電路課件三相交流電路

1、第六單元 三相交流電路三相交流電6.1三相負載的連接6.2三相交流電的功率6.3首 頁本章重點三相交流電路三相交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)、工作原理三相電源連接方法基本概念：相序、三相對稱交流電、對稱負載、線電壓、相電壓、線電流、相電流三相負載連接方法星形連接三角形連接星形連接三角形連接下 頁上 頁返 回重點 1.三相電路的基本概念 2.對稱三相電路的分析 3.三相電路的功率下 頁上 頁返 回 三相電路由三相電源、三相負載和三相輸電線路三部分組成。 發(fā)電方面：比單相電源可提高功率50； 輸電方面：比單相輸電節(jié)省鋼材25；6.1 三相交流電三相電路的優(yōu)點下 頁上 頁配電方面：三相變壓器比單相變壓器經(jīng)濟且便于接

2、入負載；運電設(shè)備：結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運行可靠、維護方便。返 回三相電路的特殊性 （1）特殊的電源 （2）特殊的負載 （3）特殊的連接 （4）特殊的求解方式 以上優(yōu)點使三相電路在動力方面獲得了廣泛應用，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。下 頁上 頁返 回1.三相電源的產(chǎn)生通常由三相同步發(fā)電機產(chǎn)生，三相繞組在空間互差120，當轉(zhuǎn)子以均勻角速度轉(zhuǎn)動時，在三相繞組中產(chǎn)生感應電壓，從而形成對稱三相電源。三相同步發(fā)電機示意圖 三相電源是三個頻率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦電源。NSIwAZBXCY下 頁上 頁返 回下 頁上 頁返 回瞬時值表達式波形圖A、B、C 三

3、端稱為始端，X、Y、Z 三端稱為末端。u tuAuBuCoA+XuAB+YuBC+ZuC下 頁上 頁返 回相量表示120120120對稱三相電源的特點下 頁上 頁返 回正序(順序)：ABCA負序(逆序)：ACBAABC相序的實際意義：以后如果不加說明，一般都認為是正相序。DABC123DACB123正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABC三相電源各相經(jīng)過同一值(如最大值)的先后順序。對稱三相電源的相序三相電機下 頁上 頁返 回2. 三相電源的連接 X, Y, Z 接在一起的點稱為Y連接對稱三相電源的中性點，用N表示。（1）星形連接(Y連接)+ANX+BY+CZ+ABCN-下 頁上 頁返 回（2）三角形連接(連接)三角形

4、連接的對稱三相電源沒有中點。注意+AXBYCZ+X+CYZABC下 頁上 頁返 回6.2 三相負載的連接1. 星形連接稱三相對稱負載 三相電路的負載由三部分組成，其中每一部分稱為一相負載，三相負載也有二種連接方式。ABCNZAZCZBABCNZAZCZB下 頁上 頁返 回2. 三角形連接ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZAB稱三相對稱負載下 頁上 頁返 回3. 三相電路 三相電路就是由對稱三相電源和三相負載連接起來所組成的系統(tǒng)。工程上根據(jù)實際需要可以組成：電源YY負載電源Y負載當電源和負載都對稱時，稱為對稱三相電路。注意下 頁上 頁返 回三相四線制YYYZZZN+AN+B+CZZZ+

5、A+B+C三相三線制下 頁上 頁返 回名詞介紹+ANX+BY+CZ+AXBYCZ+端線(火線)：始端A, B, C 三端引出線。中線：中性點N引出線， 連接無中線。4.線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系下 頁上 頁返 回相電壓：每相電源的電壓。線電壓：端線與端線之間的電壓。+AXBYCZ+ANX+BY+CZ線電流：流過端線的電流。下 頁上 頁返 回ABCZBCZCAZABABCNZAZCZB負載的相電壓：每相負載上的電壓。負載的線電壓：負載端線間的電壓。線電流：流過端線的電流。相電流：流過每相負載的電流。+-+-下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路Y連接+A+B+C相電壓和線電壓的關(guān)系下

6、 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路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(大小相等，相位互差120o)一般表示為：30o30o30o下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路對Y連接的對稱三相電源 所謂的“對應”：對應相電壓用線電壓的 第一個下標字母標出。(1) 相電壓對稱，則線電壓也對稱(3) 線電壓相位領(lǐng)先對應相電壓30o。 結(jié)論下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路連接線電壓等于對應的相電壓以上關(guān)于線電壓和相電壓的關(guān)系也適用于對稱星型負載和三角型負載。注意+AXBYCZ+下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路連接電源始端末端要依次相連。正確接法錯誤接法 I =0 電源中

