電路第五版第十二章

1、第十二章第十二章 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(duì)稱三相電路的計(jì)算對(duì)稱三相電路的計(jì)算12-3不對(duì)稱三相電路的概念不對(duì)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(diǎn)本章重點(diǎn)l重點(diǎn)重點(diǎn) 1. 1.三相電路的基本概念三相電路的基本概念 2. 2.對(duì)稱三相電路的分析對(duì)稱三相電路的分析 3. 3.不對(duì)稱三相電路的概念不對(duì)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 三相電路由三相電源、三相電路由三相電源、三相負(fù)載和三相輸電三相負(fù)載和三相輸電線路三部分組成。線路三部分組成。

2、發(fā)電方面：比單項(xiàng)電源可提高功率發(fā)電方面：比單項(xiàng)電源可提高功率50。 輸電方面：比單項(xiàng)輸電節(jié)省鋼材輸電方面：比單項(xiàng)輸電節(jié)省鋼材25。12-1 三相電路三相電路l三相電路的優(yōu)點(diǎn)三相電路的優(yōu)點(diǎn)下 頁上 頁配電方面：三相變壓器比單項(xiàng)變壓器經(jīng)濟(jì)且便配電方面：三相變壓器比單項(xiàng)變壓器經(jīng)濟(jì)且便于接入負(fù)載。于接入負(fù)載。用電設(shè)備：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行可靠、維用電設(shè)備：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。護(hù)方便。返 回l三相電路的特殊性三相電路的特殊性 （1 1）特殊的電源）特殊的電源 （2 2）特殊的負(fù)載）特殊的負(fù)載 （3 3）特殊的連接）特殊的連接 （4 4）特殊的求解方式）特殊的求解方式 以上優(yōu)點(diǎn)使三相電

3、路在動(dòng)力方面獲得了廣泛應(yīng)以上優(yōu)點(diǎn)使三相電路在動(dòng)力方面獲得了廣泛應(yīng)用，是目前電力系統(tǒng)采用的主要供電方式。用，是目前電力系統(tǒng)采用的主要供電方式。研究三相電路要注意其特殊性。研究三相電路要注意其特殊性。下 頁上 頁返 回1.1.對(duì)稱三相電源的產(chǎn)生對(duì)稱三相電源的產(chǎn)生通常由三相同步發(fā)通常由三相同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，三相繞組在電機(jī)產(chǎn)生，三相繞組在空間互差空間互差120，當(dāng)轉(zhuǎn)子，當(dāng)轉(zhuǎn)子以均勻角速度以均勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在三相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)在三相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而形成對(duì)稱三電壓，從而形成對(duì)稱三相電源。相電源。三相同步發(fā)電機(jī)示意圖三相同步發(fā)電機(jī)示意圖 三相電源是三個(gè)頻率相同、振幅相同、相位彼三相電源是三個(gè)

4、頻率相同、振幅相同、相位彼此相差此相差120的正弦電源。的正弦電源。NSIAZBXCY下 頁上 頁返 回下 頁上 頁返 回瞬時(shí)值表達(dá)式瞬時(shí)值表達(dá)式)120cos(2)()120cos(2)()cos(2)(CBAtUtutUtutUtu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AUCUBU120120120對(duì)稱三相電源的特點(diǎn)對(duì)稱三相電源的特點(diǎn)00 CBACBAUUUuuuBAUU下 頁上 頁返 回ABC0120120 UUUUUU正序正序( (順序順序) )：ABC

5、A負(fù)序負(fù)序( (逆序逆序) )：ACBAABC相序的實(shí)際意義：相序的實(shí)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(duì)稱三相電源的相序?qū)ΨQ三相電源的相序三相電機(jī)三相電機(jī)下 頁上 頁返 回2. 2. 三相電源的聯(lián)結(jié)三相電源的聯(lián)結(jié) X、 Y、 Z 接在一起的點(diǎn)稱為接在一起的點(diǎn)稱為Y形形聯(lián)結(jié)對(duì)聯(lián)結(jié)對(duì)稱三相電源的中性點(diǎn)，用稱三相電源的中性點(diǎn)，用N表示。表示。（1 1）星形聯(lián)結(jié)）星形聯(lián)結(jié)( (Y形聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)) )+ANX+B

