電力拖動與電子技術(shù)基礎(chǔ)課件

3.2

三相負載的連接3.1

三相交流電源3.3

三相電功率第3章

三相交流電路3.2三相負載的連接3.1三相交流電源3.3三相電功率由三相電源與三相負載組成的電路稱為三相交流電路。右圖為三相電源星形聯(lián)結(jié)電路，這種電源一般由三相交流發(fā)電機或三相變壓器提供的，稱為三相四線制。將三個幅值相等、頻率相同、相位互差(120o)的單相交流電源按規(guī)定方式組合而成的電源稱為三相交流電源。N?動畫：三相交流電動勢的產(chǎn)生3.1三相交流電源由三相電源與三相負載組成的電路稱為三相交流電路。右圖三相四線制供電方式中性點三相四線制電源提供兩種電壓端線端線端線中性線

三個繞組末端U2、V2、W2連接點稱中性點，記作N；三個繞組首端U1、V1、W1引出的導(dǎo)線稱為端線(或相線、火線)。相電壓：端線與中性線之間的電壓用UP表示。線電壓：端線與端線之間的電壓用UL

表示。由中性點引出的導(dǎo)線稱中性線；三相四線制供電方式中性點三相四線制電源提供兩種電壓端線端線端1．三相電源的相電壓根據(jù)三相電源定義，設(shè)U相電壓初相角為零，端線與中性線之間電壓為三相電源電壓矢量圖120UUUWUV1201201．三相電源的相電壓根據(jù)三相電源定義，設(shè)U相電壓初相角為uUuVuWUm-Umt02三相電源相電壓的波形對稱三相電壓的波形圖三相交流電壓出現(xiàn)正幅值(或相應(yīng)零值)的順序稱為相序。在此相序為UV

W

U

。分析問題時一般都采用這種相序。uUuVuWUm-Umt02三相電源相電壓的波形對稱2．三相電源的線電壓(uUV

、uVW

、

uWU)矢量圖UUUWUV303030三個線電壓有效值相等，都等于相電壓的倍，在相位上分別超前對應(yīng)的相電壓30o。各線電壓的相位差亦是120o。用矢量法進行計算得：2．三相電源的線電壓(uUV、uVW、uWU)矢量圖U三相四線制供電方式，相電壓對稱，線電壓也是對稱的。[例]三相四線制供電，已知相電壓為220V，試求線電壓。[解]UL＝UP＝×220V＝380V三相四線制供電方式，相電壓對稱，線電壓也是對稱的。[例]三相由三相電源供電的負載稱為三相負載。三相負載分兩類：

*必須接收三相交流電源才能正常工作的負載，如三相交流電動機為對稱負載；

*由單相電源供電的負載，如家用電器和電燈。應(yīng)用時，將所有負載盡量平均分成三組接入三相交流電源，為不對稱負載。*星形聯(lián)接*三角形聯(lián)接三相負載分兩種連接方式3.2

三相負載的連接由三相電源供電的負載稱為三相負載。三相負載分兩類：*必星形聯(lián)結(jié)NABCZ3Z2Z1M3~三角形

聯(lián)結(jié)三相負載采用何種連接方式由負載的額定電壓決定。當負載額定電壓等于電源線電壓時采用三角形聯(lián)結(jié)；當負載額定電壓等于電源相電壓時采用星形聯(lián)結(jié)。星形聯(lián)結(jié)NABCZ3Z2Z1M3~三角形

聯(lián)結(jié)三相負載采用將三相負載星形聯(lián)結(jié)電路改畫為下圖–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiN相電流與對應(yīng)相電壓之間夾角由負載性質(zhì)決定。UVWN三根端線上的電流iU、iV、iW稱為線電流；流經(jīng)負載的電流iUN、iVN、iWN稱為相電流；iN稱為中性線電流。星形聯(lián)結(jié)電路中相電流等于線電流，即iU=iUN

iV=iVN

iW=iWN

或iL=iP3.2.1

三相負載星形聯(lián)結(jié)及中性線作用將三相負載星形聯(lián)結(jié)電路改畫為下圖–+uUuV–+uW–1．相電壓與線電流和相電流有效值的關(guān)系3．中性線電流與線電流的關(guān)系2．各相負載電流與對應(yīng)相電壓的相位差1．相電壓與線電流和相電流有效值的關(guān)系3．中性線電流與線電流4．星接三相對稱負載電路分析三相對稱負載是指ZU=ZV=ZW由于三相電源對稱，對稱負載時的電流也對稱。對稱負載中性線電流–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiNVWNUiN=iU+iV+iW=0中性線可省去。4．星接三相對稱負載電路分析三相對稱負載是指ZU5．中性線的作用若負載不對稱，一定要保留中性線。否則負載上的電壓不對稱，會造成負載無法正常工作。5．中性線的作用若負載不對稱，一定要保留中性線。否則負載–

