三相電源的連接課件

2、三相電源的連接；重點：第19講三相電路3、三相電路的計算；1、三相電源及對稱三相電源；4、三相電路的功率。2、三相電源的連接；重點：第19講三相電路3、三相電路的19.3三相電源一、三相電源引入：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常會遇到“多相制”的交流電路，多相制電路是由多相電源供電的電路。多相電路以相的數(shù)目來分，可分為兩相、三相、六相等。在多相制中，三相制有很多優(yōu)點，所以它的應(yīng)用最為廣泛。

定義：概括地說，三相交流電源是三個單相交流電源按一定方式進(jìn)行的組合。

9.3三相電源一、三相電源引入：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常會2三相電源的產(chǎn)生：

三相供電系統(tǒng)的三相電源是三相發(fā)電機。下圖所示是三相發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖，它有定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定子鐵心的內(nèi)圓周的槽中對稱地安放著三個繞組（線圈）AX、BY和CZ。A、B、C為始端；X、Y、Z為末端。三繞組在空間上彼此間隔120o。轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)的電磁鐵。當(dāng)轉(zhuǎn)子恒速旋轉(zhuǎn)時，AX、BY、CZ三繞組的兩端將分別感應(yīng)出振幅相等、頻率相同的三個正弦電壓uA（t）、uB（t）、uC（t）。

三相電源的產(chǎn)生：三相供電系統(tǒng)的三相電源是三相發(fā)電機3對稱三相電源：由三個振幅相等、頻率相同、相位彼此相差120o的三個單相正弦電源組合而成的電源稱為對稱三相正弦電源。

若以作為參考相量，這三個電壓相量為：對稱三相電源：由三個振幅相等、頻率相同、相位彼此相4下圖所示為三個單相電源的相量圖和波形圖。下圖所示為三個單相電源的相量圖和波形圖。5相序：按照各相電壓經(jīng)過正峰值的先后次序來說，若它們的順序是A-B-C-A時，稱為正序，若為A-C-B-A時，稱為負(fù)序。以上各式就是正序時三個單相電源電壓的相量形表達(dá)式。說明：工程上通用的相序是正序，如果不加說明，都是指的這種相序。用戶可以改變?nèi)嚯娫磁c三相電動機的連接方式來改變相序，從而改變?nèi)嚯妱訖C的旋轉(zhuǎn)方向。相序：按照各相電壓經(jīng)過正峰值的先后次序來說，若它們6二、三相電源的連接1、星形連接定義：將三相電源的每一個繞組的末端X、Y、Z連在一起，組成一個公共點N，對外形成A、B、C、N四個端子，這種聯(lián)接形式稱為三相電源的星形聯(lián)接（也叫Y形聯(lián)接）。

下圖所示為三相電源的星形連接及其相量圖。二、三相電源的連接1、星形連接定義：將三相電源的每7名詞解釋：火線從三相電源的始端A、B、C引出的導(dǎo)線稱為端線或火線。名詞解釋：火線從三相電源的始端A、B、C引出的導(dǎo)線稱為端線8零線從中點N引出的導(dǎo)線稱為中線或零線。

線電流流出端線的電流稱為線電流。相電流每一相繞組中的電流稱為相電流。

線電壓端線與端線間的電壓稱為線電壓。相電壓每相繞組兩端的電壓稱為相電壓。

零線從中點N引出的導(dǎo)線稱為中線或零線。線電流流出端線的電流9電壓、電流關(guān)系：（1）三相電源作星形聯(lián)接時，線電流和對應(yīng)的相電流相等。

（2）三相電源作星形連接時，線電壓是相電壓的倍，相位超前對應(yīng)的相電壓30o

。若用Ul表示線電壓的有效值，用UP表示相電壓的有效值，則有（3）三個線電壓與相電壓一樣，也具有對稱性。

強調(diào)：三個相電壓只有在對稱時它們的和為零，不對稱時它們的和不為零，而三個線電壓之和則不論對稱與否均為零。

電壓、電流關(guān)系：（1）三相電源作星形聯(lián)接時，線電流和10實際應(yīng)用：因為三相電源的相電壓對稱，所以在三相四線制的低壓配電系統(tǒng)中，可以得到兩種不同數(shù)值的電壓，即相電壓220V與線電壓380V。一般家用電器及電子儀器用220V，動力及三相負(fù)載用380V。2、三角形連接定義：將三相電源各相的始端和末端依次相連，再由A、B、C引出三根端線與負(fù)載相連。下圖所示為三相電源的三角形連接。實際應(yīng)用：因為三相電源的相電壓對稱，所以在三相四線11三相電源作三角形聯(lián)接時，其線電壓和相電壓相等，線電流等于相電流的倍，相位滯后對應(yīng)的相電流30o。

