電工技術(shù)第二章正弦交流電路課件

1、第2章 正弦交流電路 2.1 正弦量2.2 正弦量的相量表示法 2.3 單參數(shù)的交流電路2.4 R、L、C 組合的交流電路 2.5 交流電路的功率 2.6 交流電路中的諧振*2.7 正弦交流電路的相量法求解2.8 三相交流電源 2.9 三相負(fù)載2.10 三相電路的功率本章小結(jié)引言 正弦交流電路是指含有正弦電源而且電路各部分所產(chǎn)生的電壓和電流均按正弦規(guī)律變化的電路。 因?yàn)榻涣麟娍梢岳米儔浩鞣奖愕馗淖冸妷?、便于輸送、分配和使用。所以，在生產(chǎn)和生活中普遍應(yīng)用正弦交流電。 本章著重討論和分析交流電路的基本概念、基本規(guī)律和基本分析方法。第 2章 正弦交流電路2.1 正弦量 2.1.1 周期、頻率和角頻

2、率2.1.2 瞬時(shí)值、最大值和有效值2.1.3 相位、初相位、相位差 隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的交流電壓、電流稱為正弦電壓、電流。正弦量：正弦電壓、電流等物理量統(tǒng)稱為正弦量。Riab規(guī)定電流參考方向如圖i t0引言正半周：電流實(shí)際方向與參考方向相同負(fù)半周：電流實(shí)際方向與參考方向相反+振幅角頻率初相角正弦量的三要素2.1.1 周期、頻率和角頻率描述正弦量變化快慢的參數(shù)： 周期(T): 變化一個(gè)循環(huán)所需要 的時(shí)間，單位(s)。頻率( f ): 單位時(shí)間內(nèi)的周期數(shù) 單位(Hz)。 角頻率( ): 每秒鐘變化的弧度數(shù)，單位(rad/s)。三者間的關(guān)系示為：=2 /T=2 f f =1/ TT t2 t i

3、0T/2 我國(guó)和大多數(shù)國(guó)家采用50Hz作為電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頻率(簡(jiǎn)稱工頻)，少數(shù)國(guó)家采用60Hz。 瞬時(shí)值:正弦量任意瞬間的值 稱為瞬時(shí)值，用小字母表示: i、u、e振幅:正弦量在一個(gè)周期內(nèi)的最大值，用帶有下標(biāo)m的大寫字母表示: Im、Um、Em 有效值：一個(gè)交流電流的做功能力相當(dāng)于某一數(shù)值的直流電流的做功能力，這個(gè)直流電流的數(shù)值就叫該交流電流的有效值。用大寫字母表示： I、U、E 描述正弦量數(shù)值大小的參數(shù)： t i0振幅 Im2.1.2 瞬時(shí)值、最大值和有效值同一時(shí)間T內(nèi)消耗的能量=消耗能量相同=即：則有： 有效值與幅值的關(guān)系推導(dǎo)如下： 以電流為例：設(shè)同一個(gè)負(fù)載電阻R，分別通入周期電流 i 和直

4、流電流 I 。RiRI設(shè)代入整理得：或同理：熟記： 可見,周期電流有效值等于它的瞬時(shí)值的平方在一個(gè)周期內(nèi)的積分取平均值后再開平方，因此有效值又稱為方均根值。 各種電器件和電氣設(shè)備的絕緣水平（耐壓值），要按最大值考慮。 例2.1.1 電容器的耐壓值為 250V，問能否用在220V的單相交流電源上？解 因?yàn)?220V的單相交流電源為正弦電壓，其振幅值為 大于其耐壓值250V，電容可能被擊穿，所以不能接在220 V的單相電源上。i t0相位：2.1.3 相位、初相位、相位差正弦量： 稱為正弦量的相位角或相位。它表明了正弦量的進(jìn)程。初相：t=0 時(shí)的相位角 稱為初相角或初相位。（用 的角度表示）相位差