+uUNuV–

+uW–

+iUNiViWiN

[例]圖中電源電壓對稱，UP=220V；負載為電燈組，在額定電壓下電阻分別為RU=5，RV=10，RW=20。電燈額定電壓UN=220V。求負載相電壓、相電流及中線電流。RURVRWUVW

[解]

負載不對稱有中性線時，負載的相電壓與電源的相電壓相等。用矢量圖求iNIN

=29.1AN=

-19oUUUWUVIVIWIUIN–+uUNuV–+uW–+iUNiViWiN[例iUiWUiVWiUV–

+uUV+–

uVW–

+uWUUVWiViW對稱負載ZUV=ZVW=ZWZ=Z

相電流線電流相、線電流關(guān)系IUIVIWIWUIUVIVWUUVUWUUVW3.2.2對稱負載的三角形聯(lián)結(jié)iUiWUiVWiUV–+uUV+–uVW–+uWUU[解]

電動機每相繞組的阻抗為(1)當繞組采用星形聯(lián)結(jié)時，每相繞組電壓為相電壓[例]三相交流異步電動機的定子繞組起動采用星形聯(lián)結(jié)方式，工作時采用三角形聯(lián)結(jié)。若電動機每相繞組的電阻為6，感抗為8，電源線電壓為380V，試比較兩種接法下的相電流和線電流。[解]電動機每相繞組的阻抗為(1(2)

繞組采用三角形聯(lián)結(jié)時，每相繞組電壓為線電壓，即相電流為線電流為即三角形聯(lián)結(jié)的相電流是星形聯(lián)結(jié)相電流的倍。即三角形聯(lián)結(jié)的線電流是星形聯(lián)結(jié)電流的3倍。比較：a.b.三相交流電動機采用星形起動、三角形運行的工作方式，可以有效減少起動電流。(2)繞組采用三角形聯(lián)結(jié)時，每相繞組電壓為線電壓，即相電流三相電路的有功功率和無功功率是三相負載每相有功功率和無功功率之和，當三相負載對稱時，有總視在功率為三相功率與相電壓、相電流的關(guān)系為3.3三相電功率三相電路的有功功率和無功功率是三相負載每相有功功率和無功三相功率與線電壓、線電流關(guān)系j為每相負載的功率因數(shù)角。[例]

三相對稱負載，每相的電阻為6W，感抗為8W，接線電壓為380V的三相交流電源，試比較星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種接法下消耗的三相電功率。[解]每相繞組的阻抗為星形聯(lián)結(jié)三角形聯(lián)結(jié)則：三相功率與線電壓、線電流關(guān)系j為每相負載的功率因數(shù)角。(1)星形聯(lián)結(jié)時三相總有功功率

[例]

三相對稱負載，每相的電阻為6W，感抗為8W，接線電壓為380V的三相交流電源，試比較星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種接法下消耗的三相電功率。(1)星形聯(lián)結(jié)時三相總有功功率[例]三相對稱負載，每相負載的相電流為線電流為負載功率因數(shù)不變，仍為三相總有功功率(2)若改為三角形聯(lián)結(jié)同樣負載，三角形聯(lián)結(jié)消耗的有功功率是星形聯(lián)結(jié)時的3倍，無功功率和視在功率都是這種關(guān)系。負載的相電流為線電流為負載功率因數(shù)不變，仍為三相總有功功率(3.2

三相負載的連接3.1

三相交流電源3.3

三相電功率第3章

三相交流電路3.2三相負載的連接3.1三相交流電源3.3三相電功率由三相電源與三相負載組成的電路稱為三相交流電路。右圖為三相電源星形聯(lián)結(jié)電路，這種電源一般由三相交流發(fā)電機或三相變壓器提供的，稱為三相四線制。將三個幅值相等、頻率相同、相位互差(120o)的單相交流電源按規(guī)定方式組合而成的電源稱為三相交流電源。N?動畫：三相交流電動勢的產(chǎn)生3.1三相交流電源由三相電源與三相負載組成的電路稱為三相交流電路。右圖三相四線制供電方式中性點三相四線制電源提供兩種電壓端線端線端線中性線

三個繞組末端U2、V2、W2連接點稱中性點，記作N；三個繞組首端U1、V1、W1引出的導(dǎo)線稱為端線(或相線、火線)。相電壓：端線與中性線之間的電壓用UP表示。線電壓：端線與端線之間的電壓用UL

表示。由中性點引出的導(dǎo)線稱中性線；三相四線制供電方式中性點三相四線制電源提供兩種電壓端線端線端1．三相電源的相電壓根據(jù)三相電源定義，設(shè)U相電壓初相角為零，端線與中性線之間電壓為三相電源電壓矢量圖120UUUWUV1201201．三相電源的相電壓根據(jù)三相電源定義，設(shè)U相電壓初相角為uUuVuWUm-Umt02三相電源相電壓的波形對稱三相電壓的波形圖三相交流電壓出現(xiàn)正幅值(或相應(yīng)零值)的順序稱為相序。在此相序為UV