三相電源作三角形聯(lián)接時，其線電壓和相電壓相等，線電流12注意：由于發(fā)電機每組繞組本身的阻抗較小，所以當(dāng)三相電源接成三角形時，其閉合回路內(nèi)的阻抗并不大。通常因回路內(nèi)uA+uB+uC=0，所以在負(fù)載斷開時電源繞組內(nèi)并無電流。如果三相電壓不對稱，或者雖然對稱，但有一相接反，則uA+uB+uC≠0，即使外部沒有負(fù)載，閉合回路內(nèi)仍有很大的電流，這將使繞組過熱，甚至燒毀。所以三相電源作三角形連接時必須嚴(yán)格按照每一相的末端與次一相的始端連接。在判斷不清時，應(yīng)保留最后兩端鈕不接（例如Z端與A端），成為開口三角形，用電壓表測量開口處電壓（例如uAZ），如果讀數(shù)為零，表示接法正確，再接成封閉三角形。注意：由于發(fā)電機每組繞組本身的阻抗較小，所以當(dāng)三相電13三、三相電源和負(fù)載的連接單相負(fù)載：為保證各個單相負(fù)載電壓穩(wěn)定，各單相負(fù)載均以并聯(lián)形式接入電路。在單相負(fù)荷較大時，如大型居民樓供電，可將所有單相負(fù)載平分為三組，分別接入A、B、C三相電路。

三、三相電源和負(fù)載的連接單相負(fù)載：為保證各個單相負(fù)14三相負(fù)載：三相電源與三相負(fù)載連接，可以組成以下幾種三相電路：三相四線制的Y-Y聯(lián)接、三相三線制的Y-Y聯(lián)接、Y-△聯(lián)接、△-Y聯(lián)接和△-△聯(lián)接等。

三相負(fù)載：三相電源與三相負(fù)載連接，可以組成以下幾種15說明：三相負(fù)載主要是一些電力負(fù)載及工業(yè)負(fù)載。三相負(fù)載的聯(lián)接方式有Y形聯(lián)接和△形聯(lián)接。當(dāng)三相負(fù)載中各相負(fù)載都相同，即ZA=ZB=ZC=Z=|Z|時，稱為三相對稱負(fù)載，否則，即為不對稱負(fù)載。

說明：三相負(fù)載主要是一些電力負(fù)載及工業(yè)負(fù)載。三相負(fù)載169.4三相電路的計算一、分析方法三相電路由于電源和負(fù)載的聯(lián)接方式較多，負(fù)載又分為單相、三相對稱、三相不對稱等，因而計算時需考慮的問題也較多。本節(jié)僅對對稱三相電路（三相對稱電源和三相對稱負(fù)載相連組成的電路）進(jìn)行分析。單相負(fù)載和三相不對稱負(fù)載可用正弦電路的一般分析方法進(jìn)行分析。特別指出：對于Y-Y聯(lián)接的三相四線制對稱三相電路，列出電路的結(jié)點方程，得到17中線上的電壓為9.4三相電路的計算一、分析方法三相電路由于電源17由于，相當(dāng)于中線短路，每相負(fù)載上的電壓是相電壓，其電流可以單獨計算如下：由于，相當(dāng)于中線短路，每相負(fù)載上的電壓18【例19-1】今有三相對稱負(fù)載作星形聯(lián)接，設(shè)每相負(fù)載的電阻為R=12Ω，感抗為XL=16Ω，電源線壓，試求各相電流。解：由于負(fù)載對稱，只需計算其中一相即可推出期余兩相。