5、：同頻率正弦量的相位 角之差或是初相角之 差，稱為相位差，用 表示。若所取計(jì)時(shí)時(shí)刻（時(shí)間零點(diǎn)的選擇）不同，則正弦量初相位不同。0 tiuiu相位差：同頻率正弦量的相位 角之差或是初相角之 差，稱為相位差，用表示。設(shè)正弦量：i和u的相位差為：如果：稱I 超前u 角。如果：稱i 滯后u 角(如圖示）。0 tiuiu如果:其特點(diǎn)是：當(dāng)一正弦量的值達(dá)到最大時(shí)，另一正弦量的值剛好是零。0 tiuiu稱i與u同相位,簡(jiǎn)稱同相。如果:稱i與u正交。0 tiuiu如果:稱i與u反相。同相正交反相 當(dāng)兩個(gè)同頻率的正弦量計(jì)時(shí)起點(diǎn)改變時(shí)，它們的初相位角改變，但相位差不變。 注意 2.2 正弦量的相量表示法 2.2.

6、1 復(fù)數(shù) 2.2.2 正弦量的相量表示 2.2.3 相量圖 正弦量的函數(shù)式表示：引言0 tiui1 i2正弦量的波形圖表示：求和：求和：計(jì)算過程復(fù)雜為簡(jiǎn)化計(jì)算采用一種新的表示方法：相量表示法（用復(fù)數(shù)表示正弦量）2.2.1 復(fù)數(shù)一、復(fù)數(shù)及其表示設(shè)A為復(fù)數(shù)則：A = a + jb（代數(shù)式）其中：a 稱為復(fù)數(shù)A的實(shí)部， b 稱為復(fù)數(shù)A的虛部。為虛數(shù)單位在復(fù)平面上可以用一向量表示復(fù)數(shù)A，如右圖：aAb0+1+j模幅角（極坐標(biāo)式） 一個(gè)復(fù)數(shù)由模和輻角兩個(gè)特征量來確定 2.2.2 正弦量的相量表示 故計(jì)算過程中一個(gè)正弦量可用幅值和初相角兩個(gè)特征量來確定。如： 一個(gè)復(fù)數(shù)由模和幅角兩個(gè)特征量確定。一個(gè)正弦量具

7、有幅值、頻率和初相位三個(gè)要素。 在分析計(jì)算線性電路時(shí)，電路中各部分電壓和電流都是與電源同頻率的正弦量，因此，頻率是已知的，計(jì)算時(shí)可不必考慮。角頻率不變比照復(fù)數(shù)和正弦量，正弦量可用復(fù)數(shù)來表示。 即：一個(gè)正弦量與一個(gè)復(fù)數(shù)可以一一對(duì)應(yīng)。復(fù)數(shù)的模對(duì)應(yīng)正弦量的幅值(或有效值)，輻角對(duì)應(yīng)正弦量的初相角。 所以可以借助復(fù)數(shù)計(jì)算完成正弦量的計(jì)算。 表示正弦量的復(fù)數(shù)稱為相量。（最大值相量）（有效值相量）正弦量與相量是對(duì)應(yīng)關(guān)系，而不是相等關(guān)系。 注意2.2.3 相量圖 相量和復(fù)數(shù)一樣，可以在復(fù)平面上用矢量來表示，表示相量的圖稱為相量圖。 1j0例2.2.1畫出相量圖。解：相量圖只有同頻率的正弦量才能畫在同一相量圖

8、上。 注意從相量圖中可以看出，電壓超前電流 角。 根據(jù)相量圖中的幾何關(guān)系，可求出電流的有效值和初相角：例2.2.3 已知A 試求總電流A解畫出電流的相量圖利用相量圖計(jì)算正弦量，避開了三角函數(shù)的運(yùn)算，使計(jì)算量大為簡(jiǎn)化。2.3 單參數(shù)的交流電路 2.3.1 電阻元件的交流電路 2.3.2電感元件的交流電路 2.3.3 電容元件的交流電路膜式(碳膜、金屬膜、金屬氧化膜）電阻2.3.1 電阻元件的交流電路 1.電阻元件線繞電阻器 結(jié)構(gòu)：用金屬電阻絲繞制在陶瓷或其它絕緣材料的骨架上，表面涂以保護(hù)漆或玻璃釉。優(yōu)點(diǎn)：阻值精確 (5 56k)、功率范圍大、工作穩(wěn)定可靠、噪聲小、耐熱性能好。(主要用于精密和大功

