角型負(fù)載。注意+AXBYCZAUBUCU+BAUBCUCAUCIAIBI下 頁上 頁返 回聯(lián)聯(lián)

10、接電源始端末端要依次相連。接電源始端末端要依次相連。正確接法正確接法錯誤接法錯誤接法 I =0 電源電源中不會產(chǎn)生環(huán)流中不會產(chǎn)生環(huán)流AUBUCUI0CBAUUUCCBA2UUUUAUBUCUIC U總UI 0 電源電源中將會產(chǎn)生環(huán)流中將會產(chǎn)生環(huán)流下 頁上 頁返 回2. 2. 相電流和線電流的關(guān)系相電流和線電流的關(guān)系Y聯(lián)接時，線電流等于相電流。聯(lián)接時，線電流等于相電流。ZZZN+N+AUBUCUAIBICINIY聯(lián)接聯(lián)接結(jié)論下 頁上 頁返 回ZUZUINANAA33/ZUBA030)3(30303abI+AUBUCU+AIBICIZZZabIbcIcaI0303ZUA結(jié)論聯(lián)接的對稱電路：聯(lián)接的對

11、稱電路：.33 ) 1 (plII 即即 倍倍, ,的的線線電電流流大大小小等等于于相相電電流流(2) 線電流相位滯后對應(yīng)相電流線電流相位滯后對應(yīng)相電流30o。 Z/3Z/3Z/3NCBAZUIabA聯(lián)接聯(lián)接下 頁上 頁返 回13.3 13.3 對稱三相電路的計算對稱三相電路的計算 對稱三相電路由于電源對稱、負(fù)載對稱、線路對稱三相電路由于電源對稱、負(fù)載對稱、線路對稱，因而可以引入一特殊的計算方法。對稱，因而可以引入一特殊的計算方法。1. 1. YY聯(lián)接聯(lián)接( (三相三線制）三相三線制）ZZUUUUUU| 120 120 0oCoBoA設(shè)設(shè)ZZZN+N+AUBUCUAIBICI下 頁上 頁返 回

12、以以N點為參考點，對點為參考點，對N點列寫結(jié)點方程：點列寫結(jié)點方程：CBANN111)111(UZUZUZUZZZ0 0)(13NNCBANNUUUUZUZNNUZZZN+N+AUBUCUAIBICI下 頁上 頁返 回負(fù)載側(cè)相電壓：負(fù)載側(cè)相電壓：oCNCoBNBoANA1201200UUUUUUUUU 因因N，N兩點等電位，可將其短路，兩點等電位，可將其短路，且其中電流為零。這樣便可將三相電路的計算化為且其中電流為零。這樣便可將三相電路的計算化為單相電路的計算。單相電路的計算。NA U也為對也為對稱電壓稱電壓結(jié)論ZZZN+N+AUBUCUAIBICIA相計算電路相計算電路+AUAIANNZ下

13、頁上 頁返 回計算電流：計算電流：ZUZUZUIZUZUZUIZUZUZUIoCNCCoBNBBANAA120|120|為對稱為對稱電流電流電源中點與負(fù)載中點等電位。電源中點與負(fù)載中點等電位。有無中線對電路情有無中線對電路情況沒有影響。況沒有影響。 對稱情況下，各相電壓、電流都是對稱的，可對稱情況下，各相電壓、電流都是對稱的，可采用一相（采用一相（A相）等效電路計算。其它兩相的電相）等效電路計算。其它兩相的電壓、電流可按對稱關(guān)系直接寫出。壓、電流可按對稱關(guān)系直接寫出。結(jié)論下 頁上 頁返 回Y形聯(lián)接的對稱三相負(fù)載，根據(jù)相、線電壓、電形聯(lián)接的對稱三相負(fù)載，根據(jù)相、線電壓、電流的關(guān)系得：流的關(guān)系得：

14、aAIIUU,303NAAB2. 2. Y聯(lián)聯(lián)接接ZZUUUUUU| 120 120 0oCoB0A設(shè)設(shè)解法解法1負(fù)載上相電壓與線電壓相等：負(fù)載上相電壓與線電壓相等：oCAcaoBCbcoABab1503903303UUUUUUUUUZZZ+A+B+CAUBUcabCU下 頁上 頁返 回ZUZUIZUZUIZUZUIocacaobcbcoabab150|390|330|3相電流：相電流：線電流：線電流：ocabccaCobcabbcBoabcaabA303303303IIIIIIIIIIII30o30oA UabIabU30oAI30obcIcaIBICIcaI下 頁上 頁返 回cab+AUB

