瘋狂系列工控培訓(xùn)教程、手冊合集詳解三相交流電路

4.形三相電壓4.2負載星形聯(lián)接的三相電路4.3負載三角形聯(lián)接的三相電路4.4 三相功豐www

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cn感定度三相電壓NSAXe度三相電動勢的產(chǎn)生在兩磁極中間，放一個線圈。讓線圈以的角速度順時www

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cn根據(jù)右手定則可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方向為由AX。針旋轉(zhuǎn)。合理設(shè)計磁極形狀，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勢。eAX

2E

sin

t三相交流發(fā)電機的原理圖定子

X

Y

Z首端

末端三線圈空間位置各差度必0o轉(zhuǎn)子裝有磁極并以

的角速度旋轉(zhuǎn)。三個線圈中便產(chǎn)生三個單相電動勢。AXCB轉(zhuǎn)子ZY??S?N+試三相交流發(fā)電機產(chǎn)生三相電動勢定子中放三個線圈：www

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cn必定三相電動勢eA

Em

sin

teB

Em

sin

t

度必0eC

Em

sin

t

必感0m

E

sin(

t

120

)BCe

eA0te

e60o波形www

PLCworld

cn三相電動勢的相量關(guān)系：)

321E

C

E

120

E

(

j3

)2

E

120

E

(

1

j2

E

0

BE"

AE""幅值相等，頻率相同，相位互差120oE"

A

E"

B

E"C

0三相電動勢的特征：AE"E"BE"Cwww

PLCw2orld

cn各相電動勢的參考方向，選定自繞組的末端指向始端。情定三相交流電源的聯(lián)接星形接法ANBCeceBeAuACuuABXYZuCAuBCwww

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cnuB三相四線制供電火線(相線）:CABC中線(零線）：NN

中線(零線）ABeceBeA相線(

火線）相線相線三相四線制供電www

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cn三相電源星形接法的兩組電壓C

CBBA相電壓：火線對零線間的電壓CceeBABCNeA

uABuCuP

U

必感0

oC

U

P

0

o

U

P

度必0

oU

AUUBAUU

BUC相電壓uA，uB，uC對稱u

e

Au

eu

ewww

PLCworld

cn線電壓：火線間的電壓UAB

UA

UBUBC

UB

UCUCA

UC

U

AAB

A

BuBC

uB

uCuCA

uC

uAu

u

uuABuCAuBCABCN線電壓也對稱注意規(guī)定的正方向www

PLCworld

cn線電壓和相電壓的關(guān)系U·

AB

情U·

A情0U·A

(U·B)U·AB

U·A

U·BU·U·BU·AU·CU·ABB30owww

PLCworld

cn3U·

C

30

U·

CU

BCU·

CAB3U·

30

U·

B

U·

C

U·

A

www

PLCworld

cn同理：·情U·

A情0U·

AB

U·

A

U·

B

ABU·U·BCU·BCAU·U·C30o30oU·A30o線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達式：U

l

情U

p

30

Ul

---為線電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級為UP

必必0V

Ul

情旋0VUp

---為相電壓wwwPLCworld

cn定ANBCZZZ感定必負載星形聯(lián)接的三相電路ACBZZZ???星形接法負載有兩種接法三角形接法www

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cn星形以三相四線制為主iA三相電路中的電流相電流----每相負載中的電流IP線電流----每根相線中的電流I

luABuANBCZCZ

BAZN'iBuCiCiNwww

PLCworld

cn.

.I

p

IlI.A

I.ANI.

I.B

BNI.

I.C

CN星形接法特點相電流=線電流CN

I.BN

I.I.N

I.ANI.N

:零線電流iAiCNiANN

'iBNNABCiBCiiNwww

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cn線電壓=相電壓

3,線電壓領(lǐng)先千相電壓30°。U·BAU·CU·ABU·BCU·UCA·U

AB

情U·

A情0·U·CA

情U·C

情0U·

BC

情U·

B

情0uABu

Au

BuCACN

'BuCAuBCwww

PLCworld

cn負載星形接法時的一般計算方法iA解題思路：一般線電壓ul

為已知，然后根據(jù)電壓和負載求電流。zpl

u

pi

iluupu

ABuCuANCZCZ

BZAN

'iBCNiB

www

PLCwiorld

cn度定負載對稱時，只需計算一相。A如：ZA

ZB

ZC

Z

U·I·

AZ則：A

I·

必感0CI·I·B

I·

度必0A據(jù)此可直接得出另兩相電www

PL流：Cworld

cn

I·

A

I·

B

I·C

0I·N(

中線電流為0）負載對稱，只求電流、電壓大小時，僅算一相有效值即可。AI·BI·CI·CU·AU·UB·解:

因為負載對稱

始只須計算一相。A

U

ABU情

情uA

必必0

必sin

t

VA相電流

情旋0

必必0www

VPLCwo,rld

cnAu比滯后30°

必必AA

U

AA必必0接必

旋必ZI有一星形聯(lián)接的三相負載,電源電壓對稱uAB

情旋0必sin(

t

情始0o)V,每相

R

6 ,

XL

8.設(shè)試求電流。例題4.1

arctan

XLR

arctan旋

抗情o接iA

滯后千uA所以iA

必必必sin(

t

抗情o

)Awww

PLCworld

cn因為電流對稱，則iB

必必必sin(t

抗情o

度必0o)

必必必sin(t

度7情o)AiC

必必必sin(t

抗情o

度必0o)

必必必sin(t

接7o)AN

I.

I.

I.

0A

B

CI.負載對稱時問題及(ZA

ZB

ZC

Z)零線是否可以取消？答：三相完全對稱時，零線可以取消。成為三相三線制www

PL。Cworld

cnceACBZZZeBAe必定負載不對稱時，各相需單獨計算。如：三相四線制供電UC

U

C度必0U

A

U

A0B

B

U

度必0U設(shè)電源相電壓UA為參考正弦量，則iANABCCBZZAAuBuuN'ZiBC

iCiNwww

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cn每相負載電流可分別求出式中：每相負載中電流的有效值分別為CCBA

BAZZ,

I

,

IZI

U

A

U

B

U

CI

C

B）o

I

B(度必0B

BBA

I

AA

A

A?U

A

U

A

0

o?I

A

Z

ZZ

?I

B

Z

?U

A

U

B

度必0o

U

CCZ

Z

C

C?

I

C

(度必0oU

C度必0owww

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cn

C）?各相負載的電壓與電流之間的相位差分別為CCBBAA

BA

arctanRRRX

X

X,

arctan

,C

arctan中線電流I.N

I.

A

I.B

I.CNABCRL例4.2電路如圖，電源電壓380/220

V，接有對稱星形聯(lián)接的白熾燈負載，總功率為度旋0W.www

PLCworld

cnI

IA

、B、C的日光燈一支。試求：IN及I.cos

0

.5熾相還接有額定電壓為220V，功率為40W,P

接0

0.必7情A必必0PIP

U解:

設(shè)

UA

必必00oV?P1

1

180

60W3www

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cn每相白熾燈的功率??

?

?o

0.必7情度必0

AooI

A

0.必7情0

AI

B

0.必7情

度必0

AC度??I?

CI

I

IC1

C2

0.必7情度必0o

0.情接感接0o

0.抗抗情旋抗.情o

A

IN

IA

IB

IC

IC

必

0.情接感接0oAP感0必必00.抗U

cosP必I

0.情接感AC

必IC

必

0.情接感接0o

Acos

0.5,

60

owww

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cn三相三線制供電時各相電流的計算AN'NI.AI.BAE.CE.E.BC

BI.C每盞燈的額定值為:220V、100W求：各相電流已知：E.

A

2200E.

B

220

120E.C

220

240www

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cnI.C用節(jié)點電位法AN'NI.AI.BAE.CE.BE.

BC

RE.

CRE.

AE.

BRN

A

B

CN'I.AI.B

RI.Cwww

PLCworld

cnR

R

R必必00

必必w0wwPLCwodlrcnR

RU"

N'N度

度

必

度必0

必必0度必0R必每盞燈為220V、100WPU必R

感旋感CRE"

ABE"E"RRNN'

A

B

CI"AI"B

RI"CI"A

、I"BI"、CU"

NN

抗抗度必0

V可求得：應(yīng)用實例實實實實照明電路ACB...一層樓三層樓N二層樓www

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cn正確接法:每層樓的燈相互并聯(lián)始然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：V

情旋0UP

必必0Ul則每盞燈上都可得到額定的工作電壓必必0若。照明電路的一般畫法零線上不能加刀閘和保險ABCN.

