電路全套課程課件二八

第11章三相電路重點1.三相電路的基本概念2.對稱三相電路的分析3.不對稱三相電路的概念4.三相電路的功率三相電路是由三個頻率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦電動勢作為供電電源的電路。三相電路的優(yōu)點：（1）發(fā)電方面：比單項電源可提高功率50％；（2）輸電方面：比單項輸電節(jié)省鋼材25％；（3）配電方面：三相變壓器比單項變壓器經(jīng)濟且便于接入負載；（4）運電設(shè)備：具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運行可靠、維護方便等優(yōu)點。以上優(yōu)點使三相電路在動力方面獲得了廣泛應(yīng)用，是目前電力系統(tǒng)采用的主要供電方式。研究三相電路要注意其特殊性，即：（1）特殊的電源（2）特殊的負載（3）特殊的連接（4）特殊的求解方式1.對稱三相電源的產(chǎn)生通常由三相同步發(fā)電機產(chǎn)生，三相繞組在空間互差120°，當(dāng)轉(zhuǎn)子以均勻角速度轉(zhuǎn)動時，在三相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而形成對稱三相電源。NSooIwAZBXCY三相同步發(fā)電機示意圖11.1三相電路（1）瞬時值表達式A+–XuAB+–YuBC+–ZuC（2）波形圖A、B、C三端稱為始端，X、Y、Z三端稱為末端。t

uAuBuuCO（3）相量表示120°120°120°（4）對稱三相電源的特點正序(順序)：A—B—C—A負序(逆序)：A—C—B—AABC相序的實際意義：對三相電動機，如果相序反了，就會反轉(zhuǎn)。以后如果不加說明，一般都認為是正相序。DABC123DACB123正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)（5）對稱三相電源的相序ABC三相電源中各相電源經(jīng)過同一值(如最大值)的先后順序2.三相電源的聯(lián)接把三個繞組的末端X,Y,Z接在一起，把始端A,B,C引出來+–ANX+–BY+–CZA+–X+–+–BCYZABCNX,Y,Z接在一起的點稱為Y聯(lián)接對稱三相電源的中性點，用N表示。（1）星形聯(lián)接(Y聯(lián)接)（2）三角形聯(lián)接(聯(lián)接)+–AXBYCZ+–+–A+–X+–+–BCYZABC三角形聯(lián)接的對稱三相電源沒有中點。三個繞組始末端順序相接。名詞介紹：(1)端線(火線)：始端A,B,C三端引出線。(2)中線：中性點N引出線，接無中線。(3)三相三線制與三相四線制。(5)相電壓：每相電源的電壓。(4)線電壓：端線與端線之間的電壓。A+–X+–+–BCYZABCA+–X+–+–BCYZABCN3.三相負載及其聯(lián)接三相電路的負載由三部分組成，其中每一部分叫做一相負載，三相負載也有星型和三角形二種聯(lián)接方式。A'B'C'N'ZAZCZBA'B'C'ZBCZCAZAB星形聯(lián)接三角形聯(lián)接稱三相對稱負載負載的相電壓：每相負載上的電壓。線電流：流過端線的電流。相電流：流過每相負載的電流。A'B'C'N'ZAZCZBA'B'C'ZBCZCAZAB負載的線電壓：負載端線間的電壓。4.三相電路三相電路就是由對稱三相電源和三相負載聯(lián)接起來所組成的系統(tǒng)。工程上根據(jù)實際需要可以組成：電源YY△負載電源△Y△負載當(dāng)組成三相電路的電源和負載都對稱時，稱對稱三相電路+–AN+–B+–CZZZN’三相四線制+–+–+–ABCZZZY△YY1.Y聯(lián)接11.2對稱三相電源線電壓（電流）與相電壓（電流）的關(guān)系A(chǔ)+–X+–+–BCYZABCN利用相量圖得到相電壓和線電壓之間的關(guān)系：線電壓對稱(大小相等，相位互差120o)一般表示為：30o30o30o對Y接法的對稱三相電源所謂的“對應(yīng)”：對應(yīng)相電壓用線電壓的第一個下標(biāo)字母標(biāo)出。(1)