9、率場(chǎng)合)。 +uRi0ui線性電阻伏安特性線性電阻:非線性電阻：不是個(gè)常數(shù)是個(gè)常數(shù)電阻元件是耗能元件，從電源吸收的電能全部轉(zhuǎn)換為熱能。 0ui非線性電阻1）.電壓電流的數(shù)值關(guān)系設(shè)：則或 設(shè)在電阻元件的交流電路中，電壓、電流參考方向。 電阻的電壓與電流瞬時(shí)值、有效值、最大值都滿足歐姆定律。 瞬時(shí)值最大值、有效值2）. 電壓電流的相位關(guān)系u 、i 同相uiu t0i3）. 電壓電流的相位關(guān)系 +uRi相量圖2.電阻元件的交流電路 名稱： RC、RCW型磁棒線圈特性：輸出電流大價(jià)格低結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)用途：雜波消除、濾波、扼流，廣泛用于各種電子電路及電子設(shè)備 2.3.2電感元件的交流電路 名稱： TC、TBC

10、環(huán)型線圈 特性：價(jià)格低電流大損耗小 用途：扼流線圈，廣泛用于各類開關(guān)電源，控制電路及電子設(shè)備。 名稱： 空心線圈 特性：體積小高頻特性好濾波效果好 用途：BB機(jī)、電話機(jī)、手提電腦等超薄型電器1.）線性電感（L為常數(shù)）iN+uN 匝數(shù) 磁通 磁鏈電感iL+u（安）A韋伯（Wb）亨利（H）1.電感元件2）.電感元件的電壓電流關(guān)系 u、i、e（電動(dòng)勢(shì)）的參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向iL+ue3）.電感元件儲(chǔ)存的能量2.電感元件的交流電路設(shè)：則 設(shè)在電感元件的交流電路中，電壓、電流參考方向如圖示。 電感的電壓與電流有效值、最大值滿足歐姆定律形式。 瞬時(shí)值最大值、有效值1）.電壓電流的數(shù)值關(guān)系 +uiL 感抗

11、() 當(dāng) L一定時(shí),線圈的感抗與頻率f 成正比。頻率越高，感抗越大，在直流電路中感抗為零，可視為短路。2）. 電壓電流的相位關(guān)系u 超前i +uiLeU IE 相量圖0 tiuiue例2.3.2 一個(gè)電感量為0.5H的電感元件，接在電壓有效值為220V、頻率為50HZ的電源上。求電流有效值I； 如果電壓的初相角為600，寫出電壓u和電流i的表達(dá)式。 解 電源的角頻率 電感的感抗 電流的有效值為 瓷介電容器滌綸電容器2.3.3 電容元件的交流電路獨(dú)石電容器 鋁電解電容器紙介電容器空氣可變電容器金屬化紙介電容器線性電容（C為常數(shù)）iC u電容元件的電壓電流關(guān)系（關(guān)聯(lián)參考方向） 電容元件儲(chǔ)存的能量1

12、.電容元件1.電容元件的交流電路設(shè)：則 設(shè)在電容元件的交流電路中，電壓、電流參考方向如圖示。 電容的電壓與電流有效值、最大值滿足歐姆定律形式。 瞬時(shí)值最大值、有效值1）.電壓電流的數(shù)值關(guān)系 當(dāng) C一定時(shí),電容的容抗與頻率f 成反比。頻率越高，感抗越小，在直流電路中容抗為無(wú)限大，可視為開路。iC u 容抗()2）. 電壓電流的相位關(guān)系i 超前uU I相量圖iC u0 tiuiu例2.3.3 一個(gè)電容為10F的電容元件，接在電壓有效值為10V、頻率為50HZ的電源上。求電流有效值I。若電源電壓有效值不變，頻率變?yōu)?00HZ，重新計(jì)算電流有效值I。解 電源的角頻率 電源的角頻率 2.4 R、L、C

13、組合的交流電路 2.4.1 RLC串聯(lián)的交流電路2.4.2 RLC并聯(lián)的交流電路 2.4.1 RLC串聯(lián)的交流電路電壓電流參考方向如圖所示。 +L +uCRiuLuCuR + +1. 電壓、電流瞬時(shí)值關(guān)系設(shè)：則：根據(jù)KVL可列出I UURULUc相量圖2. 電壓、電流有效值關(guān)系UL- UcUUR 電壓三角形阻抗：阻抗角：阻抗三角形3. 阻抗4. 電壓、電流的相位關(guān)系 電流與電壓同相， 電路呈阻性。電壓超前電流，電路呈電感性；電流超前電壓，電路呈電容性；L +uRi例2.4.2 如圖所示，求電路的電流i。解 電路的阻抗 2.4.2 RLC并聯(lián)的交流電路 CL +R電壓電流參考方向如圖所示。1.

