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(fù)載；（4）運電設(shè)備：具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運行可靠、維護(hù)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(fù)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(dá)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(fù)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(rèn)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(fù)載及其聯(lián)接三相電路的負(fù)載由三部分組成，其中每一部分叫做一相負(fù)載，三相負(fù)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(fù)載負(fù)載的相電壓：每相負(fù)載上的電壓。線電流：流過端線的電流。相電流：流過每相負(fù)載的電流。A'B'C'N'ZAZCZBA'B'C'ZBCZCAZAB負(fù)載的線電壓：負(fù)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(fù)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(fù)載電源△Y△負(fù)載當(dāng)組成三相電路的電源和負(fù)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(fù)載和三角型負(fù)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.相電流熔和線電膽流的關(guān)丟系A(chǔ)+–+–+–BCABCNA'B'C'N'ZZZ星型位聯(lián)接討時，武線電其流等嬸于相黎電流趁。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)廊相電流30o?！髀?lián)接的礦對稱電條路：11裝.3對稱三漂相電路膏的計算對稱三伏相電路晃由于電莫源對稱笨、負(fù)載午對稱、正線路對站稱，因友而可以策引入一便特殊的摸計算方款法。1.Y–夕Y聯(lián)接(三相借三線諷制）+_+__+NnZZZABCabc以N點為稿參考堵點，格對n點列寫幟節(jié)點方珍程：+_+__+NnZZZABCabc負(fù)載熔側(cè)相淡電壓餅：因N，n兩點突等電笨位，東可將筐其短岔路，諒且其拘中電育流為燥零?？贿@樣豎便可跌將三倘相電大路的做計算吐化為單相電路辯的計算辣。+_+__+NnZZZABCabcA相計算拐電路+–ANnaZ也為修對稱討電壓計算電預(yù)流：為對沫稱電嶺流結(jié)論UnN=0，電源中池點與負(fù)欣載中點貼等電位商。有無中線共對電丙路情屢況沒駁有影勵響。2.對稱蠢情況黨下，師各相日電壓蒸、電應(yīng)流都觸是對握稱的圍，可敞采用崗一相學(xué)（A相）等紛效電路病計算。刑只要算便出一相窗的電壓儉、電流啊，則其浮它兩相散的電壓捆、電流秒可按對氏稱關(guān)系汽直接寫客出。3.Y形聯(lián)接拌的對稱良三相負(fù)竄載，其獅相、線疑電壓、跪電流的宜關(guān)系為崇：2.Y–聯(lián)接+_+__+NZZZABCabc負(fù)載藍(lán)上相猜電壓奶與線換電壓挎相等郵：解法一計算相纖電流：線電流來：30o30o30o30o(1幼)負(fù)載萍上相訓(xùn)電壓勸與線士電壓隙相等類，且姥對稱背。(2憑)線電流焰與相電資流也是完對稱的銳。線電火流大小否是相電中流的攏倍，相鋼位落后寫相應(yīng)相銷電流30°。故上概述電快路也色可只裝計算敗一相聞，根挪據(jù)對腹稱性緊即可膏得到青其余盟兩相責(zé)結(jié)果芒。+_+__+NZZZABCabcnZ/3結(jié)論解法趙二+–ANnaZ/3利用計捕算相電民流的一飽相等效謎電路。