6、Y+CZAUBUCU+ABCNAUBUCU-下 頁上 頁返 回（2 2）三角形聯(lián)結(jié)）三角形聯(lián)結(jié)(形形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié))三角形聯(lián)結(jié)的對(duì)稱三相電源沒有中性點(diǎn)。三角形聯(lián)結(jié)的對(duì)稱三相電源沒有中性點(diǎn)。注意+AXBYCZAUBUCU+X+CYZABCBUCUAU下 頁上 頁返 回3. 3. 三相負(fù)載及其聯(lián)結(jié)三相負(fù)載及其聯(lián)結(jié)(1) 星形聯(lián)結(jié)星形聯(lián)結(jié)CBA ZZZ當(dāng)當(dāng)稱為三相對(duì)稱負(fù)載。稱為三相對(duì)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)載也有兩種連結(jié)方式。稱為一相負(fù)載，三相負(fù)載也有兩種連結(jié)方式。ABCNZAZCZBABCNZAZCZB下 頁上 頁返

7、回(2) 三角形聯(lián)結(jié)三角形聯(lián)結(jié)ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZABCABCAB ZZZ 當(dāng)當(dāng)稱為三相對(duì)稱負(fù)載。稱為三相對(duì)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(duì)稱三相電源和三相負(fù)載聯(lián)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：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(duì)稱時(shí)，稱為對(duì)稱三相電路。當(dāng)電源和負(fù)載都對(duì)稱時(shí)，稱為對(duì)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

8、三線制下 頁上 頁返 回1. 名詞介紹名詞介紹端線端線( (相線相線) )：始端：始端A、 B、 C 三端引出線。三端引出線。中性線：中性點(diǎn)中性線：中性點(diǎn)N引出線，引出線，形聯(lián)結(jié)形聯(lián)結(jié)無中性線。無中性線。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+ANX+BY+CZAUBUCU+AXBYCZAUBUCU+ANX+BY+CZAUBUCU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 BAUUU、CBAUUU、BAUBAUBCUBCUCAUCAU線電流：流過端線的電流。

9、線電流：流過端線的電流。 CBAIII、AIBICI下 頁上 頁返 回+AXBYCZAUBUCU+AIBICIABCZBCZCAZABABCNZAZCZB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， 。NCNBNAUUU、ACCBBAUUU、負(fù)載的線電壓：負(fù)載端線間的電壓，負(fù)載的線電壓：負(fù)載端線間的電壓， 。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， 。cabcabcba IIIIII、，、NBU+ +- -ACU+ +- -AIAIaIab I下 頁上 頁返 回Y形聯(lián)結(jié)形聯(lián)

10、結(jié)2. 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oCCNoBBNANA120 120 0UUUUUUUUU設(shè)設(shè)150301209031201203031200oNAN CCAooN CNBC BoN BN AB AUUUUUUUUUUUUUUUUUU+A+B+CAUBUCUBAUBCUCAUAIBICI+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(duì)稱線電壓對(duì)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BAU30oNAUBNUCNU30o30oBCUCAUNAUBNUCNUBAUBCUCAU下 頁上

11、 頁返 回303303303 CNCA BNC B ANB AUUUUUU對(duì)對(duì)Y形聯(lián)聯(lián)結(jié)的結(jié)的對(duì)稱三相電源對(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) 線電壓相位領(lǐng)先對(duì)應(yīng)相電壓線電壓相位領(lǐng)先對(duì)應(yīng)相電壓30o。 PL33 )2(UU 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 CNCABNC BANB AUUUUUU結(jié)論下 頁上 頁返 回形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)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