14、電壓、電流瞬時(shí)值關(guān)系設(shè)：則：根據(jù)KCL可列出U IIRICIL相量圖2. 電壓、電流有效值關(guān)系IC-ILIIR 電流三角形電壓和電流的相位關(guān)系取決于電路參數(shù)（ 、 、 ）和電源頻率。 例2.9 電路如圖所示，電流表的讀數(shù)A1=3A、A2=4A。（1）設(shè)元件1為電阻、元件2為電容，電流表A0的讀數(shù)為多少？（2）如果元件1為電阻，元件2為何種參數(shù) 才能使電流表A0的讀數(shù)最大，此讀數(shù)為多少？（3）如果元件1為電感，元件2為何種參數(shù)才能使電流表A0的 讀數(shù)最小，此讀數(shù)為多少？元件1元件2A0A1A2解：（1）（2）元件2為電阻時(shí)才能使電流表A0的讀數(shù)最大，此讀數(shù)為7A。（3）元件2為電容時(shí)才能使電流表

15、A0的讀數(shù)最小，此讀數(shù)為1A?？紤]各電流的相位關(guān)系2.5 交流電路的功率 2.5.1 瞬時(shí)功率 2.5.2 有功功率 2.5.3 無(wú)功功率 2.5.4 視在功率 2.5.5 功率因數(shù)的提高 設(shè)無(wú)源單口網(wǎng)絡(luò)的電壓、電流參考方向如圖，其正弦電壓、電流分別為：+N_瞬時(shí)功率:2.5.1 瞬時(shí)功率 1.電阻元件瞬時(shí)功率 電阻元件在任一瞬時(shí)均從電源吸取能量，并將電能轉(zhuǎn)換為熱能，是一個(gè)耗能元件。 2.電感元件瞬時(shí)功率 iL+u吸收功率供出功率3.電容元件瞬時(shí)功率 吸收功率供出功率iC u電阻元件：電感元件：電容元件：2.5.2 有功功率 有功功率 P平均功率（瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值）功率因數(shù)電壓與電

16、流的相位差角 電感元件、電容元件實(shí)際上不消耗功率，只是和電源之間存在著能量互換，把這種能量交換規(guī)模的大小定義為無(wú)功功率。無(wú)功功率單位：乏(Var)電阻元件：電感元件：電容元件：2.5.3 無(wú)功功率 電壓與電流有效值的乘積定義為視在功率。電氣設(shè)備的容量：即視在功率單位（VA）視在功率、有功功率、無(wú)功功率三者的關(guān)系：功率三角形 電壓與電流之間的相位差角。2.5.4 視在功率 例2.5.2 R、L、C串聯(lián)交流電路如圖所示。已知R=30、XL=80 、XC=40 ， 。求：電路的有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)。解: +L +uCRiuLuCuR + +視在功率有功功率無(wú)功功率功率因數(shù)2.5.5

17、 功率因數(shù)的提高 功率因數(shù)低的危害1. 電源設(shè)備的容量不能充分利用2. 增加輸電線路的功率損耗在P、U一定的情況下， cos 越低，I 越大，線路損耗越大。，功率因數(shù)越低，P越小，設(shè)備得不到充分利用（功率因數(shù)的高低完全取決于負(fù)載的參數(shù)）。在電源設(shè)備容量 一定的情況下用戶提高功率因數(shù)方法：感性負(fù)載采用電容并聯(lián)補(bǔ)償。 供電規(guī)則規(guī)定：高壓供電的工業(yè)企業(yè)的平均功率因數(shù)不得低于0.95；其他單位不得低于0.9。 例2.6 當(dāng)把一臺(tái)功率 P=1.1KW的電動(dòng)機(jī)，接在頻率50HZ、電壓220V的電路中，電動(dòng)機(jī)需要的電流為10A試求（1）電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)； （2）若在電動(dòng)機(jī)的兩端并聯(lián)一只C=79.5微法的電容

