電路理論課件華科汪建ch7講稿

引言三相電路的初步概念：三個頻率相同，相位不同的交流電源與三組負載按特定方式連接組成的供電和用電系統(tǒng)第七章三相電路現(xiàn)在是1頁\一共有34頁\編輯于星期一三相制的優(yōu)點：幾何尺寸相同的三相發(fā)電機比單相發(fā)電機的容量大三相輸電比單相輸電經(jīng)濟三相電動機比單相電動機運行平穩(wěn)7-1三相電路的基本概念7-1-1對稱三相電源及其連接方式1、對稱三相電源對稱三相交流電的產(chǎn)生現(xiàn)在是2頁\一共有34頁\編輯于星期一UmuC360o120o240o0tuuAuB7-1-1對稱三相電源及其連接方式1、對稱三相電源uA=2UsintuB=2Usin(t-120O)uC=2Usin(t+120O)三相交流發(fā)電機示意圖NSCxyzABBn0t0tAx=NSBsinti現(xiàn)在是3頁\一共有34頁\編輯于星期一7-1-1對稱三相電源及其連接方式1、對稱三相電源uA=2UsintuB=2Usin(t-120O)uC=2Usin(t+120O)360o120o240o0tuUmuCuAuBUA.=U0OUB.=U-120OUC.=U+120OUC.UA.UB.UB.UC.+uA+uB+uC=0UA.UB.UC.++=0對稱三相電源的一般概念相序，正序，負序，零序現(xiàn)在是4頁\一共有34頁\編輯于星期一7-1-1對稱三相電源及其連接方式1、對稱三相電源2、三相電源的連接方式三角形()連接星形()連接Y三角形連接的環(huán)流問題+++---UA.UB.UC.ABC+++---UA.UB.UC.ABC+++---UA.UB.UC.ABC+++---UA.UB.UC.ABC現(xiàn)在是5頁\一共有34頁\編輯于星期一7-1-2三相負載1、負載的連接方式2、對稱三相負載ZAZBZC==7-1-3三相電路的連接方式，術(shù)語及變量參考方向的習(xí)慣規(guī)定三相三線制：Y-Y，Y-，-Y，-三相四線制：Y0-Y0ZAZBZCA′B′C′ZBZCZAC′A′B′現(xiàn)在是6頁\一共有34頁\編輯于星期一7-1-3三相電路的連接方式，術(shù)語及變量參考方向的習(xí)慣規(guī)定+++---UA.UB.UC.ZAZBZCZNOBAABOCC端線（相線，火線）線電壓相電壓+-U.OA相電流中(性)點中(性)線(地線)線電流+-U.ABZAZBZC+++---UA.UB.UC.AACCBBIA.IA.I.CA-+UAB.+-UAB.現(xiàn)在是7頁\一共有34頁\編輯于星期一7-1-4對稱情況下線量與相量的關(guān)系ZAZBZC+++---UA.UB.UC.AACCBBY形連接：線電流與相電流線電壓與相電壓UAB.UA.UB.=-UBC.UC.=UB.-UCA.=UC.-UA.UA.UB.UC.UAB.UBC.UCA.30O=3UA.IA.線電壓大小是相電壓的倍，相位超前對應(yīng)的先行相30o3現(xiàn)在是8頁\一共有34頁\編輯于星期一7-1-4對稱情況下線量與相量的關(guān)系形連接：線電流與相電流線電壓與相電壓ZAZBZC+++---UA.UB.UC.AACCBB線電流大小是相電流的倍，相位滯后對應(yīng)的后續(xù)相30o3+-U.AB+-UAB.IB.IC.I.CAABI.CBI.IA.=-IA.ABI.I.CA=3-30OABI.=-IB.CBI.ABI.=-IC.I.CACBI.IA.IC.IB.現(xiàn)在是9頁\一共有34頁\編輯于星期一7-2三相電路的分析計算概述三相電路是結(jié)構(gòu)形式上特殊的復(fù)雜正弦穩(wěn)態(tài)電路對稱三相電路區(qū)別于一般正弦穩(wěn)態(tài)電路的特殊規(guī)律利用特殊規(guī)律簡化分析計算討論的重點:Y-Y，Y0-Y07-2-1對稱三相電路的分析計算對稱三相電路的概念+++---UA.UB.UC.ZAZBZCZNOBAABOCCZLCZLAZLB現(xiàn)在是10頁\一共有34頁\編輯于星期一7-2三相電路的分析計算7-2-1對稱三相電路的分析計算+++---UA.UB.UC.ZAZBZCZNOBAABOCCZLCZLAZLB電路的結(jié)構(gòu)特點節(jié)點分析()3Z+ZL+ZN1()OUO.1Z+ZL=UC.UA.UB.++OUO.=0形成各相計算的獨立性IN.IN.=0O，O短接現(xiàn)在是11頁\一共有34頁\編輯于星期一對稱性只需取一相作具體計算7-2-1對稱三相電路的分析計算+++---UA.UB.UC.ZAZBZCZNOBAABOCCZLCZLAZLBIN.OUO.=0形成各相計算的獨立性+-UA.ZAOAAOZLAIA.+-UB.ZBOBBOZLBIB.+-UC.ZCOCCOZLCIC.現(xiàn)在是12頁\一共有34頁\編輯于星期一7-2-1對稱三相電路的分析計算例1圖示對稱三相電路中，電源端線電壓為380V，ZL=(1+j2)