+–ABbaZ解法歡三3.電源閣為聯(lián)接株時的對伙稱三相善電路的珠計算將接電泰源用Y接電源替幫代，誦保證蝕其線凈電壓戀相等浴，再晨根據(jù)寨上述Y–槳Y，Y–曬接方法內(nèi)計算。+–+–+–ABC+–+–+–NABCN例b+++___ACBZZlZlZlZZac+–ANnaZ/3Zl(1豪)將所有禮三相電期源、負(fù)感載都化陪為等值Y—Y接電路登；(2裹)連接各弦負(fù)載和壁電源中雕點，中土線上若枕有阻抗桃不計；(3栗)畫出單夢相計算練電路，歲求出一潛相的電圣壓、電腳流：(4吩)根據(jù)接、Y接時線量期、相孝量之腥間的且關(guān)系突，求走出原紡電路暴的電迫流電島壓。(5)由對塞稱性師，得滿出其嶺它兩喚相的罪電壓媽、電阿流。對稱盆三相覆電路臟的一敲般計西算方池法:一相糖電路疏中的馬電壓籌為Y接時脊的相旨電壓貸。一相電博路中的弄電流為消線電流杰。例1ABCZZZZlZlZl已知對券稱三相籠電源線宣電壓為38按0V，Z=6.狡4+j善4.8，Zl=6.客4+j助4.8。求負(fù)芹載Z的相電異壓、線烤電壓和方電流。解+–A+–BN+–CZlZlZlZZZ+–ANnaZZl畫出扒一相雕計算桂圖+–ANnaZZl例2ABCZZZABCZZZ一對稱導(dǎo)三相負(fù)屋載分別華接成Y和型箏。分裹別求拖線電紙流。解應(yīng)用鼓：Y降壓起芳動。例3如圖蝦對稱汪三相電電路襖，電秩源線倆電壓咽為380喝V，|Z1|=1夜0，cos1=0稼.6忘(滯后)，Z1=–彩j50，ZN=1+適j2。求：線槽電流、吵相電流贈，并定逢性畫出盞相量圖(以A相為例)。+___++NACBZ1Z2ZNN'解+_Z1畫出一稅相計算遞圖根據(jù)對宴稱性，補得B、C相的線或電流、知相電流素：+_Z1由此僑可以瘡畫出翠相量剪圖：30o–53.1o–18.4o例4+++___Z1Z1Z1Z2Z2Z2ZnLLLRRRABCM***MML－ML－ML－M首先消打去互感醬，進(jìn)行—Y變換，循然后取A相計算飛電路負(fù)載者化為Y接。根據(jù)對件稱性，蠅中性電縣阻Zn短路。+_Z1Z2/3Z3電源定不對貼稱（插一般真程度份小，鄭系統(tǒng)忍保證宏其對線稱)。電路參袍數(shù)(負(fù)載)不對稱洲情況很沒多。電源初對稱蓮，負(fù)落載不達(dá)對稱(低壓電喂力網(wǎng))。分析芬方法不對墻稱復(fù)雜漆交流鼻電路莊分析雄方法脈。主要了酸解：中離性點位凡移。11堪.3不對顛稱三喘相電刊路的萍概念討論對濁象負(fù)載各相相電壓嗚：三相超負(fù)載Za、Zb、Zc不相同擁。+_+__+NN'ZNZaZbZcABC負(fù)載剃中點類與電驕源中約點不幼重合草的現(xiàn)帖象。在電污源對塘稱情爸況下懷，可獵以根筆據(jù)中越點位螺移的橋情況變來判般斷負(fù)滾載端季不對未稱的員程度繭。當(dāng)尚中點紫位移窯較大微時，酒會造京成負(fù)某載相艦電壓貌嚴(yán)重太不對嘴稱，抗使負(fù)令載的彎工作阿狀態(tài)贈不正狗常。相量稻圖NN'中性點色位移.例1(1謊)正常討情況僵下，竟三相昏四線束制，淡中線諸阻抗偽約為欺零。每相負(fù)桐載的工點作情況強相對獨協(xié)立。(2)若三挨相三殘線制,設(shè)A相斷路(三相不遙對稱)燈泡糟未在伐額定燙電壓擺下工椒作，滾燈光暑昏暗者。ACBNN'ACBN'照明擠電路荷：(3紙)A相短獻(xiàn)路超過押燈泡崖的額剛定電板壓，補燈泡穿可能柜燒壞野。計算滔短路暢電流磨：ACBN'短路塞電流什是正山常時商電流濕的3倍（2）中背線不顆裝保道險，乘并且飾中線長較粗部。一壘是減慌少損交耗，二是加曾強強度(中線正一旦樓斷了慰，負(fù)隸載不統(tǒng)能正怕常工揀作)。（3）要消劃除或俘減少斃中點袋的位勤移，峽盡量舒減少保中線砌阻抗談，然層而從蘇經(jīng)濟趟的觀橡點來擠看，辜中線懷不可擊能做求得很頓粗，隸應(yīng)適徑當(dāng)調(diào)擁整負(fù)背載，遙使其鍬接近隨對稱補情況戰(zhàn)。結(jié)論（1）負(fù)督載不衫對稱進(jìn)，電圣源中員性點頸和負(fù)黨載中蟻性點煩不等心位，棚中線中有電欣流，各巴相電壓嚼、電流怖不再存疼在對稱騾關(guān)系；圖示猜為相賊序儀獸電路核。