12、和相電壓的關(guān)系也適用于對(duì)稱星形負(fù)載和三角形負(fù)載。用于對(duì)稱星形負(fù)載和三角形負(fù)載。注意下 頁上 頁返 回BAUBCUCAU+AXBYCZAUBUCU+AIBICI+120 120 0CBAUUUUUU設(shè)設(shè)1201200CCABC BAB AUUUUUUUUU形聯(lián)聯(lián)結(jié)電源始端末端要依次相連。結(jié)電源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 電源電源中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流AUBUCUI0CBAUUUCCBA2UUUUAUBUCUIC U總UI 0 電源電源中將會(huì)產(chǎn)生環(huán)流中將會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。下 頁上 頁返 回2. 相電流和線電流的關(guān)系相電流和線電流的關(guān)系Y形聯(lián)結(jié)時(shí)，線電流等于相電流

13、。聯(lián)結(jié)時(shí)，線電流等于相電流。ZZZN+N+AUBUCUAIBICINIY形形聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)結(jié)論下 頁上 頁返 回+AUBUCU+AIBICIZZZabIbcIcaIZUZUINANAA33/結(jié)論形聯(lián)結(jié)的對(duì)稱電路：形聯(lián)結(jié)的對(duì)稱電路： PL33 ) 1 (II 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) 線電線電流流相位相位滯后滯后對(duì)應(yīng)相電對(duì)應(yīng)相電流流30o。 Z/3Z/3Z/3N CBAZUIAab形形聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)下 頁上 頁返 回ZU30)3(3BA303abI30 3AZU12-3 對(duì)稱三相電路的計(jì)算對(duì)稱三相電路的計(jì)算 對(duì)稱三相電路由于電源對(duì)稱、負(fù)載對(duì)稱、線路對(duì)稱三相電路由于電

14、源對(duì)稱、負(fù)載對(duì)稱、線路對(duì)稱，因而可以引入一特殊的計(jì)算方法。對(duì)稱，因而可以引入一特殊的計(jì)算方法。1. 1. YY聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)( (三相三線制）三相三線制）| ZZZZZN+N+AUBUCUAIBICI下 頁上 頁返 回120 120 0CBAUUUUUU設(shè)設(shè)以以N點(diǎn)為參考點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)為參考點(diǎn)，對(duì)N點(diǎn)列寫結(jié)點(diǎn)方程：點(diǎn)列寫結(jié)點(diǎn)方程：CBANN111)111(UZUZUZUZZZ 0)(13CBANNUUUZUZN NU下 頁上 頁返 回ZZZN+N+AUBUCUAIBICI0NNU負(fù)載側(cè)相電壓：負(fù)載側(cè)相電壓： 因因N、N兩點(diǎn)等電位，可將其短路，且兩點(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)

15、算化為其中電流為零。這樣便可將三相電路的計(jì)算化為單單相電路的計(jì)算。相電路的計(jì)算。也為對(duì)也為對(duì)稱電壓稱電壓結(jié)論NA UA相計(jì)算電路相計(jì)算電路+AUAIANNZ下 頁上 頁返 回ZZZN+N+AUBUCUAIBICI1201200CNCBNBANAUUUUUUUUU計(jì)算電流：計(jì)算電流：為對(duì)稱為對(duì)稱電流電流電源中性點(diǎn)與負(fù)載中電源中性點(diǎn)與負(fù)載中性性點(diǎn)等電位。點(diǎn)等電位。有無中有無中性性線對(duì)線對(duì)電路情況沒有影響。電路情況沒有影響。 對(duì)稱情況下，各相電壓、電流都是對(duì)稱的，可對(duì)稱情況下，各相電壓、電流都是對(duì)稱的，可采用一相（采用一相（A相）等效電路計(jì)算。其他兩相的電相）等效電路計(jì)算。其他兩相的電壓、電流可按對(duì)

16、稱關(guān)系直接寫出。壓、電流可按對(duì)稱關(guān)系直接寫出。結(jié)論下 頁上 頁返 回oCNCCoBNBBANAA120 |120 | |ZUZUZUIZUZUZUIZUZUZUIY形聯(lián)結(jié)的對(duì)稱三相負(fù)載，根據(jù)相、線電壓、電形聯(lián)結(jié)的對(duì)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aANAAB,303IIUU2. 2. Y聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)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：ZZZ+A+B+CAUBUcabCU下 頁上 頁返 回1503903303CAcaBCbcABabUUUUUUUUU120 120 0CBAUUUUUU設(shè)設(shè)|ZZ相電流：相電流：線電流：線電流：30o30oA UabIabU

