工程科技04第四章三相交流電路課件

1、第四章三相交流電路1第1頁(yè)，共40頁(yè)。第四章 三相交流電路 第一節(jié)、 三相交流電動(dòng)勢(shì) 第二節(jié)、三相電源的聯(lián)接第三節(jié)、三相電路中負(fù)載的聯(lián)接第四節(jié)、 三相電路的功率2第2頁(yè)，共40頁(yè)。1、 三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生NSAXe在兩磁極中間，放一個(gè)線圈。根據(jù)右手定則可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向由AX。讓線圈以 的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 合理設(shè)計(jì)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交流電動(dòng)勢(shì)。第一節(jié)、三相交流電動(dòng)勢(shì)3第3頁(yè)，共40頁(yè)。一、三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)子定子中放三個(gè)線圈： XB YC Z首端末端三線圈空間位置各差120o 轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生

2、三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。4第4頁(yè)，共40頁(yè)。二、三相電動(dòng)勢(shì)的表示式三相電動(dòng)勢(shì)的特征： 大小相等，頻率相同，相位互差120。1. 三角函數(shù)式eu=Emsintev=Emsin（t-1200）ew=Emsin（t+1200）5第5頁(yè)，共40頁(yè)。2. 相量表示式及相互關(guān)系Em veuewe對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)是三相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之和恒為零。三相交流電出現(xiàn)正幅值（或相應(yīng)零值）的順序稱為相序。由圖可知其相序?yàn)閁VW。wvuEEE0=+uevewe6第6頁(yè)，共40頁(yè)。一、星形接法（Y接）圖、 三相四線制電源星形連接：3個(gè)末端連接在一起引出中線，由3個(gè)首端引出3條火線。每個(gè)電源的電壓稱為相電壓火線間電壓稱為線電壓。第二節(jié)

3、、 三相電源的連接7第7頁(yè)，共40頁(yè)。8第8頁(yè)，共40頁(yè)。9第9頁(yè)，共40頁(yè)。10第10頁(yè)，共40頁(yè)。 2. 三相電源星形接法的兩組電壓圖 三相電源各電壓相量之間的關(guān)系線電壓和相電壓的關(guān)系：VUUVUUU+=WVVWUUU+=UWWUUUU+=11第11頁(yè)，共40頁(yè)。線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：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(jí)為V380 V220=lUU 、=3lUU*線電壓=相電壓lU U -為相電壓 -為線電壓3, 線電壓領(lǐng)先于相電壓30。12第12頁(yè)，共40頁(yè)。圖 電源的三角形聯(lián)接三角形連接：將三相繞組的首、末端依次相連，從3個(gè)點(diǎn)引出3條火線。lUU=通常發(fā)電機(jī)均為Y接二

4、、 三角形聯(lián)接（聯(lián)接）13第13頁(yè)，共40頁(yè)。星形接法ACB NZZZ三角形接法ACBZZZ負(fù)載也有兩種接法:第三節(jié)、三相電路中負(fù)載的連接14第14頁(yè)，共40頁(yè)。圖 負(fù)載星形聯(lián)接的三相四線制電路一、 星形聯(lián)接的負(fù)載15第15頁(yè)，共40頁(yè)。ACBNZZZ相電流(負(fù)載中的電流)：4.2.1 星形接法及計(jì)算線電流(火線中的電流)：16第16頁(yè)，共40頁(yè)。lII= ACBNZZZ一、星形接法特點(diǎn)相電流=線電流* NI: 零線電流CNBNANNIIII+=零序電流：-=3lUU17第17頁(yè)，共40頁(yè)。ACBNZAZBZC二、負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法解題思路： 一般線電壓 為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求

5、電流。18第18頁(yè)，共40頁(yè)。負(fù)載對(duì)稱時(shí)問(wèn)題及討論零線是否可以取消？答：三相完全對(duì)稱時(shí)，零線可以取消。稱為 三相三線制。ACBZZZ0=+=CBANIIII19第19頁(yè)，共40頁(yè)。應(yīng)用實(shí)例-照明電路ACB.一層樓二層樓三層樓N 正確接法:每層樓的燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：則每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。20第20頁(yè)，共40頁(yè)。照明電路的一般畫法零線上不能加刀閘和保險(xiǎn)ABCN. . . . . . .一層二層三層21第21頁(yè)，共40頁(yè)。討論照明電路能否采用三相三線制供電方式？ACB.一層樓二層樓三層樓N不加零線會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題?22第22頁(yè)，共40頁(yè)。 設(shè)線電壓為