，Z1=(4+j3)，Z2=(9+j12)，ZN=(2+j4)，求各支路電流。IA.IA1.ABCOCBAOZNZ2Z2Z2Z1Z1Z1ZLZLZLIN.IA2.I.BA現(xiàn)在是13頁\一共有34頁\編輯于星期一7-2-1對稱三相電路的分析計算.IA.IA1ABCOCBAOZNZ1Z1Z1ZLZLZLIN.IA2.OZ23Z23Z23計算A相的等效電路ZLZ1Z23AOOOIA2.IA1.IA.-+2200oAIN=0?現(xiàn)在是14頁\一共有34頁\編輯于星期一Z=1+j2+(4+j3)(3+j4)(4+j3+3+j4)=2.79+j3.79=4.7153.6°IA=2200°4.7153.6°=46.7–53.6°A?IA1=7+j73+j446.7–53.6°?=23.6–45.5°AIA2=7+j74+j346.7–53.6°?=23.6–61.7°A原電路中三角形連接負載A相的電流IAB=31IA230??=13.6–31.7°AZLZ1Z23AOOOIA2.IA1.IA.-+2200oAZL=1+j2Z1=4+j3Z2=9+j12現(xiàn)在是15頁\一共有34頁\編輯于星期一7-2-1對稱三相電路的分析計算解題步驟：(1)連接的負載或連接的電源全部等效變換為Y連接；(2)短接電源和所有負載的中性點（若原來有中線，則中線電流為零）；(3)取一相（A相）作具體計算；(4)根據(jù)、Y連接中線電壓（線電流）與相電壓（相電流）的關(guān)系計算原電路中連接的負載或電源的電壓和電流；(5)由對稱關(guān)系直接寫出另外兩相的電壓和電流。現(xiàn)在是16頁\一共有34頁\編輯于星期一7-2-2不對稱三相電路的分析計算不對稱三相電路的概念I(lǐng)AIN??例2每相20盞燈泡，三相四線制。(1)燈泡全亮?xí)rABCOROUl=380V220V/40W?UA=2200R==60.5

22024020IA==3.640A220060.5?IB=3.64–120A?IC=3.64120A?IN=0?實際電路的情況往往是三相電源對稱，負載不對稱。現(xiàn)在是17頁\一共有34頁\編輯于星期一+-O++--ZLAZLBZLCZCZBZNZAOIN.UA.UB.UC.IA.IB.IC.BAABCC一般性討論（與對稱情況的比較）7-2-2不對稱三相電路的分析計算ZLA+ZA1ZLB+ZB1ZLC+ZC1++?UO（）ZN+1ZLA+ZAUA?=ZLB+ZBZLC+ZC++UBUC??UA–UOIA=ZLA+ZA???IB=ZLB+ZB?UB–UO??IC=ZLC+ZC?UC–UO??UO0！?現(xiàn)在是18頁\一共有34頁\編輯于星期一UAB=38030°.UBC=380–90°.UCA=380150°.

例3、圖示對稱三相電源的線電壓為380V，求各相電流和各線電流。ABCj200–j200200IA?IB?IC?+-O++--ZLAZLBZLCZCZBZNZAOIN.UA.UB.UC.IA.IB.IC.BAABCCIN=IA+IB+IC?????UAO=ZAIA?UBO=ZBIB??UCO=ZCIC??各相負載的相電壓?IN=UOZN?（或）現(xiàn)在是19頁\一共有34頁\編輯于星期一ICA==1.960°=0.95+j1.65380150°j200.IBC==1.9380–90°–j200...IAB==38030°200UAB200ABCj200–j200200IA?IB?IC?IA=IAB

–ICA=0.7–j0.7=0.99–45°...IC=ICA

–IBC=–0.95+j1.65=1.9120°...IB=IBC–IAB=0.25–j0.95=0.98–75.3°???UAB=38030°.UBC=380–90°.UCA=380150°.=1.930°=1.65+j0.95問題：如果線路阻抗不為零，應(yīng)如何分析？現(xiàn)在是20頁\一共有34頁\編輯于星期一例4(續(xù)例2)Ul=380V220V/40W?UA=2200R=60.5