17、30oAI30obcIcaIBICIcaI下 頁上 頁返 回150 |390 |330 |3cacabcbcababZUZUIZUZUIZUZUI30 330 330 3cabccaCbcabbcBabcaabAIIIIIIIIIIII負(fù)載上相電壓與線電壓相等，且對(duì)稱。負(fù)載上相電壓與線電壓相等，且對(duì)稱。線電流與相電流對(duì)稱。線電流是相電流的線電流與相電流對(duì)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(jì)算結(jié)果，由對(duì)稱性可得到其余兩根據(jù)一相的計(jì)算結(jié)果，由對(duì)稱性可得到其余兩相結(jié)果。相結(jié)果。解法解法2結(jié)論下 頁上 頁返 回Zcab+AUBUCU+AIBICIZZa

18、bIbcIcaIZ/3Z/3Z/3N c b a利用計(jì)算相電流的一相等效電路。利用計(jì)算相電流的一相等效電路。解法解法3aZ+AB UabIABb下 頁上 頁返 回A相計(jì)算電路相計(jì)算電路+AUAIANNaZ/3 |333/ANaAZUZUZUI30 |330 31AabZUIIabaN3 303 30UUU303 330330 |3ABababAABababUUUZUIIZUZUZUI3. 電源為電源為形聯(lián)接結(jié)時(shí)的對(duì)稱三相電路的計(jì)算聯(lián)接結(jié)時(shí)的對(duì)稱三相電路的計(jì)算 將將形電源用形電源用Y形形電源替代，保證其線電源替代，保證其線電壓相等。電壓相等。ABC+ABUBCUCAU+A+B+CAUBUCU下

19、頁上 頁返 回303130313031CACBCBABAUUUUUU例例3-1+ABUBCUCAU+AIBICIZZZabIbcIcaIbACBZLZLZLacZ/3ZLa+AUAIANN下 頁上 頁返 回3031ABAUU給出圖示電路的給出圖示電路的A相計(jì)算電路。相計(jì)算電路。+AUBUCU+AIBICIZ/3Z/3bACBZLZLZLacZ/3解解(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Y-Y連連接電路。接電路。 (2)連接負(fù)載和電源中性點(diǎn)，中性線上的阻抗可不計(jì)。連接負(fù)載和電源中性點(diǎn)，中性線上的阻抗可不計(jì)。(3)畫出單相計(jì)算電路，求出一相的電壓、電流：畫出單相計(jì)算電

20、路，求出一相的電壓、電流：(4)根據(jù)根據(jù)形聯(lián)結(jié)、形聯(lián)結(jié)、Y形聯(lián)結(jié)形聯(lián)結(jié)時(shí)時(shí)線量、相量之間的線量、相量之間的關(guān)系，求出原電路的電流電壓。關(guān)系，求出原電路的電流電壓。(5) 由對(duì)稱性，得出其他兩相的電壓、電流。由對(duì)稱性，得出其他兩相的電壓、電流。 對(duì)稱三相電路的一般計(jì)算方法對(duì)稱三相電路的一般計(jì)算方法: :一相電路中的電壓為一相電路中的電壓為Y形形聯(lián)結(jié)時(shí)的相電壓。聯(lián)結(jié)時(shí)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3-2 對(duì)稱三相電源線電壓為對(duì)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

21、和電流。的相、線電壓和電流。解解畫出一相計(jì)算圖畫出一相計(jì)算圖ZZLa+AUAIANN+AUBUCU+AIBICIZZACBZLZLZLZNNacb下 頁上 頁返 回下 頁上 頁返 回ZLa+AUAIANNA 3.171 .17A43.188.12 03220 Aj8.89.4 03220LANAZZUIV03220 V 0380 AABUU則則設(shè)設(shè) V2 .368 .136V9 .3683.171 .17ANaZIUoabaN3 136.86.2236.96.2330V VUU例例3-3 對(duì)稱三相負(fù)載分別接成對(duì)稱三相負(fù)載分別接成Y形形和和形。求線電流。形。求線電流。解解 ZUIANAYZUZU