18、器,電路的功率因數(shù)為多少？C解: +RL并聯(lián)電容后：600IC I UIC 相量圖總電路功率因數(shù)提高了，電動(dòng)機(jī)本身的情況沒有變化。 設(shè)負(fù)載的有功功率為P、電源電壓為U、角頻率為 ，如果把功率因數(shù)從 提高到 ，理論分析和計(jì)算證明，需要的電容為 2.6 交流電路中的諧振 2.6.1 串聯(lián)諧振2.6.2 并聯(lián)諧振 在含有電阻、電感和電容的交流電路中，若電路中的電流與電 源電壓同相，電路呈電阻性，稱這時(shí)電路的工作狀態(tài)為諧振。諧振現(xiàn)象諧振串聯(lián)諧振：在串聯(lián)電路中發(fā)生的諧振。并聯(lián)諧振：在并聯(lián)電路中發(fā)生的諧振。1. 諧振條件I UURULUc即:電壓與電流同相,電路中發(fā)生串聯(lián)諧振。2.6.1 串聯(lián)諧振 +L

19、+uCRiuLuCuR + +2. 諧振頻率 諧振角頻率 3. 串聯(lián)諧振電路特點(diǎn)諧振頻率（1）總阻抗值最小Z = R ;最大;（2）（3）電路呈電阻性，電容或電感上的電壓可能高于電源電壓。品質(zhì)因數(shù) 在串聯(lián)諧振時(shí),UL和UC是Q倍的電源電壓，可能會(huì)損壞設(shè)備。在電力系統(tǒng)中應(yīng)避免發(fā)生串聯(lián)諧振。而串聯(lián)諧振在無(wú)線電工程中有廣泛應(yīng)用。應(yīng)用舉例：無(wú)線電接收設(shè)備的輸入調(diào)諧電路如圖。信號(hào) 接收天線 可調(diào)電容RCL + + +信號(hào) 各電臺(tái)信號(hào)（頻率不同）CL2L1諧振頻率1. 諧振條件I U分析可得 線圈2.6.2 并聯(lián)諧振 C +RL2. 并聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)：（1）電壓一定時(shí)，諧振時(shí)電流最?。唬?）電路呈電阻性

20、，支路電流可 能會(huì)大于總電流。（2）總阻抗最大； 通過對(duì)電路諧振的分析，掌握諧振電路的特點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)該用其所長(zhǎng)，避其所短。*2.7正弦交流電路的相量法求解2.7.1 復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算2.7.2 R、L、C單數(shù)電路的相量法分析 2.7.3一般交流電路的相量法分析 2.7.1 復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算1. 加減運(yùn)算：設(shè)有兩個(gè)復(fù)數(shù)分別為 2. 乘法運(yùn)算：3. 除法運(yùn)算：例求：解（1）用相量表示（2）用相量進(jìn)行計(jì)算（3）把相量再表示為正弦量 注意：1. 只有對(duì)同頻率的正弦量，才能應(yīng)用對(duì)應(yīng)的相量來進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算。2. 在應(yīng)用相量分析法時(shí)，先將正弦量變換為對(duì)應(yīng)的相量，通過復(fù)數(shù)的代數(shù)運(yùn)算求得所求正弦量對(duì)應(yīng)的相量，

21、再由該相量寫出對(duì)應(yīng)的正弦量的瞬時(shí)表達(dá)式。2.7.2 R、L、C單數(shù)電路的相量法分析 設(shè)： +R1.電阻元件則：或 （歐姆定律的相量形式） 電阻元件的復(fù)數(shù)阻抗等于R。 設(shè)：2.電感元件則：或 +電感元件的復(fù)數(shù)阻抗等于 設(shè)：3.電容元件則：或 電容元件的復(fù)數(shù)阻抗等于 2.7.3一般交流電路的相量法分析 相量模型 + + + + jXCRjXL1. 相量模型2. 基爾霍夫定律的相量形式3. 阻抗的串聯(lián)與并聯(lián) 阻抗用復(fù)數(shù)形式表示,阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)的分析方法與電阻的串聯(lián)與并聯(lián)的分析方法相同。n個(gè)阻抗串聯(lián)：ZZ1Z2Zn兩個(gè)阻抗并聯(lián)時(shí)，等效阻抗為：2.）阻抗的并聯(lián)n個(gè)電阻并聯(lián)：ZZ1Z2Zn1.）阻抗的并