相電壓對稱，則線電壓也對稱。(3)線電壓相位領(lǐng)先對應(yīng)相電壓30o。結(jié)論2.聯(lián)接即線電壓等于對應(yīng)的相電壓。A+–X+–+–BCYZABC以上關(guān)于線電壓和相電壓的關(guān)系也適用于對稱星型負載和三角型負載。關(guān)于聯(lián)接電源需要強調(diào)一點：始端末端要依次相連。正確接法錯誤接法I=0,聯(lián)接電源中不會產(chǎn)生環(huán)流。注意I0,接電源中將會產(chǎn)生環(huán)流。當(dāng)將一組三相電源連成三角形時，應(yīng)先不完全閉合，留下一個開口，在開口處接上一個交流電壓表，測量回路中總的電壓是否為零。如果電壓為零，說明連接正確，然后再把開口處接在一起。VV型接法的電源：若將接的三相電源去掉一相，則線電壓仍為對稱三相電源。+–+–ABCABC+–+–3.相電三流和三線電三流的三關(guān)系A(chǔ)+–+–+–BCABCNA'B'C'N'ZZZ星型三聯(lián)接三時，三線電三流等三于相三電流三。結(jié)論A'B'C'ZZZA'B'C'Z/3Z/3Z/3N’結(jié)論(2)線電流相位滯后對應(yīng)三相電流30o?！髀?lián)接三的對三稱電三路：11三.3對稱三三相三電路三的計三算對稱三三相三電路三由于三電源三對稱三、負三載對三稱、三線路三對稱三，因三而可三以引三入一三特殊三的計三算方三法。1.Y–三Y聯(lián)接(三相三三線三制）+_+__+NnZZZABCabc以N點為三參考三點，三對n點列三寫節(jié)三點方三程：+_+__+NnZZZABCabc負載三側(cè)相三電壓三：因N，n兩點三等電三位，三可將三其短三路，三且其三中電三流為三零。三這樣三便可三將三三相電三路的三計算三化為單相電三路的三計算三。+_+__+NnZZZABCabcA相計三算電三路+–ANnaZ也為三對稱三電壓計算三電流三：為對三稱電三流結(jié)論UnN=0，電源三中點三與負三載中三點等三電位三。有無中線三對電三路情三況沒三有影三響。2.對稱三情況三下，三各相三電壓三、電三流都三是對三稱的三，可三采用三一相三（A相）三等效三電路三計算三。只三要算三出一三相的三電壓三、電三流，三則其三它兩三相的三電壓三、電三流可三按對三稱關(guān)三系直三接寫三出。3.Y形聯(lián)三接的三對稱三三相三負載三，其三相、三線電三壓、三電流三的關(guān)三系為三：2.Y–聯(lián)接+_+__+NZZZABCabc負載三上相三電壓三與線三電壓三相等三：解法三一計算三相電三流：線電三流：30o30o30o30o(1三)負載三上相三電壓三與線三電壓三相等三，且三對稱三。(2三)線電三流與三相電三流也三是對三稱的三。線三電流三大小三是相三電流三的三倍三，相三位落三后相三應(yīng)相三電流30三°。故上三述電三路也三可只三計算三一相三，根三據(jù)對三稱性三即可三得到三其余三兩相三結(jié)果三。+_+__+NZZZABCabcnZ/3結(jié)論解法三二+–ANnaZ/3利用三計算三相電三流的三一相三等效三電路三。+–ABbaZ解法三三3.電源三為聯(lián)三接時三的對三稱三三相電三路的三計算將接電三源用Y接電源替三代，三保證三其線三電壓三相等三，再三根據(jù)三上述Y–三Y，Y–三接方三法計三算。+–+–+–ABC+–+–+–NABCN例b+++___ACBZZlZlZlZZac+–ANnaZ/3Zl(1三)將所三有三三相電三源、三負載三都化三為等三值Y—Y接電三路；(2三)連接三各負三載和三電源三中點三，中三線上三若有三阻抗三不計三；(3三)畫出三單相三計算三電路三，求三出一三相的三電壓三、電三流：(4三)根據(jù)接、Y接時線量三、相三量之三間的三關(guān)系三，求三出原三電路三的電三流電三壓。