6、380V。A相斷開(kāi)后，B、C 兩相串連，電壓UBC （380V）加在B、C負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)載上的電壓為190V。問(wèn)題1：若一樓全部斷開(kāi)，二、三樓仍然接通, 情況如何?ACB.一層樓二層樓三層樓分析：結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。23第23頁(yè)，共40頁(yè)。 問(wèn)題2：若一樓斷開(kāi)，二、三樓接通。但兩層樓 燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的 1/4 ）結(jié)果如何？結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓， 燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3分析24第24頁(yè)，共40頁(yè)。關(guān)于零線的結(jié)論負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大小不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到額

7、定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以絕對(duì)不能采用三相三相制供電，而且必須保證零線可靠。中線的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。25第25頁(yè)，共40頁(yè)。ACBlUU= 注意：用于對(duì)稱負(fù)載二、三角形接法的負(fù)載26第26頁(yè)，共40頁(yè)。負(fù)載對(duì)稱時(shí)（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相電流有 效值相等，相位互差120 。有效值為：ACBZABZBCZCA27第27頁(yè)，共40頁(yè)。CA=lABUU設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為 0 。負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三角形接法線、相電流的相位關(guān)系A(chǔ)BAIII+=CAUAB

8、UBCUBICIABICAIBCICAI-AI28第28頁(yè)，共40頁(yè)。負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)ACBlUU= =3lII29第29頁(yè)，共40頁(yè)。三相總有功功率： 由負(fù)載性質(zhì)決定 ll 3IIUU=星形接法時(shí)： 3 llIIUU=三角形接法時(shí)： 三相電路的功率的計(jì)算負(fù)載對(duì)稱時(shí)：jcos3IUP=第四節(jié)、 三相電路的功率30第30頁(yè)，共40頁(yè)。有功功率：無(wú)功功率：視在功率：在三相負(fù)載對(duì)稱的條件下，三相電路的功率：31第31頁(yè)，共40頁(yè)。例4-1 有一三相電動(dòng)機(jī)，每相的等效電阻R=29，等效感抗XL=21.8，試求在下列兩種情況下電動(dòng)機(jī)的相電流、線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得結(jié)果：（1）繞

9、組聯(lián)成星形接于U1=380V的三相電源上；（2）繞組聯(lián)成三角形接于U1=220V的三相電源上。32第32頁(yè)，共40頁(yè)。解：每相繞組的阻抗為 Z （1）Y形聯(lián)接時(shí)： P= U1I1cos= 3806.1（2）聯(lián)接時(shí)： P= U1I1cos= 22010.533第33頁(yè)，共40頁(yè)。比較（1）（2）的結(jié)果： 只要電動(dòng)機(jī)每相繞組承受的電壓不變，則電動(dòng)機(jī)的輸入功率不變。因此，當(dāng)電源線電壓為380V時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組應(yīng)聯(lián)成星形；而當(dāng)電源線電壓為220V時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組應(yīng)聯(lián)成三角形。在這兩種聯(lián)接法中，僅線電流在接法時(shí)比Y形接法時(shí)大 倍，而相電流、相電壓及功率都未改變。34第34頁(yè)，共40頁(yè)?！纠?2】 有一對(duì)稱三相負(fù)載，每相電阻為R = 6 ，電抗X = 8 ，三相電源的線電壓為UL = 380 V。求：(1) 負(fù)載做星形聯(lián)結(jié)時(shí)的功率PY；(2) 負(fù)載做三角形聯(lián)結(jié)時(shí)的功率P。解：每相阻抗均為，功率因數(shù) 【例】35第35頁(yè)，共40頁(yè)。(1) 負(fù)載做星形聯(lián)結(jié)時(shí)：相電壓 線電流等于相電流 負(fù)載的功率 36第36頁(yè)，共40頁(yè)。(2) 負(fù)載做三角形聯(lián)結(jié)時(shí)：相電壓等于線電壓 UP = UL= 380 V，相電流 線電流 I