22、IANANA33/Y3II 應(yīng)用：應(yīng)用：Y降壓起動(dòng)。降壓起動(dòng)。YAIABCZZZZAIABCZZ下 頁上 頁返 回例例3-4 對(duì)稱三相電路，電源線電壓為對(duì)稱三相電路，電源線電壓為380V，|Z1|=10，cos1 =0.6( (感性感性) )，Z2= j50， ZN=(1+ j2)。求：線電流、相電流，畫出相量圖求：線電流、相電流，畫出相量圖( (以以A相為例相為例) )。解解 畫出一相計(jì)算圖畫出一相計(jì)算圖+_Z1ANUAIAIAI 32Z+_+NACBZ1Z2ZNNAIAI AIANU下 頁上 頁返 回 V 30380 V0220 ABANUU設(shè)設(shè)根據(jù)對(duì)稱性，得根據(jù)對(duì)稱性，得B、C相的線電流

23、、相電流：相的線電流、相電流：下 頁上 頁返 回+_Z1ANUAIAIAI 32Z350j31)8 j6(1 .53101 .53,6 . 0cos22111ZZZA)6 .17j13.2(A13.5322A13.531002201ANAZUIj13.2AA3/50j0220 2ANAZUIA4 .189 .13 AAAIIIA6 .1019 .13A4 .1389 .13CBII由此可以畫出相量圖：由此可以畫出相量圖：30o53.1o18.4oAIAI AIAB2IABUANU下 頁上 頁返 回A9 .6622 A1 .17322 A1 .5322 :CBAIII第一組負(fù)載的三相電流第一組負(fù)

24、載的三相電流AB2ABC2CA2113.2 30 120 A3313.2 0 A313.2 120 A3IIII第二組負(fù)載的相電流第二組負(fù)載的相電流例例3-5消去互感，進(jìn)行消去互感，進(jìn)行-Y變換，取變換，取A相計(jì)算電路。相計(jì)算電路。解解 下 頁上 頁返 回 各各負(fù)負(fù)載載如如圖圖所所示示已已知知， V, 03ABUUA3A2A1 , ,:III求求LMLMLMANU+_Z1Z1Z1Z2Z2Z2ZnLLLRRRABCA1IA2IA3IBNUCNUM*MMA4I 負(fù)載化為負(fù)載化為Y形聯(lián)結(jié)，形聯(lián)結(jié)，根據(jù)對(duì)稱性，中性線的根據(jù)對(duì)稱性，中性線的電阻電阻 Zn 短路。短路。 , /31A3A2321ANA1可

25、由分流得到可由分流得到IIZZZUI)(j3MLRZZ1A3IZ2/3Z3+_ANUA2IA1I下 頁上 頁返 回ANAB1 3030 V3UUU30 31 A3A4II 相相電電流流電源不對(duì)稱（不對(duì)稱程度小，系統(tǒng)保證其對(duì)稱電源不對(duì)稱（不對(duì)稱程度小，系統(tǒng)保證其對(duì)稱) )。電路參數(shù)電路參數(shù)( (負(fù)載負(fù)載) )不對(duì)稱情況很多。不對(duì)稱情況很多。電源對(duì)稱，負(fù)載不對(duì)稱電源對(duì)稱，負(fù)載不對(duì)稱( (低壓電力網(wǎng)低壓電力網(wǎng)) ) 。分析方法分析方法不對(duì)稱不對(duì)稱復(fù)雜交流電路分析方法。復(fù)雜交流電路分析方法。主要了解：中性點(diǎn)位移。主要了解：中性點(diǎn)位移。12-4 不對(duì)稱三相電路的概念不對(duì)稱三相電路的概念 討論對(duì)象討論對(duì)象