相電壓相電流【例19-1】今有三相對稱負(fù)載作星形聯(lián)接，設(shè)每相負(fù)載19【例19-2】三相四線制中的負(fù)載為純電阻，RA=10Ω，RB=5Ω，RC=2Ω，負(fù)載的相電壓為220V，中線阻抗ZN=0，試求各相負(fù)載上和中線上的電流。解：相電壓【例19-2】三相四線制中的負(fù)載為純電阻，RA=1020各負(fù)載上的相電流為根據(jù)相量形式的KCL得中線電流為各負(fù)載上的相電流為根據(jù)相量形式的KCL得中線電流為21【例19-3】已知一對稱三角形負(fù)載，接入線電壓為380V的電源中，測出線電流為15A，試求每相負(fù)載的阻抗。解：三角形接法時，每相的相電流為

【例19-3】已知一對稱三角形負(fù)載，接入線電壓為38229.5三相電路的功率三相電路的總功率，等于三相負(fù)載各相的功率之和，即P=PA+PB+PC

對于三相對稱負(fù)載，各相電壓、電流大小相等，阻抗角相同，故各相的有功功率是相等的，即P=PA+PB+PC

=UAIAcosA+UBIBcosB+UCICcosC

=3UPIPcos9.5三相電路的功率三相電路的總功率，等于三相負(fù)23上式中，UP是相電壓的有效值，IP是相電流的有效值，為UP與IP的相位差，cos是功率因數(shù)。由于設(shè)備銘牌中給出的電壓、電流均是指額定線電壓UN和額定線電流IN，故無論是Y形連接還是△形連接，三相有功功率的常用計算公式都可表示為同理，三相電路的無功功率為Q=QA+QB+QC=3UPIPsin=

三相電路的視在功率為上式中，UP是相電壓的有效值，IP是相電流的有效值，24三相功率的測量：測量三相電路的功率，對于三相四線制，應(yīng)對各相分別測量，通過求和得到三相電路的總功率，如下圖（1）所示；對于三相三線制，可用兩瓦計法，如下圖（2）所示。三相功率的測量：測量三相電路的功率，對于三相四線制，25【例19-4】一臺三相電動機，額定功率PN=75kW，UN=3000V，cosN=0.85，效率N=0.82，試求額定狀態(tài)運行時，電機的電流IN為多少？電機的有功功率、無功功率及視在功率各為多少？解：電機的額定功率PN是指機軸上輸出的機械功率，則電動機的電功率P為

【例19-4】一臺三相電動機，額定功率PN=75kW26故電機的額定功率為電機的容量為電機消耗的無功功率為故電機的額定功率為電機的容量為電機消耗的無功功率為27本講小結(jié)1、由三相電源供電的電路，稱為三相電路。對稱三相電源的電壓是頻率相同、相位相差120o的正弦電壓。2、三相電源有Y形和△形兩種聯(lián)接方式，三相負(fù)載也有以上兩種聯(lián)接方式。由對稱三相電源和對稱三相負(fù)載組成的電路叫做對稱三相電路。3、對稱三相電路的計算依據(jù)的是單相正弦電路的相量分析法以及三相電路的對稱性。本講小結(jié)1、由三相電源供電的電路，稱為三相電路。對稱28本講作業(yè)

1、復(fù)習(xí)本講內(nèi)容；

2、預(yù)習(xí)下一講內(nèi)容——網(wǎng)絡(luò)函數(shù)和頻率特性；3、書面作業(yè)：習(xí)題9-7，9-8，9-10。

本講作業(yè)1、復(fù)習(xí)本講內(nèi)容；2、預(yù)習(xí)下一講內(nèi)容——網(wǎng)絡(luò)函數(shù)292、三相電源的連接；重點：第19講三相電路3、三相電路的計算；1、三相電源及對稱三相電源；4、三相電路的功率。2、三相電源的連接；重點：第19講三相電路3、三相電路的309.3三相電源一、三相電源引入：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常會遇到“多相制”的交流電路，多相制電路是由多相電源供電的電路。多相電路以相的數(shù)目來分，可分為兩相、三相、六相等。在多相制中，三相制有很多優(yōu)點，所以它的應(yīng)用最為廣泛。

定義：概括地說，三相交流電源是三個單相交流電源按一定方式進(jìn)行的組合。

9.3三相電源一、三相電源引入：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常會31三相電源的產(chǎn)生：