(2)

A相燈泡半數(shù)亮，B、C兩相燈泡全亮?xí)rABCO2ROIAIN??RRIA==1.820A2200260.5?IB=3.64–120A?=–1.82–j3.15IC=3.64120A?=–1.82+j3.15IN=IA+IB+IC=1.82180A????7-2-2不對稱三相電路的分析計算（中線電流不為零?。┈F(xiàn)在是21頁\一共有34頁\編輯于星期一ABCROIA?RR(3)當(dāng)中線斷開時燈泡全亮?xí)r同情況(1)2R12R(+)UO=UAUB+UC????2RR+ABCO2ROIA?RRIB?IC?UO=44180?UAO=2640?UBO=220–120–44180=202–109?A相燈泡半數(shù)亮，B、C兩相燈泡全亮?xí)rUCO=220120–44180=202109?7-2-2不對稱三相電路的分析計算現(xiàn)在是22頁\一共有34頁\編輯于星期一UCO=202109?UAO=2640?UBO=202–109?UO=44180?ABCO2ROIA?RRIB?IC?UA?UB?UC?UO?UAO?UBO?UCO?小結(jié)：低壓配電線路中中線的作用7-2-2不對稱三相電路的分析計算現(xiàn)在是23頁\一共有34頁\編輯于星期一7-3Y-Y不對稱三相電路的中性點位移1、中性點位移的概念OOABC對稱Y-Y或Y0-Y0（ZN=0）不對稱的位形相量圖ABCO2ROIAIN??RRABCROIA?RRO現(xiàn)在是24頁\一共有34頁\編輯于星期一OABCABCO2ROIA?RRIB?IC?UO=44180?OY-Y不對稱的位形相量圖OOABC7-3Y-Y不對稱三相電路的中性點位移1、中性點位移的概念UA?UB?UC?UO?UAO?UBO?UCO?現(xiàn)在是25頁\一共有34頁\編輯于星期一+-O++--ZZOIN.UA.UB.UC.IA.IB.IC.BAC2、一些典型情況的分析1）三相電源對稱，有中線，且ZN=07-3Y-Y不對稱三相電路的中性點位移OOABCZZ+-O++--OIN.UA.UB.UC.IA.IB.IC.BACZ現(xiàn)在是26頁\一共有34頁\編輯于星期一2、一些典型情況的分析1）三相電源對稱，有中線，且ZN=07-3Y-Y不對稱三相電路的中性點位移+-O++--OUA.UB.UC.IA.IB.IC.BAC2）三相電源對稱，無中線OABCOOABCO+-O++--ZOUA.UB.UC.IA.IB.IC.BACZZ現(xiàn)在是27頁\一共有34頁\編輯于星期一2、一些典型情況的分析7-3Y-Y不對稱三相電路的中性點位移1）三相電源對稱，有中線，且ZN=02）三相電源對稱，無中線OOABC相負載開路AOABCO相負載開路AOABCO相負載短路AOOABC相負載短路A(熔斷器斷開)我們能得到什么啟發(fā)呢？現(xiàn)在是28頁\一共有34頁\編輯于星期一7-4三相電路的功率及其測量三相電路的各種功率均指三相總的功率7-4-1瞬時功率1、一般情況2、對稱情況與時間無關(guān)！p(t)=uAiA+uBiB+uCiCp(t)=2UphIphsin(t)sin(t–)p(t)=UphIphcos

–UphIphcos(2t–)p(t)=3UphIphcos+2UphIphsin(t–120°)sin(t––120°)+2UphIphsin(t+120°)sin(t–+120°)+UphIphcos–UphIphcos(2t–+120°)+UphIphcos

–UphIphcos(2t––120°)現(xiàn)在是29頁\一共有34頁\編輯于星期一7-4-3無功功率1、一般情況2、對稱情況Q=3UphIphsin3或

Q=UlIlsin7-4-2有功功率（平均功率）1、一般情況2、對稱情況P=3UphIphcos3或

P=UlIlcos7-4三相電路的功率及其測量P=PA+PB+PCp(t)=3UphIphcosY連接：Uph=Ul/3Iph=Il連接：Uph=Ul3Iph=Il/現(xiàn)在是30頁\一共有34頁\編輯于星期一7-4-4功率的測量1、三相四線制(1)一般情況(2)對稱情況2、三相三線制測量原理W2W1CAB三相負載iCiAiB****W2W1CAB三相負載iCi