7、不會產(chǎn)生環(huán)流I 0 電源中將會產(chǎn)生環(huán)流下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路相電流和線電流的關(guān)系Y連接時，線電流等于相電流。ZZZN+N+Y連接結(jié)論下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路+ZZZ結(jié)論連接的對稱電路：(2) 線電流相位滯后對應相電流30o。 Z/3Z/3Z/3NCBA連接下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路例1 對稱三相負載分別接成Y和型。求線電流。解 應用：Y降壓起動。ABCZZZABCZZZ下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路Z/3Z/3Z/3NCBA下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路下 頁上 頁返 回第六單元 三相交

8、流電路(1)下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路(2)(3)下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路作業(yè)下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路(1)(2)作業(yè)下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路1. 對稱三相電路功率的計算6.3 三相交流電路的功率 Pp=UpIpcos 三相總功率： P=3Pp=3UpIpcos 平均功率ABCZZZ下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路(1) 為相電壓與相電流的相位差(阻抗角)，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)，在對稱三相制中有 co

9、s A= cos B = cos C = cos 。(3) 公式計算電源發(fā)出的功率(或負載吸收的 功率)。ABCZZZ注意下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路ABCRRRABCRRR例2 已知對稱三相電路線電壓Ul ，問負載接成Y和各從電網(wǎng)獲取多少功率？解結(jié)論(1) 當負載由Y改接成時，若線電壓不變，則由于相電壓與相電流增大 倍，所以功率增大3倍。(2)若負載的相電壓不變，則不論怎樣連接其功率不變。下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路無功功率Q=QA+QB+QC= 3Qp視在功率2）這里的，P、Q、S 都是指三相總和。1）功率因數(shù)也可定義為： cos =P/S 注意3）不對稱時 無意義

10、下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路對稱三相負載的瞬時功率下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路單相：瞬時功率脈動三相：瞬時功率恒定 wtpo3UIcospw toUIcos電動機轉(zhuǎn)矩: m p可以得到均衡的機械力矩。避免了機械振動。下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路2. 三相功率的測量三表法若負載對稱，則需一塊表，讀數(shù)乘以 3。三相四線制*三相負載WABCN*WW下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路二表法 測量線路的接法是將兩個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。（有三種接線方式）三相三線制

11、*三相負載WABC*W注意下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路若W1的讀數(shù)為P1 , W2的讀數(shù)為P2 ，則三相總功率為：P=P1+P2*W1ABC*W2三相負載*W1ABC*W2三相負載*W1ABC*W2三相負載下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路證明： 因負載可以變?yōu)閅，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 :uAC 與iA的相位差，2 是uBC 與iB的相位差。 設(shè)負載是Y型連接P=UACIAcos

12、 1 + UBCIBcos 2 W1W2iAACBiBiCNZAZBZC注意下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路只有在三相三線制條件下，才能用二表法，且不論負載對稱與否。3.按正確極性接線時，若出現(xiàn)一個表指針反轉(zhuǎn)即讀數(shù)為負，將其電流線圈極性反接使指針指向正數(shù)，但此時讀數(shù)應記為負值。 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。4.負載對稱情況下，有：注意下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路求：(1)線電流和電源發(fā)出的總功率；(2)用兩表法測三相負載的功率，畫接線圖 求兩表讀數(shù)。解例3 已知Ul =380V，Z1=30+j40，電動機 P=1700W，cosj=0.8(感性)。(1

13、)DABCZ1電動機下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路電動機負載：總電流：下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路表W1的讀數(shù)P1：(2)兩表接法如圖P1=UACIAcos 1 = 3807.56cos(46.2 30) =2758.73W表W2的讀數(shù)P2：P2=UBCIBcos 2= 3807.56cos( 30+ 46.2 ) = 685.26W=P-P1DABCZ1電動機W1*W2下 頁上 頁返 回第六單元 三相交流電路例4根據(jù)圖示功率表的讀數(shù)可以測取三相對稱負載的什么功率？解N30 畫出相量圖，得功率表的讀數(shù)：P=UBCIAcos(900+ )=UlIlsin 根據(jù)功率表的讀數(shù)可以測取負載的無