26、下 頁上 頁返 回負(fù)載各相電壓：負(fù)載各相電壓：三相負(fù)載三相負(fù)載Za、Zb、 Zc不相同。不相同。0/1/1/1/1/NcbacCNbBNaANNNZZZZZUZUZUUNNCNCNNNBNBNNNANANUUUUUUUUUN+N+AUBUCUZNZaZbZc下 頁上 頁返 回負(fù)載中性點(diǎn)與電源中性點(diǎn)不重合。負(fù)載中性點(diǎn)與電源中性點(diǎn)不重合。 在電源對(duì)稱情況下，可以根據(jù)中性點(diǎn)位移在電源對(duì)稱情況下，可以根據(jù)中性點(diǎn)位移的情況來判斷負(fù)載端不對(duì)稱的程度。當(dāng)中性點(diǎn)位移的情況來判斷負(fù)載端不對(duì)稱的程度。當(dāng)中性點(diǎn)位移較大時(shí)，會(huì)造成負(fù)載相電壓嚴(yán)重不對(duì)稱，使負(fù)載的較大時(shí)，會(huì)造成負(fù)載相電壓嚴(yán)重不對(duì)稱，使負(fù)載的工作狀態(tài)不正常

27、。工作狀態(tài)不正常。相量圖相量圖NAUBNUCNUNNNUNNAUBNUNC U中性點(diǎn)位移中性點(diǎn)位移注意下 頁上 頁返 回例例4-1(1) 正常情況下，三相四線制，中線阻抗約為零。正常情況下，三相四線制，中線阻抗約為零。每相負(fù)載的工作每相負(fù)載的工作情況相對(duì)獨(dú)立。情況相對(duì)獨(dú)立。(2) 若三相三線制若三相三線制, , 設(shè)設(shè)A相斷路相斷路( (三相不對(duì)稱三相不對(duì)稱) )白熾燈電壓低，白熾燈電壓低，燈光昏暗。燈光昏暗。ACBN討論照明電路。討論照明電路。2/BCNBNCUUU下 頁上 頁返 回ACBNN(3) A相短路相短路超過燈的額定電壓，白熾超過燈的額定電壓，白熾燈可能燒壞。燈可能燒壞。ACABNB

28、NCUUUU計(jì)算短路電流：計(jì)算短路電流：ACBNBICIAI短路電流是正常時(shí)電流的短路電流是正常時(shí)電流的3倍。倍。注意下 頁上 頁返 回RURUI30 3ABABRURURUIIIAAACBA3)21j2321j23(3 )150 30 (3)(RURUI150 3ACAC要消除或減少中性點(diǎn)的位移，盡量減少中性線要消除或減少中性點(diǎn)的位移，盡量減少中性線阻抗，然而從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來看，中性線不可能阻抗，然而從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來看，中性線不可能做得很粗，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整負(fù)載，使其接近對(duì)稱情做得很粗，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整負(fù)載，使其接近對(duì)稱情況。況。結(jié)論負(fù)載不對(duì)稱，電源中性點(diǎn)和負(fù)載中性點(diǎn)不等位，負(fù)載不對(duì)稱，電源中性點(diǎn)和負(fù)載中性

29、點(diǎn)不等位，中性線中有電流，各相電壓、電流不存在對(duì)稱中性線中有電流，各相電壓、電流不存在對(duì)稱關(guān)系。關(guān)系。中性線不裝保險(xiǎn)，并且中性線較粗。一是減少中性線不裝保險(xiǎn)，并且中性線較粗。一是減少損耗，損耗， 二是加強(qiáng)強(qiáng)度二是加強(qiáng)強(qiáng)度(中性線一旦斷了，負(fù)載中性線一旦斷了，負(fù)載不能正常工作不能正常工作)。下 頁上 頁返 回圖示為相序儀電路。說明測(cè)相序的方法。圖示為相序儀電路。說明測(cè)相序的方法。解解例例4-22/eqRR 應(yīng)用戴維寧定理應(yīng)用戴維寧定理ACBACBBAoc23)(21 2UUUUUUUUUocUcURUNA當(dāng)當(dāng)C變化時(shí)，變化時(shí)，N 在半圓上移動(dòng)。在半圓上移動(dòng)。ABCCRRN+N+AUBUCUCRe