22、聯(lián)例 2.7.2 設(shè)兩個(gè)復(fù)數(shù)阻抗Z1=(6.2+j9)、 Z2=(2.5-j4)， 。試用相量法計(jì)算電路中的電流及各阻抗上的電壓。V + + +解 電路總阻抗 例2.4 如圖所示電路。已知R1=3、 R2=8， XC=6 、XL=4 ， 。求：各支路電流及總電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。解: + +uii1i2相量模型2.8 三相交流電源 2.8.1 三相對(duì)稱電壓 2.8.2 三相電源的連接 引言 目前電力工程上普遍采用三相制供電，由三個(gè)幅值相等、頻率相同（我國(guó)電網(wǎng)頻率為50HZ），彼此之間相位互差120o的正弦電壓所組成的供電相系統(tǒng)。三相制供電比單相制供電優(yōu)越 在發(fā)電方面：三相交流發(fā)電機(jī)比相同尺寸的單

23、相交流發(fā)電機(jī)容量大。 在輸電方面：如果以同樣電壓將同樣大小的功率輸送到同樣距離，三相輸電線比單相輸電線節(jié)省材料。 在用電設(shè)備方面：三相交流電動(dòng)機(jī)比單相電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、運(yùn)行特性好等等。因而三相制是目前世界各國(guó)的主要供電方式。三相交流發(fā)電機(jī)主要組成部分：磁極三相繞組n單相繞組（是轉(zhuǎn)動(dòng)的，亦稱轉(zhuǎn)子）三相繞組的三相電動(dòng)勢(shì)幅值相等, 頻率相同, 彼此之間相位相差120。+SN鐵心繞組+SN+SN+SN+SN+SN+SN+SN電樞（是固定的，亦稱定子）：定子鐵心內(nèi)圓周表面 有槽，放入三相電樞繞組。2.8.1 三相對(duì)稱電壓 三相電源是由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的頻率相同、幅值相等、相位互差120的三相對(duì)稱正弦

24、電壓。UmUm t02uUuWuV 三相交流電壓出現(xiàn)正幅 值（或相應(yīng)零值）的 順序稱為 相序。在此相序?yàn)?-2-3-1稱為順相序。 在電力系統(tǒng)中一般用黃、綠、紅區(qū)別1、2、3三相。120UUUWUV120120三相電壓相量圖對(duì)稱正弦量特點(diǎn)為： 頻率相同、幅值相等、相位互差120的三相電壓稱為對(duì)稱正弦電壓。1.Y 形聯(lián)接N中點(diǎn)或零點(diǎn)N 把發(fā)電機(jī)三相繞組的末端聯(lián)接成一點(diǎn)。 而把始端作為與外電路相聯(lián)接的端點(diǎn)。 這種聯(lián)接方式稱為電源的星形聯(lián)接。相線中性線(零線)相線相線線電壓相電壓目前，我國(guó)供電系統(tǒng)線電壓 380V，相電壓220V。 三相電源的星形聯(lián)接（三相四線制）2.8.2 三相電源的連接 NN線、

25、相電壓關(guān)系式相量圖UUUWUV30o30o30o 線電壓的有效值用 表示, 相電壓的有效值用Up表示。 由相量圖可知它們的關(guān)系為:目前，我國(guó)低壓供電系統(tǒng)線電壓 380V，相電壓220V。 2. 形聯(lián)接 發(fā)電機(jī)三相繞組依次首尾相聯(lián)，引出三條線，稱為三角形聯(lián)接。2.9 三相負(fù)載 2.9.1 三相負(fù)載的星行(Y)聯(lián)結(jié)2.9.2 三相負(fù)載的三角行()聯(lián)結(jié) *2.9.3 三相電路的相量法分析交流電路中的用電設(shè)備，大體可分為兩類： 一類是需要接在三相電源上才能正常工作的叫做三相負(fù)載,如果每相負(fù)載的阻抗值和阻抗角完全相等，則為對(duì)稱負(fù)載，如三相電動(dòng)機(jī)。 另一類是只需接單相電源的負(fù)載，它們可以按照需要接在三相電