W

U

。分析問題時一般都采用這種相序。uUuVuWUm-Umt02三相電源相電壓的波形對稱2．三相電源的線電壓(uUV

、uVW

、

uWU)矢量圖UUUWUV303030三個線電壓有效值相等，都等于相電壓的倍，在相位上分別超前對應(yīng)的相電壓30o。各線電壓的相位差亦是120o。用矢量法進行計算得：2．三相電源的線電壓(uUV、uVW、uWU)矢量圖U三相四線制供電方式，相電壓對稱，線電壓也是對稱的。[例]三相四線制供電，已知相電壓為220V，試求線電壓。[解]UL＝UP＝×220V＝380V三相四線制供電方式，相電壓對稱，線電壓也是對稱的。[例]三相由三相電源供電的負載稱為三相負載。三相負載分兩類：

*必須接收三相交流電源才能正常工作的負載，如三相交流電動機為對稱負載；

*由單相電源供電的負載，如家用電器和電燈。應(yīng)用時，將所有負載盡量平均分成三組接入三相交流電源，為不對稱負載。*星形聯(lián)接*三角形聯(lián)接三相負載分兩種連接方式3.2

三相負載的連接由三相電源供電的負載稱為三相負載。三相負載分兩類：*必星形聯(lián)結(jié)NABCZ3Z2Z1M3~三角形

聯(lián)結(jié)三相負載采用何種連接方式由負載的額定電壓決定。當負載額定電壓等于電源線電壓時采用三角形聯(lián)結(jié)；當負載額定電壓等于電源相電壓時采用星形聯(lián)結(jié)。星形聯(lián)結(jié)NABCZ3Z2Z1M3~三角形

聯(lián)結(jié)三相負載采用將三相負載星形聯(lián)結(jié)電路改畫為下圖–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiN相電流與對應(yīng)相電壓之間夾角由負載性質(zhì)決定。UVWN三根端線上的電流iU、iV、iW稱為線電流；流經(jīng)負載的電流iUN、iVN、iWN稱為相電流；iN稱為中性線電流。星形聯(lián)結(jié)電路中相電流等于線電流，即iU=iUN

iV=iVN

iW=iWN

或iL=iP3.2.1

三相負載星形聯(lián)結(jié)及中性線作用將三相負載星形聯(lián)結(jié)電路改畫為下圖–+uUuV–+uW–1．相電壓與線電流和相電流有效值的關(guān)系3．中性線電流與線電流的關(guān)系2．各相負載電流與對應(yīng)相電壓的相位差1．相電壓與線電流和相電流有效值的關(guān)系3．中性線電流與線電流4．星接三相對稱負載電路分析三相對稱負載是指ZU=ZV=ZW由于三相電源對稱，對稱負載時的電流也對稱。對稱負載中性線電流–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiNVWNUiN=iU+iV+iW=0中性線可省去。4．星接三相對稱負載電路分析三相對稱負載是指ZU5．中性線的作用若負載不對稱，一定要保留中性線。否則負載上的電壓不對稱，會造成負載無法正常工作。5．中性線的作用若負載不對稱，一定要保留中性線。否則負載–

+uUNuV–

+uW–

+iUNiViWiN

[例]圖中電源電壓對稱，UP=220V；負載為電燈組，在額定電壓下電阻分別為RU=5，RV=10，RW=20。電燈額定電壓UN=220V。求負載相電壓、相電流及中線電流。RURVRWUVW

[解]

負載不對稱有中性線時，負載的相電壓與電源的相電壓相等。用矢量圖求iNIN

=29.1AN=

-19oUUUWUVIVIWIUIN–+uUNuV–+uW–+iUNiViWiN[例iUiWUiVWiUV–

+uUV+–

uVW–

+uWUUVWiViW對稱負載ZUV=ZVW=ZWZ=Z

相電流線電流相、線電流關(guān)系IUIVIWIWUIUVIVWUUVUWUUVW3.2.2對稱負載的三角形聯(lián)結(jié)iUiWUiVWiUV–+uUV+–uVW–+uWUU[解]

電動機每相繞組的阻抗為(1)當繞組采用星形聯(lián)結(jié)時，每相繞組電壓為相電壓[例]三相交流異步電動機的定子繞組起動采用星形聯(lián)結(jié)方式，工作時采用三角形聯(lián)結(jié)。若電動機每相繞組的電阻為6，感抗為8，電源線電壓為380V，試比較兩種接法下的相電流和線電流。[解]電動機每相繞組的阻抗為(1(2