30、qocU+AN下 頁上 頁返 回若以接電容一相為若以接電容一相為A相，則相，則B相電壓比相電壓比C相相電壓高。電壓高。B相燈較亮，相燈較亮，C相較暗相較暗( (正序正序) )。據(jù)此。據(jù)此可測(cè)定三相電源的相序?？蓽y(cè)定三相電源的相序。NCBAN三相電源的相量圖三相電源的相量圖Aoc23ANUU電容斷路，電容斷路，N在在CB線線中點(diǎn)。中點(diǎn)。電容變化，電容變化，N在在半圓上半圓上運(yùn)動(dòng)，因此總滿足：運(yùn)動(dòng)，因此總滿足：下 頁上 頁返 回NCNBUU例例4-3如圖電路中，電源三相對(duì)稱。當(dāng)開關(guān)如圖電路中，電源三相對(duì)稱。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)均為電流表的讀數(shù)均為5A。求：開關(guān)求：開關(guān)S打開后各打開

31、后各電流表的讀數(shù)。電流表的讀數(shù)。解解 開關(guān)開關(guān)S打開后，表打開后，表A2的電流數(shù)與負(fù)載對(duì)稱的電流數(shù)與負(fù)載對(duì)稱時(shí)相同。而表時(shí)相同。而表A1和表A3的電流數(shù)等于負(fù)載對(duì)的電流數(shù)等于負(fù)載對(duì)稱時(shí)的相電流。稱時(shí)的相電流。ZZZA2SA3A1=5AA2A89.2A35 A1A3下 頁上 頁返 回1. 1. 對(duì)稱三相電路功率的計(jì)算對(duì)稱三相電路功率的計(jì)算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 PLPL ,3 :YIIUU形聯(lián)結(jié)形聯(lián)結(jié)平均功率平均功率ABCZZZ下 頁上 頁返 回PLPL3 , :IIUU形形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)(1) 為相電壓與相電

32、流的相位差為相電壓與相電流的相位差( (阻抗角阻抗角) )，不要誤以為是線電壓與線電流的相位差。不要誤以為是線電壓與線電流的相位差。(2) cos為每相的功率因數(shù)，在對(duì)稱三相制中有為每相的功率因數(shù)，在對(duì)稱三相制中有 cos A= cos B = cos C = cos 。(3) 公式計(jì)算電源發(fā)出的功率公式計(jì)算電源發(fā)出的功率( (或負(fù)載吸收的或負(fù)載吸收的 功率功率) )。ABCZZZ注意下 頁上 頁返 回例例5-1 已知對(duì)稱三相電路線電壓已知對(duì)稱三相電路線電壓UL ，問負(fù)載接成問負(fù)載接成Y形形聯(lián)結(jié)和聯(lián)結(jié)和形聯(lián)結(jié)各從電網(wǎng)獲取多少功率？形聯(lián)結(jié)各從電網(wǎng)獲取多少功率？解解RURUUP2LLL3 33 :

33、形形聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié)RURUUP2LLL 33 :Y形聯(lián)結(jié)形聯(lián)結(jié)結(jié)論 負(fù)載由負(fù)載由Y形聯(lián)結(jié)改成形聯(lián)結(jié)改成形聯(lián)結(jié)形聯(lián)結(jié)，若若線線電壓不變，由于相電壓與相電流增電壓不變，由于相電壓與相電流增大大 倍，則功率增大倍，則功率增大3倍。倍。3 若負(fù)載的相電壓不變，則不論怎樣若負(fù)載的相電壓不變，則不論怎樣連接其功率不變。連接其功率不變。下 頁上 頁返 回ABCZZZABCZZZ無功功率無功功率Q=QA+QB+QC= 3QPsin3sin3 LLPPIUIUQ視在功率視在功率這里的，這里的，P、Q、S 都是指三相總和。都是指三相總和。功率因數(shù)也可定義為：功率因數(shù)也可定義為： cos =P/S 。 注意不對(duì)稱時(shí)不對(duì)稱