15、UCU+AIBICIZZZabIbcIcaI負(fù)載上相電壓與線電壓相等，且對稱。負(fù)載上相電壓與線電壓相等，且對稱。線電流與相電流對稱。線電流是相電流的線電流與相電流對稱。線電流是相電流的 倍，相位落后相應(yīng)相電流倍，相位落后相應(yīng)相電流30。3根據(jù)一相的計算結(jié)果，由對稱性可得到其余兩根據(jù)一相的計算結(jié)果，由對稱性可得到其余兩相結(jié)果。相結(jié)果。解法解法2結(jié)論Z/3Z/3Z/3N c b a下 頁上 頁返 回ZUZUZUI|333/ANaAZUIIooAab30|33031ooanab303303UUU利用計算相電流的一相等效電路。利用計算相電流的一相等效電路。303330330|3oababUUUZUII

16、ZUZUZUIABababAAB解法解法3aZ/3A相計算電路相計算電路+AUAIANNaZ+AB UabIABb下 頁上 頁返 回3. 3. 電源為電源為聯(lián)接時的對稱三相電路的計算聯(lián)接時的對稱三相電路的計算 將將 電源用電源用Y電源電源替代，保證其線電壓替代，保證其線電壓相等。相等。oCACoBCBoABA303130313031UUUUUUABC+BAUCBUACU+A+B+CAUBUCU下 頁上 頁返 回例例3031ABAUU+BAUBCUCAU+AIBICIZZZabIbcIcaIbACBZlZlZlac+AUBUCU+AIBICIZ/3Z/3bACBZlZlZlacZ/3Z/3Zla

17、+AUAIANN下 頁上 頁返 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聯(lián)接電路；接電路； (2)連接負(fù)載和電源中點，中線上若有阻抗可不計；連接負(fù)載和電源中點，中線上若有阻抗可不計；(3)畫出單相計算電路，求出一相的電壓、電流：畫出單相計算電路，求出一相的電壓、電流：(4)根據(jù)根據(jù)接、接、Y接時接時線量（線電壓、線電流）、線量（線電壓、線電流）、相量（相電壓、相電流）之間的關(guān)系，求出相量（相電壓、相電流）之間的關(guān)系，求出原電路的電流電壓。原電路的電流電壓。(5)由對稱性，得出其它兩相的電壓、電流。由對稱性，得出其它兩相的電壓、電流。 對稱三相電路的一般計算方法對

18、稱三相電路的一般計算方法: :一相電路中的電壓為一相電路中的電壓為Y接時的相電壓。接時的相電壓。一相電路中的電流為線電流。一相電路中的電流為線電流。小結(jié)下 頁上 頁返 回例例1 對稱三相電源線電壓為對稱三相電源線電壓為380V，Z=6.4+j4.8， Zl =6.4+j4.8。求負(fù)載求負(fù)載 Z 的相、線電壓和電流。的相、線電壓和電流。解解畫出一相計算圖畫出一相計算圖ZZla+AUAIANN+AUBUCU+AIBICIZZACBZlZlZlZNNacb下 頁上 頁返 回A 3.171 .1743.188.12 03220 j8.89.4 03220ooooANAlZZUI V2 .368 .13

19、69 .3683.171 .17oooANaZIU V2 . 69 .236 V2 . 68 .1363303oooanabUUV03220 V 0380 oAoABUU則則設(shè)設(shè)ZZla+AUAIANN下 頁上 頁返 回例例2 對稱三相負(fù)載分別接成對稱三相負(fù)載分別接成Y和和型。求線電流。型。求線電流。解解 ZUIANAYZUZUIANANA33/Y3 II 應(yīng)用：應(yīng)用：Y降壓起動。降壓起動。YAIABCZZZAIABCZZZ下 頁上 頁返 回1. 1. 對稱三相電路功率的計算對稱三相電路功率的計算12.5 12.5 三相電路的功率三相電路的功率 Pp=UpIpcos 三相總功率：三相總功率： P=3Pp=3UpIpcos plplIIUU ,3 :Y接接平均功率平均功率ABCZZ