電工電子學(xué)第5章三相交流電路

Chapter5三相交流電路三相電路實際上是一種結(jié)構(gòu)特殊的交流電路。正弦交流電路的分析方法對三相電路完全適用。由于三相電路的對稱性，可采用一相電路分析，以簡化計算。三相電源三相電路的分析與計算三相電路的功率三相正弦交流電路內(nèi)容

三相制相對于單相制在發(fā)電、輸電、用電方面有很多優(yōu)點(diǎn)，主要有：(1)三相發(fā)電機(jī)比單相發(fā)電機(jī)輸出功率高。(2)經(jīng)濟(jì)：在相同條件下(輸電距離，功率，電壓和損失)三相供電比單相供電省銅。(3)性能好：三相電路的瞬時功率是一常數(shù)，對三相電動機(jī)來說，意味著產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩均勻，電機(jī)振動小。(4)三相制設(shè)備(三相異步電動機(jī)，三相變壓器)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，工作經(jīng)濟(jì)、可靠。綜合上述的優(yōu)點(diǎn)，三相制得到廣泛的應(yīng)用。電力系統(tǒng)所采用的供電方式絕大多數(shù)屬于三相制，日常用電是取自三相制中的一相。三相正弦交流電路一、三相電源+uAAx+uBBy+uCCzNSoIwAzBCyx（1）瞬時值表達(dá)式1.三相電源對稱三相電源(three-phasesource):三個大小相等、頻率相同、初相位互差120°的正弦電壓源的組合。三相正弦交流電路（2）波形圖相序：三相電源到達(dá)正最大值的先后次序。

相序A-B-C稱為正序或順序。反序或逆序:C-B-A（3）相量表示（4）對稱三相電源的特點(diǎn)uA+uB+uC=0或t0uAuBuC三相正弦交流電路2.三相電源供電方式三相四線制+++NABC中點(diǎn)或零點(diǎn)相(火)線中(零)線線電壓：相線間的電壓相電壓：相線與中線的電壓有效值一般用UL表示。有效值一般用UP表示。三相正弦交流電路線、相電壓間相量關(guān)系式+++NABC線、相電壓之間的關(guān)系30°由相量運(yùn)算可得三相正弦交流電路二、三相電路的分析與計算1.三相負(fù)載與連接方式三相負(fù)載整體三相負(fù)載：三相電動機(jī)、三相變壓器由單相負(fù)載（如電燈、電視）組成三相負(fù)載。若3相負(fù)載都相等，即則稱對稱負(fù)載，否則稱不對稱負(fù)載。三相正弦交流電路+++ZNZ1Z1Z1Z2Z2Z2Z3Z3Z3Z4Z4Z4Z5Z5Z5n三角形連接星形連接三相正弦交流電路三相三線制NABCZCZBZAM3~三相四線制三角形連接星形連接三相負(fù)載采用何種連接方式由負(fù)載的額定電壓決定。當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源線電壓時采用三角形連接；當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源相電壓時采用星形連接。三相正弦交流電路中線電流:負(fù)載相電壓＝電源相電壓各線電流=各負(fù)載相電流當(dāng)ZA=ZB=ZC=Z時為對稱電流。且（1）三相四線制2.負(fù)載星形連接的三相電路NABCN三相正弦交流電路（2）三相三線制當(dāng)ZA=ZB=ZC=Z時可將中線去掉三相三線制注意：當(dāng)負(fù)載不對稱，且無中線時，使得負(fù)載不能正常工作NABCN三相正弦交流電路例2.15三相四線制電源相電壓220V三相照明負(fù)載：RA=5Ω，RB=10Ω，RC=20Ω求:（1）負(fù)載電壓、電流及中線電流。解：因為有中線，則UAN'=UBN'=UCN'=UP=220V已知：RBRCNRAANBC三相正弦交流電路RBRCNRAANBC（2）A相短路時負(fù)載電壓、電流。UAN'=0UBN'=UCN'=UP=220VIA很大，A相熔斷器熔斷。IB、IC不變。（3）A相開路時負(fù)載電壓、電流。IA=0B、C相不受影響。UBN′、UCN′、IB、IC均不變。三相正弦交流電路（4）中線斷開，且A相短路時負(fù)載電壓、電流。UBN′=UCN′=380V

均大于負(fù)載的額定電壓，不允許！RBRCNRAANBC三相正弦交流電路（5）中線斷開，且A相開路時負(fù)載電壓。B相電壓小于負(fù)載的額定電壓，電燈發(fā)暗。C相電壓大于負(fù)載的額定電壓，不允許！RBRCNANBC三相正弦交流電路關(guān)于中線的結(jié)論

負(fù)載不對稱而又沒有中線時，負(fù)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(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。

中線的作用在于:強(qiáng)制使星形連接的不對稱負(fù)載得到相等的電源相電壓。

照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對稱，必須采用三相四相制供電，而且必須保證中線可靠暢通。中線上不允許接保險絲也不允許接開關(guān)。三相正弦交流電路3.負(fù)載三角形連接的三相電路(2)負(fù)載線、相電流間關(guān)系(1)負(fù)載線、相電壓間關(guān)系各相負(fù)載相電流分別為各線電流分別為ABC三相正弦交流電路若負(fù)載對稱，即則負(fù)載相電流也是對稱的，即當(dāng)ZAB=ZBC=ZCA=Z時ABC顯然三個線電流也對稱30三相正弦交流電路三相總的有功功率：三、三相電路的功率當(dāng)負(fù)載星形連接時，當(dāng)負(fù)載三角形連接時，對稱負(fù)載的三相功率為同理，可得1.三相功率的計算當(dāng)負(fù)載對稱時：相電壓與相電流的相位差三相正弦交流電路2.三相功率的測量(1)三表法：若負(fù)載對稱，則需一塊表，讀數(shù)乘以3。*三相負(fù)載WWWABCN*****三相正弦交流電路(2)二表法：若W1的讀數(shù)為P1

，W2的讀數(shù)為P2

，則P=P1+P2

即為三相總功率。證明參看教材P88三相負(fù)載W1ABC****W2三相正弦交流電路這種量測線路的接法是將兩個功率表的電流線圈接到任意兩相中，而將其電壓線圈的公共點(diǎn)接到另一相沒有功率表的線上。例2.16對稱三相三線制的線電壓每相負(fù)載阻抗為求：負(fù)載為Y及△兩種情況下的電流和三相總功率P。解：（1）負(fù)載星形連接時，相電壓的有效值為：三相總功率為：線電流等于相電流：設(shè)：三相正弦交流電路（2）當(dāng)負(fù)載為三角形連接時，相電壓等于線電壓，設(shè)：相電流為：線電流為：三相總功率為：