34、時(shí) 無意義。無意義。下 頁上 頁返 回對(duì)稱三相負(fù)載的瞬時(shí)功率對(duì)稱三相負(fù)載的瞬時(shí)功率)cos(2 )cos(2 AAtIitUu設(shè)設(shè)) 2(cos cos ) ()cos cos(2 AAAtUIttUIiup 則則)240 2(cos cos)240 2(cos cosCCCBBBtUIUIiuptUIUIiupcos3CBAUIpppp下 頁上 頁返 回單相：瞬時(shí)功率脈動(dòng)單相：瞬時(shí)功率脈動(dòng)三相：瞬時(shí)功率恒定三相：瞬時(shí)功率恒定 tpO3UIcosp tOUIcos電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩: m p可以得到均衡的機(jī)械力矩。避免了機(jī)械振動(dòng)。可以得到均衡的機(jī)械力矩。避免了機(jī)械振動(dòng)。下 頁上 頁返 回2.

35、 三相功率的測(cè)量三相功率的測(cè)量三表法三表法若負(fù)載對(duì)稱，則需一塊表，讀數(shù)乘以若負(fù)載對(duì)稱，則需一塊表，讀數(shù)乘以3 3。CCNBBNAANiuiuiupCBAPPPP三三相相四四線線制制*三三相相負(fù)負(fù)載載WABCN*WW下 頁上 頁返 回二表法二表法 測(cè)量線路的接法是將兩個(gè)功率表的電流測(cè)量線路的接法是將兩個(gè)功率表的電流線圈串到任意兩相中，電壓線圈的同名端接到其線圈串到任意兩相中，電壓線圈的同名端接到其電流線圈所串的線上，電壓線圈的非同名端接到電流線圈所串的線上，電壓線圈的非同名端接到另一相沒有串功率表的線上另一相沒有串功率表的線上(有三種接線方式有三種接線方式)。三相三線制三相三線制*三三相相負(fù)負(fù)載

36、載WABC*W注意下 頁上 頁返 回若若W1的讀數(shù)為的讀數(shù)為P1 , W2的讀數(shù)為的讀數(shù)為P2 ，則三相總功，則三相總功率為率為P=P1+P2*W1ABC*W2三三相相負(fù)負(fù)載載*W1ABC*W2三三相相負(fù)負(fù)載載*W1ABC*W2三三相相負(fù)負(fù)載載下 頁上 頁返 回證明：證明： 因因形形負(fù)載可以變?yōu)樨?fù)載可以變?yōu)閅，故上述結(jié)論仍成立。，故上述結(jié)論仍成立。p=uAN iA + uBN iB+ uCN iC iA + iB+ iC=0 iC= (iA + iB) p= (uAN uCN)iA + (uBN uCN) iB = uACiA +uBC iB 1 為為uAC 與與iA的相位差的相位差，2 是是

37、uBC 與與iB的相位差。的相位差。 設(shè)負(fù)載是設(shè)負(fù)載是Y形聯(lián)結(jié)形聯(lián)結(jié)P=UACIAcos 1 + UBCIBcos 2 W1W2注意下 頁上 頁返 回iAACBiBiCNZAZBZC1.1.只有在三相三線制條件下，才能用二表法，只有在三相三線制條件下，才能用二表法，且不論負(fù)載對(duì)稱與否。且不論負(fù)載對(duì)稱與否。3.3.按正確極性接線時(shí)，若出現(xiàn)一個(gè)表指針反轉(zhuǎn)即讀按正確極性接線時(shí)，若出現(xiàn)一個(gè)表指針反轉(zhuǎn)即讀數(shù)為負(fù)，將其電流線圈極性反接使指針指向正數(shù)，數(shù)為負(fù)，將其電流線圈極性反接使指針指向正數(shù)，但此時(shí)讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。但此時(shí)讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。 2.2.兩表讀數(shù)的代數(shù)和為三相總功率，單塊表的兩表讀數(shù)的代數(shù)和為三相總功率，單塊表的讀數(shù)無意義。讀數(shù)無意義。4.4.負(fù)載對(duì)稱情況下，有：負(fù)載對(duì)稱情況下，有：)30cos()30cos(LL2LL1IUPIU