說明澆測相午序的減方法解例2CReq+－N’A+–AN+–B+–CCRRN’應(yīng)用戴熔維寧定限理得等淚效電路獨。A當(dāng)C變化時伯，N’在一悟半圓捕上移遭動。若以乖接電執(zhí)容一東相為A相，交則B相電板壓比C相電壓斬高。B相燈裳較亮踐，C相較肯暗(正序)。據(jù)極此可冒測定彩三相自電源梅的相情序。NCBAN’三相王電源相的相塘量圖電容竟斷路歸，N’在CB線中點電容變爽化，N’在半圓判上運妹動，勵因此葉總滿沿足：例3ZZZA1A2A3S如圖言電路丹中，哈電源混三相詢對稱究。當(dāng)煉開關(guān)S閉合時粒，電流險表的讀溫數(shù)均為5A。求：開揪關(guān)S打開后掌各電流悉表的讀流數(shù)。解開關(guān)S打開燭后，霞電流牢表A2中的電比流與研負(fù)載好對稱圈時的嫁電流廟相同許。而A1、A3中的電膝流相當(dāng)穴于負(fù)載華對稱時茅的相電烘流。電流表A2的讀數(shù)=5A電流表A1、A3的讀數(shù)=1.對稱春三相悶電路宴功率飼的計嶺算11法.4三相電億路的功售率Pp=UpIpco瘦s三相總想功率：P=3Pp=3UpIpcos（1）平均員功率注(1)為相旬電壓切與相直電流驕的相娛位差汗角(阻抗角)，不要搖誤以為占是線電騾壓與線救電流的歉相位差者。(2)cos為每相憑的功率鈔因數(shù)，體在對稱扁三相制秘中即三溫相功率待因數(shù)：co苗sA=co嶺sB=co魂sC=cos。(3塌)公式計絲式算電源刑發(fā)出的堪功率(或負(fù)載薦吸收的精功率)。（2）無功猶功率Q=QA+QB+QC=3Qp（3）視在疾功率這里跨的，P、Q、S都是省指三波相總財和。功率因蹈數(shù)也可杠定義為光：co鵝s=P/S(不對稱奇時無意字義)（4）對稱輕三相負(fù)捏載的瞬愚時功率單相：勤瞬時功而率脈動三相霧：瞬注時功賤率恒度定wtpO3UIcospwtOUIcos電動史機轉(zhuǎn)且矩:mp可以得俗到均衡釀的機械晌力矩。殼避免了防機械振蹦動。2.三相痕功率融的測栗量(1)三表深法若負(fù)赤載對粗稱，秘則需體一塊確表，維讀數(shù)誰乘以3。*三相負(fù)載WWWABCN*****三相猶四線掘制(2橫)二表法葬：這種博測量塞線路御的接御法是兵將兩櫻個功寧率表棄的電歡流線禍圈串縮慧到任普意兩滑相中掛，電鄙壓線斑圈的柿同名常端接負(fù)到其學(xué)電流獄線圈碎所串卸的線削上，敘電壓稠線圈削的非梁同名丑端接旺到另鞏一相籠沒有困串功更率表鬼的線到上。欄（有再三種斬接線盈放式遞）若W1的讀籍?dāng)?shù)為P1，W2的讀數(shù)廣為P2，則三堪相總功扁率為：三相負(fù)載W1ABC****W2三相抱三線德制P=P1+P2證明：所以步兩個讓功率綠表的錦讀數(shù)診的代之?dāng)?shù)和反就是胖三相若總功廳率。嘩由于△聯(lián)接也負(fù)載扎可以疤變?yōu)閅型聯(lián)接篇，故結(jié)帆論仍成普立。p=uANiA+uBNiB+uCNiCiA+iB+iC=0iC=–偷(iA+iB)p=(uAN–uCN)iA+(uBN–uCN)iB=uACiA+uBCiBiAACBiBiCN1:uAC與iA的相位勞差，2:uBC與iA的相窗位差秤。設(shè)負(fù)稀載是Y型聯(lián)接P=UACIAcos1+UBCIBcos2

＝W1W21.只有在峰三相三倚線制條車件下，案才能用貸二表法膀，且不焰論負(fù)載柿對稱與巨否。3.按正確教極性接滿線時，謙二表中螞可能有沉一個表銷的讀數(shù)溫為負(fù)，播此時功耐率表指碰針反轉(zhuǎn)唇，將其郵電流線珠圈極性茂反接后瞧，指針跌指向正熔數(shù)，但同此時讀磨數(shù)應(yīng)記會為負(fù)值據(jù)。注2.兩塊相表讀信數(shù)的跟代數(shù)巧和為怨三相嗓總功蔥率，犬每塊隙表的美單獨臂讀數(shù)炭無意棚義。4.兩表熔法測門三相世功率釀的接蓮線方搏式有節(jié)三種白，注叫意功給率表穿的同冤名端羅。5.負(fù)載對屋稱情況捆下，有關(guān)：由相限量圖說分析泳：假設(shè)們負(fù)載箏為感把性，正相電奇流(即線電剝流)落后相珍電壓j。UAN，UBN，UCN’為相權(quán)電壓。P=P1+P2=UACIAco護(hù)s1+UBCIBco串s2=UlIlcos1+UlIlco舍s21