26、源的任意一相相電壓或線電壓上。對(duì)于電源來說它們也組成三相負(fù)載，但各相的復(fù)阻抗一般不相等，所以不是三相對(duì)稱負(fù)載。如照明燈。iViWiNiUN1.相電壓、線電壓 星形負(fù)載上的線電壓是相電壓關(guān)系 三相四線制2.9.1 三相負(fù)載的星行(Y)聯(lián)結(jié)N如果不接中性線N的供電系統(tǒng)，稱為三相三線制。2.相、線電流相電流與線電流相等 設(shè) 則相電流、線電流為各相負(fù)載上電壓與電流的相位差角為 若負(fù)載對(duì)稱， 中性線中的電流為零。對(duì)稱負(fù)載可以去掉中線，如電動(dòng)機(jī)。iViWiNiUNN三相交流電動(dòng)機(jī) 如果三相負(fù)載不對(duì)稱, 中線上就有電流, 中線是不能被除去的, 否則電氣設(shè)備不能正常工作。相電流與線電流相等 設(shè) 則相電流、線電

27、流為各相負(fù)載上電壓與電流的相位差角為 若負(fù)載對(duì)稱， 中線中的電流為零。 如果三相負(fù)載不對(duì)稱, 中線上就有電流, 中線是不能被除去的, 否則電氣設(shè)備不能正常工作。 例2.9.1 圖中電源電壓對(duì)稱，線電壓U=380 V ，負(fù)載為 電燈組，每相電燈（額定電壓220V）負(fù)載的電阻400。試計(jì)算：求負(fù)載相電壓、相電流；(2) 如果U相斷開時(shí)，其他兩相負(fù)載相電壓、相電流；(3) 如果U短路時(shí)，其他兩相負(fù)載相電壓、相電流；(4) 如果采用了三相四線制，當(dāng)U相斷開、短路時(shí)其他兩相負(fù)載相電壓、相電流。 解：（1） 負(fù)載對(duì)稱時(shí)，可以不接中線，負(fù)載的相電壓與電 源 的相電壓相等（在額定電壓下工作）。iViWiUNi

28、ViWiUN(2) 如果U相斷開時(shí)，其他兩相負(fù)載相電壓、相電流；(3) 如果U短路時(shí)，其他兩相負(fù)載相電壓、相電流； 超過了的額定電壓，燈將被損壞。(4) 如果采用了三相四線制，當(dāng)U相斷開、短路時(shí)其他兩相負(fù)載相電壓、相電流。 因有中線，其余兩相未受影響，電壓仍為220V。 但U相短路電流很大將熔斷器熔斷。 中線上不允許接開關(guān)或熔斷器中線的作用是什么？2.9.2 三相負(fù)載的三角行()聯(lián)結(jié) NiViWiU1.相電壓、線電壓 星形負(fù)載上的線電壓是相電壓關(guān)系 2.相、線電流設(shè) 各相負(fù)載上電壓與電流的相位差角為 NiViWiU相電流與線電流關(guān)系 若負(fù)載對(duì)稱IUIWIV30o30o30o 例 2.9.2 如

29、圖 所示的三相三線制電路中, 各相負(fù)載的復(fù)阻抗Z =10 , 外加線電壓380V,試求正常工作時(shí)負(fù)載的相電流和線電流。 則線電流為：解：由于是對(duì)稱電路, 所以 每相相電流為：iViWiU三相負(fù)載采用何種聯(lián)接方式由負(fù)載的額定電壓決定。當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源線電壓時(shí)采用三角形聯(lián)接；當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源相電壓時(shí)采用星形聯(lián)接。注意*2.9.3 三相電路的相量法分析解: 相電壓選 為參考相量, 則: 例 在如圖所示的三相四線制電路中, 線電壓U=380 V, 試求各相負(fù)載電流及中線電流。 中線電流為iViWiNiUN2.10 三相電路的功率 2.10.1 三相總功率與各相功率的關(guān)系2.10.2 三相對(duì)稱負(fù)載的功率 2.10.1 三相總功率與各相功率的關(guān)系1. 有功功率三相總的