三相供電系統(tǒng)的三相電源是三相發(fā)電機。下圖所示是三相發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖，它有定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定子鐵心的內(nèi)圓周的槽中對稱地安放著三個繞組（線圈）AX、BY和CZ。A、B、C為始端；X、Y、Z為末端。三繞組在空間上彼此間隔120o。轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)的電磁鐵。當(dāng)轉(zhuǎn)子恒速旋轉(zhuǎn)時，AX、BY、CZ三繞組的兩端將分別感應(yīng)出振幅相等、頻率相同的三個正弦電壓uA（t）、uB（t）、uC（t）。

三相電源的產(chǎn)生：三相供電系統(tǒng)的三相電源是三相發(fā)電機32對稱三相電源：由三個振幅相等、頻率相同、相位彼此相差120o的三個單相正弦電源組合而成的電源稱為對稱三相正弦電源。

若以作為參考相量，這三個電壓相量為：對稱三相電源：由三個振幅相等、頻率相同、相位彼此相33下圖所示為三個單相電源的相量圖和波形圖。下圖所示為三個單相電源的相量圖和波形圖。34相序：按照各相電壓經(jīng)過正峰值的先后次序來說，若它們的順序是A-B-C-A時，稱為正序，若為A-C-B-A時，稱為負(fù)序。以上各式就是正序時三個單相電源電壓的相量形表達(dá)式。說明：工程上通用的相序是正序，如果不加說明，都是指的這種相序。用戶可以改變?nèi)嚯娫磁c三相電動機的連接方式來改變相序，從而改變?nèi)嚯妱訖C的旋轉(zhuǎn)方向。相序：按照各相電壓經(jīng)過正峰值的先后次序來說，若它們35二、三相電源的連接1、星形連接定義：將三相電源的每一個繞組的末端X、Y、Z連在一起，組成一個公共點N，對外形成A、B、C、N四個端子，這種聯(lián)接形式稱為三相電源的星形聯(lián)接（也叫Y形聯(lián)接）。

下圖所示為三相電源的星形連接及其相量圖。二、三相電源的連接1、星形連接定義：將三相電源的每36名詞解釋：火線從三相電源的始端A、B、C引出的導(dǎo)線稱為端線或火線。名詞解釋：火線從三相電源的始端A、B、C引出的導(dǎo)線稱為端線37零線從中點N引出的導(dǎo)線稱為中線或零線。

線電流流出端線的電流稱為線電流。相電流每一相繞組中的電流稱為相電流。

線電壓端線與端線間的電壓稱為線電壓。相電壓每相繞組兩端的電壓稱為相電壓。

零線從中點N引出的導(dǎo)線稱為中線或零線。線電流流出端線的電流38電壓、電流關(guān)系：（1）三相電源作星形聯(lián)接時，線電流和對應(yīng)的相電流相等。

（2）三相電源作星形連接時，線電壓是相電壓的倍，相位超前對應(yīng)的相電壓30o

。若用Ul表示線電壓的有效值，用UP表示相電壓的有效值，則有（3）三個線電壓與相電壓一樣，也具有對稱性。

強調(diào)：三個相電壓只有在對稱時它們的和為零，不對稱時它們的和不為零，而三個線電壓之和則不論對稱與否均為零。

電壓、電流關(guān)系：（1）三相電源作星形聯(lián)接時，線電流和39實際應(yīng)用：因為三相電源的相電壓對稱，所以在三相四線制的低壓配電系統(tǒng)中，可以得到兩種不同數(shù)值的電壓，即相電壓220V與線電壓380V。一般家用電器及電子儀器用220V，動力及三相負(fù)載用380V。2、三角形連接定義：將三相電源各相的始端和末端依次相連，再由A、B、C引出三根端線與負(fù)載相連。下圖所示為三相電源的三角形連接。實際應(yīng)用：因為三相電源的相電壓對稱，所以在三相四線40三相電源作三角形聯(lián)接時，其線電壓和相電壓相等，線電流等于相電流的倍，相位滯后對應(yīng)的相電流30o。