.

..

.

.—層二層三層www

PLCwo.rld

cn.

.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不加零線會不會出現(xiàn)問題沒www

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cn聯(lián)，電壓節(jié)滯熾(情旋0若）加在滯、熾負載上。如果兩相負載對稱，則每相負載上的電壓為度暗0若。問題度：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通始情況如何沒ACB...一層樓二層樓三層樓分析：設(shè)線電壓為情旋0若。源相斷開后，滯、熾兩相串www

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cn結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。問題2：若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量不等(設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的度層感）結(jié)果如何？結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓，燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3R

3度抗U

情旋0

7接VR

2抗U

感

情旋0

情0感V分析www

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cn關(guān)于零線的結(jié)論負載不對稱而又沒有中線時，負載上可能得到大小不等的電壓，有的超過用電設(shè)備的額定電壓，有的達不到額定電壓，都不能正常工作。比如果照明電路中各相負載不能保證完全對稱，所以絕對不能采用三相www

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cn三相中制線供的作電，用而在千且，必須使星保形證聯(lián)零接線的可靠不對。稱負載得到相等的相電壓。為了確保零線在運行中不斷開，其上不允許接熔斷器、也不允許接開關(guān)。U

l

U

p特點：線電壓=相電壓感定情負載三角形聯(lián)接的三相電路iAiABCAiBCiuCAABuuBCACBiBiCwww

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cn各電流的計算iACAuiBABiBCiiCuABuBCACBZ源滯Z滯熾iCAZ熾源CA

U「CAI

CABCBCI「ABZZI「「「U「

ABZ

AB

U

BC相電流BCCAIB「

I「

I「C

CA

I「ABI「

I「

I「A

ABI「

I「

BC線電流www

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cnZ

Up(1

）負載不對稱時，先算出各相電流，然后計算線電流。(2

）負載對稱時(ZAB=ZBC=ZCA=Z

），各相電流有效值相等，相位互差度必0

。有效值為：PIAB

IBC

ICA

IiBABiiCAiBCiACAuuABuBC

iCACBZABZBCZCAwww

PLCworld

cnA

I.AB

I.CA情I.AB

情0I.I.A

BCBCCA

情I.

情0

情I.

情0I.I.同理：

U

l

0

U.

AB設(shè)：負載為阻性的，阻抗角為0

。負載對稱時，三角形接法線、相電流的相位關(guān)系.UABU.CAU.BCBI.CI.IAB.CAI.IBC.CA

I.I.A

C

AI

ABB.CAI.I.Awww

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cn負載對稱時三角形接法的特點iAiABiiCAiBCiCCAuuABuBCACBU.

l

U.

pI.

情I.情0l

p注意電路中規(guī)定的正方向wwwBPLCworld

cn負載對稱時：P

情U

p

I

p

cos

由負載性質(zhì)決定三相總有功功率：P

PA

PB

PC星形接法時：三角形接法時：Ul

Up

Il

情I

pP

情U

l

I

l

cos

感定感三相功率www

PLCworld

cnUl

情U

p

Il

I

p情Ul

Il情Ul

Il

cos有功功率：P

無功功率：Q

視在功率：S

www

PLCworld

cn情Ul

Il

sin在三相負載對稱的條件下：例題4.3線電壓節(jié)首為情旋0若的三相電源上接有兩組對稱三相負載果一組三角形聯(lián)接Z

36.337

o

另一組星形聯(lián)接

RY

10

。試求果(度器各組負載的相電流根(2)

電路線電流；ABCZ

R

YI

AIABI

AYI

A?(3)

三相有功功率。www

PLCworld

cnUAB

情旋00o

VUA

必必0

情0o

V解：設(shè)線電壓則(1

）由千三相負載對稱，計算一相即可三角形聯(lián)接的負載相電流

度0.感7

情7o

A情旋00oI

AB

Z

情接.情情7o

U

ABo

必必

情0

AY度0UA

必必0情0oIAY

R

星形聯(lián)接的負載相電流www

PLCworld

cn

I

A

I

A

I

AY(2

）先求三角形聯(lián)接的負載線電流IA

10.