(5三)由對三稱性三，得三出其三它兩三相的三電壓三、電三流。對稱三三相三電路三的一三般計三算方三法:一相三電路三中的三電壓三為Y接時三的相三電壓三。一相三電路三中的三電流三為線三電流三。例1ABCZZZZlZlZl已知三對稱三三相三電源三線電三壓為38三0V，Z=6三.4三+j三4.三8，Zl=6三.4三+j三4.三8。求負三載Z的相三電壓三、線三電壓三和電三流。解+–A+–BN+–CZlZlZlZZZ+–ANnaZZl畫出三一相三計算三圖+–ANnaZZl例2ABCZZZABCZZZ一對三稱三三相負三載分三別接三成Y和型三。分三別求三線電三流。解應(yīng)用三：Y降壓三起動三。例3如圖三對稱三三相三電路三，電三源線三電壓三為38三0V，|Z1|=三10，co三s1=0三.6三(滯后)，Z1=三–j三50，ZN=1三+三j2。求：三線電三流、三相電三流，三并定三性畫三出相三量圖(以A相為三例)。+___++NACBZ1Z2ZNN'解+_Z1畫出三一相三計算三圖根據(jù)三對稱三性，三得B、C相的三線電三流、三相電三流：+_Z1由此三可以三畫出三相量三圖：30o–53.1o–18.4o例4+++___Z1Z1Z1Z2Z2Z2ZnLLLRRRABCM***MML－ML－ML－M首先三消去三互感三，進三行—Y變換三，然三后取A相計三算電三路負載三化為Y接。根據(jù)三對稱三性，三中性三電阻Zn短路三。+_Z1Z2/3Z3電源三不對三稱（三一般三程度三小，三系統(tǒng)三保證三其對三稱)。電路三參數(shù)(負載)不對三稱情三況很三多。電源三對稱三，負三載不三對稱(低壓三電力三網(wǎng))。分析三方法不對三稱復(fù)雜三交流三電路三分析三方法三。主要三了解三：中三性點三位移三。11三.3不對三稱三三相電三路的三概念討論三對象負載三各相三電壓三：三相三負載Za、Zb、Zc不相三同。+_+__+NN'ZNZaZbZcABC負載三中點三與電三源中三點不三重合三的現(xiàn)三象。在電三源對三稱情三況下三，可三以根三據(jù)中三點位三移的三情況三來判三斷負三載端三不對三稱的三程度三。當(dāng)三中點三位移三較大三時，三會造三成負三載相三電壓三嚴重三不對三稱，三使負三載的三工作三狀態(tài)三不正三常。相量三圖NN'中性三點位三移.例1(1三)正常三情況三下，三三相三四線三制，三中線三阻抗三約為三零。每相三負載三的工三作情三況相三對獨三立。(2三)若三三相三三線制,設(shè)A相斷三路(三相三不對三稱)燈泡三未在三額定三電壓三下工三作，三燈光三昏暗三。ACBNN'ACBN'照明三電路三：(3三)A相短三路超過三燈泡三的額三定電三壓，三燈泡三可能三燒壞三。計算三短路三電流三：ACBN'短路三電流三是正三常時三電流三的3倍（2）中三線不三裝保三險，三并且三中線三較粗三。一三是減三少損三耗，二是三加強三強度(中線三一旦三斷了三，負三載不三能正三常工三作)。（3）要消三除或三減少三中點三的位三移，三盡量三減少三中線三阻抗三，然三而從三經(jīng)濟三的觀三點來三看，三中線三不可三能做三得很三粗，三應(yīng)適三當(dāng)調(diào)三整負三載，三使其三接近三對稱三情況三。結(jié)論（1）負三載不三對稱三，電三源中三性點三和負三載中三性點三不等三位，三中線中有三電流三，各三相電三壓、三電流三不再三存在三對稱三關(guān)系三；圖示三為相三序儀三電路三。說明三測相三序的三方法解例2CReq+－N’A+–AN+–B+–CCRRN’應(yīng)用三戴維三寧定三理得三等效三電路三。A當(dāng)C變化三時，N’在一三半圓三上移三動。若以三接電三容一三相為A相，三則B相電三壓比C相電三壓高三。B相燈三較亮三，C相較三暗(正序)。據(jù)三此可三測定三三相三電源三的相三序。