三相電源作三角形聯(lián)接時，其線電壓和相電壓相等，線電流41注意：由于發(fā)電機每組繞組本身的阻抗較小，所以當(dāng)三相電源接成三角形時，其閉合回路內(nèi)的阻抗并不大。通常因回路內(nèi)uA+uB+uC=0，所以在負(fù)載斷開時電源繞組內(nèi)并無電流。如果三相電壓不對稱，或者雖然對稱，但有一相接反，則uA+uB+uC≠0，即使外部沒有負(fù)載，閉合回路內(nèi)仍有很大的電流，這將使繞組過熱，甚至燒毀。所以三相電源作三角形連接時必須嚴(yán)格按照每一相的末端與次一相的始端連接。在判斷不清時，應(yīng)保留最后兩端鈕不接（例如Z端與A端），成為開口三角形，用電壓表測量開口處電壓（例如uAZ），如果讀數(shù)為零，表示接法正確，再接成封閉三角形。注意：由于發(fā)電機每組繞組本身的阻抗較小，所以當(dāng)三相電42三、三相電源和負(fù)載的連接單相負(fù)載：為保證各個單相負(fù)載電壓穩(wěn)定，各單相負(fù)載均以并聯(lián)形式接入電路。在單相負(fù)荷較大時，如大型居民樓供電，可將所有單相負(fù)載平分為三組，分別接入A、B、C三相電路。

三、三相電源和負(fù)載的連接單相負(fù)載：為保證各個單相負(fù)43三相負(fù)載：三相電源與三相負(fù)載連接，可以組成以下幾種三相電路：三相四線制的Y-Y聯(lián)接、三相三線制的Y-Y聯(lián)接、Y-△聯(lián)接、△-Y聯(lián)接和△-△聯(lián)接等。

三相負(fù)載：三相電源與三相負(fù)載連接，可以組成以下幾種44說明：三相負(fù)載主要是一些電力負(fù)載及工業(yè)負(fù)載。三相負(fù)載的聯(lián)接方式有Y形聯(lián)接和△形聯(lián)接。當(dāng)三相負(fù)載中各相負(fù)載都相同，即ZA=ZB=ZC=Z=|Z|時，稱為三相對稱負(fù)載，否則，即為不對稱負(fù)載。

說明：三相負(fù)載主要是一些電力負(fù)載及工業(yè)負(fù)載。三相負(fù)載459.4三相電路的計算一、分析方法三相電路由于電源和負(fù)載的聯(lián)接方式較多，負(fù)載又分為單相、三相對稱、三相不對稱等，因而計算時需考慮的問題也較多。本節(jié)僅對對稱三相電路（三相對稱電源和三相對稱負(fù)載相連組成的電路）進(jìn)行分析。單相負(fù)載和三相不對稱負(fù)載可用正弦電路的一般分析方法進(jìn)行分析。特別指出：對于Y-Y聯(lián)接的三相四線制對稱三相電路，列出電路的結(jié)點方程，得到46中線上的電壓為9.4三相電路的計算一、分析方法三相電路由于電源46由于，相當(dāng)于中線短路，每相負(fù)載上的電壓是相電壓，其電流可以單獨計算如下：由于，相當(dāng)于中線短路，每相負(fù)載上的電壓47【例19-1】今有三相對稱負(fù)載作星形聯(lián)接，設(shè)每相負(fù)載的電阻為R=12Ω，感抗為XL=16Ω，電源線壓，試求各相電流。解：由于負(fù)載對稱，只需計算其中一相即可推出期余兩相。

相電壓相電流【例19-1】今有三相對稱負(fù)載作星形聯(lián)接，設(shè)每相負(fù)載48【例19-2】三相四線制中的負(fù)載為純電阻，RA=10Ω，RB=5Ω，RC=2Ω，負(fù)載的相電壓為220V，中線阻抗ZN=0，試求各相負(fù)載上和中線上的電流。解：相電壓【例19-2】三相四線制中的負(fù)載為純電阻，RA=1049各負(fù)載上的相電流為根據(jù)相量形式的KCL得中線電流為各負(fù)載上的相電流為根據(jù)相量形式的KCL得中線電流為50【例19-3】已知一對稱三角形負(fù)載，接入線電壓為380V的電源中，測出線電流為15A，試求每相負(fù)載的阻抗。解：三角形接法時，每相的相電流為

【例19-3】已知一對稱三角形負(fù)載，接入線電壓為38519.5三相電路的功率三相電路的總功率，等于三相負(fù)載各相的功率之和，即P=PA+PB+PC

對于三相對稱負(fù)載，各相電壓、電流大小相等，阻抗角相同，故各相的有功功率是相等的，即P=PA+PB+PC

=UAIAcosA+UBIBcosB+UCICcosC

=3UPIPcos9.5三相電路的功率三相電路的總功率，等于三相負(fù)52上式中，UP是