NCBAN’三相三電源三的相三量圖電容三斷路三，N’在CB線中三點電容三變化三，N’在半圓三上運三動，三因此三總滿三足：例3ZZZA1A2A3S如圖三電路三中，三電源三三相三對稱三。當(dāng)三開關(guān)S閉合三時，三電流三表的三讀數(shù)三均為5A。求：三開關(guān)S打開三后各三電流三表的三讀數(shù)三。解開關(guān)S打開三后，三電流三表A2中的電三流與三負載三對稱三時的三電流三相同三。而A1、A3中的三電流三相當(dāng)三于負三載對三稱時三的相三電流三。電流三表A2的讀三數(shù)=5A電流表A1、A3的讀數(shù)=1.對稱三三相三電路三功率三的計三算11三.4三相三電路三的功三率Pp=UpIpco三s三相三總功三率：P=3Pp=3UpIpco三s（1）平三均功三率注(1三)為相三電壓三與相三電流三的相三位差三角(阻抗三角)，不三要誤三以為三是線三電壓三與線三電流三的相三位差三。(2三)co三s為每三相的三功率三因數(shù)三，在三對稱三三相三制中三即三三相功三率因三數(shù)：co三sA=co三sB=co三sC=co三s。(3三)公式三計算三電源三發(fā)出三的功三率(或負三載吸三收的三功率)。（2）無功三功率Q=三QA+QB+QC=三3Qp（3）視在三功率這里三的，P、Q、S都是三指三三相總?cè)汀９β嗜驍?shù)三也可三定義三為：co三s=P/S(不對三稱時無意三義)（4）對三稱三三相負三載的三瞬時三功率單相三：瞬三時功三率脈三動三相三：瞬三時功三率恒三定wtpO3UIcospwtOUIcos電動三機轉(zhuǎn)三矩:mp可以三得到三均衡三的機三械力三矩。三避免三了機三械振三動。2.三相三功率三的測三量(1三)三表三法若負三載對三稱，三則需三一塊三表，三讀數(shù)三乘以3。*三相負載WWWABCN*****三相三四線三制(2三)二表三法：這種三測量三線路三的接三法是三將兩三個功三率表三的電三流線三圈串三到任三意兩三相中三，電三壓線三圈的三同名三端接三到其三電流三線圈三所串三的線三上，三電壓三線圈三的非三同名三端接三到另三一相三沒有三串功三率表三的線三上。三（有三三種三接線三放式三）若W1的讀三數(shù)為P1，W2的讀三數(shù)為P2，則三三相三總功三率為三：三相負載W1ABC****W2三相三三線三制P=P1+P2證明三：所以三兩個三功率三表的三讀數(shù)三的代三數(shù)和三就是三三相三總功三率。三由于△聯(lián)接三負載三可以三變?yōu)閅型聯(lián)三接，三故結(jié)三論仍三成立三。p=uANiA+uBNiB+uCNiCiA+iB+iC=0iC=三–(iA+iB)p=(uAN–uCN)iA+(uBN–uCN)iB=uACiA+uBCiBiAACBiBiCN1:uAC與iA的相三位差三，2:uBC與iA的相三位差三。設(shè)負三載是Y型聯(lián)三接P=UACIAcos1+UBCIBcos2

＝W1W21.只有三在三三相三三線制三條件三下，三才能三用二三表法三，且三不論三負載三對稱三與否三。3.按正三確極三性接三線時三，二三表中三可能三有一三個表三的讀三數(shù)為三負，三此時三功率三表指三針反三轉(zhuǎn)，三將其三電流三線圈三極性三反接三后，三指針三指向三正數(shù)三，但三此時三讀數(shù)三應(yīng)記三為負三值。注2.兩塊三表讀三數(shù)的三代數(shù)三和為三三相三總功三率，三每塊三表的三單獨三讀數(shù)三無意三義。4.兩表三法測三三相三功率三的接三線方三式有三三種三，注三意功三率表三的同三名端三。5.負載三對稱三情況三下，三有：由相三量圖三分析三：假設(shè)三負載三為感三性，三相電三流(即線三電流)落后三相電三壓j。UAN，UBN，UCN三’為相三電壓。P=P1+P2=UACIAco三s1+UBCIBco三s2=UlIlco三s1+UlIlco三s21=30三–2=30