第五章三相交流電路

第五章三相交流電路1第五章三相交流電路本章重點三相交流電路線、相間電流和電壓的關系三相負載電流、電壓即功率的計算。2第五章三相交流電路一.三相電源四.三相功率

第五章三相交流電路三.負載星形連接的三相電路二.負載星形連接的三相電路3第五章三相交流電路第五章三相交流電路由三相電源供電的電路，稱為三相電路。三相供電系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，為各國廣泛采用。在發(fā)電方面，相同尺寸的三相發(fā)電機比單相發(fā)電機的功率大，在三相負載相同的情況下，發(fā)電機轉矩恒定，有利于發(fā)電機的工作；在傳輸方面，三相系統(tǒng)比單相系統(tǒng)節(jié)省傳輸線，三相變壓器比單相變壓器經(jīng)濟；在用電方面，三相電容易產(chǎn)生旋轉磁場使三相電動機平穩(wěn)轉動。本節(jié)介紹三相電路的一些基本概念和簡單三相電路的計算。4第五章三相交流電路三相供電系統(tǒng)的三相電源是三相發(fā)電

機。右圖是三相發(fā)電機的結構示意圖，它

有定子和轉子兩大部分。一、三相電源定子鐵心的內(nèi)圓周的槽中對稱地安放

著三個繞組AX、BY和CZ。A、B、C為首

端；X、Y、Z為末端。三繞組在空間上彼此間隔120。轉子是旋轉的電磁鐵。它的鐵心上繞有勵磁繞組。選擇合適的鐵心端面形狀和勵磁繞組分布規(guī)律，使勵磁繞組中通以直流時，產(chǎn)生在轉子和定子間氣隙中的磁感應強度，沿圓周按正弦規(guī)律分布。當轉子恒速旋轉時，AX、BY、CZ三繞組的兩端將分別感應振幅相等、頻率相同的三個正弦電壓uA(t)、uB(t)、uC(t)。如果指定它們的參考方向都由首端指向末端，則它們的初相互相差120。（單相正弦電的產(chǎn)生）5第五章三相交流電路TFW2系列無刷三相同步發(fā)電機長洲水利樞紐發(fā)電機轉子車用發(fā)電機定子6第五章三相交流電路三相交流電動勢的產(chǎn)生???AXYCBZSN定子轉子定子中放三個線圈：AXBYCZ首端末端三線圈空間位置各差120o轉子裝有磁極并以的速度旋轉。三個線圈中便產(chǎn)生三個單相電動勢。7第五章三相交流電路若以作為參考相量，這三個電壓相量為它們的相量圖和波形圖分別如圖(a)、(b)所示。這樣三個振幅相等、頻率相同、相位差120°的一組正弦電源稱為對稱三相正弦電源。它們分別稱為A相、B相和C相。對稱三相電壓源的相量圖和波形圖8第五章三相交流電路它們A相、B相和C相每相的電壓稱為相電壓。按照各相電壓經(jīng)過正峰值的先后次序來說，它們的相序是A、B、C，稱為正序，如果各相電壓到達正峰值的次序為uA(t)、uC(t)、uB(t)，稱為負序。用戶可以改變?nèi)嚯娫磁c三相電動機的連接方式來改變相序，從而改變?nèi)嚯妱訖C的旋轉方向。9第五章三相交流電路三相墓電源前有兩甩種基熟本聯(lián)叮接方乓式：星形聯(lián)接堡和三角形聯(lián)接會。星形聯(lián)接(又稱Y形聯(lián)徹接)是將烤三相殖電源劈燕的末菜端X、Y、Z接在梅一起罰，形節(jié)成一誓個結扁點，傻記為N，稱為中性雄點或中點，將爛各相清的首澤端A、B、C以及通中點N與四納根輸呢電線襲（分腔別稱姓為相耐線和酸中線蹲）聯(lián)朵接，抄如圖(a韻)所示疫。與近傳輸?shù)芫€相盟聯(lián)接紐奉的負魔載，嬸可以葉從相森線與堤中線善之間磚得到認三個餃相電牲壓，帝用河表示把，也休可以饅從三懼根相短線之朱間得絹到三拜個線財電壓澡，用濁表枕示。虧線電桌壓與幫相電透壓之器間的鋸關系限可以沙從圖(b葉)相量搬圖中撐計算擱出來爭。10第五獵章雞三相戲交流購電路從上式可以看出，線電壓是相電壓的倍，即。例如我們?nèi)粘Ｉ钣秒娛?20V相電壓，相應的線電壓則是380V。從相量圖上可以看出，三個對稱相電壓以及三個對稱線電壓之間存在以下關系在星轉形聯(lián)法接中愚，流康過相是線的線電摔流等于社流過序每相使電源碑的相電代流，即Il=IP11第五逼章類三相磨交流暫電路對稱朱三相需電源什可以勾采用三角尾形聯(lián)接(又稱Δ聯(lián)接)，它懲是將案三相包電源徐各相系的始超端和鼠末端克依次星相連姑，再嶺由A、B、C引出佛三根流相線飽與負愉載相后連，逢如右腐圖所槐示。三相電源的三角形聯(lián)接將三謊相電稍源作隊三角持形聯(lián)掠接時誤，要量求三嫁繞組軌的電未壓對衣稱，鉗如不妻對稱酸程度謀比較檔大，退所產(chǎn)駁生的環(huán)路染電流將燒喬壞繞勢組。帖對稱含三相忘電源彼在Δ聯(lián)接晚時，擴不能抬將各膝電源圓的始材末端瓦接錯烤，否梯則將睛燒壞凈繞組醬。12第五惑章撕三相姻交流穗電路二、Y－Y聯(lián)接載的三嗓相電分路三相褲負載也有Y和Δ兩種灣連接砍方式所。下腿圖表烈示Y形三雹相負街載連術接到Y形對碑稱三從相電盟源的徒情況楚。當見三相驕負載躬相同飼時，筒即ZA=ZB=ZC=Z時，趣該電自路是對稱盒三相猾電路。13第五樣章密三相昏交流靜電路列出電路的結點方程，并代入得到由于，相當于中線短路，每相負載上的電壓是相電壓，其電流可以單獨計算如下：14第五叨章螞三相密交流抱電路例1：下圖所示電路中，已知試求三相電流。15第五侍章促三相匪交流憑電路從以上分析計算可以看出，在Y－Y形聯(lián)接的對稱三相電路中，由于，中線電流為零，中線可以不用，可以只用三根相線傳輸(稱為三相三線制)，適合于高壓遠距離傳輸電之用。解：由于，相當于中線短路，可以按單相電路計

算出三相電流16第五厘章毫三相牢交流牌電路例如鼓將上教例中鏟的C相負瀉載阻迎抗變哭為ZC=(艷2+壓j2紫)，用聲正弦誘穩(wěn)態(tài)教電路憶的計諒算方龍法可遼以得遠到在曬不用酸中線劈燕時的束三相重電壓弊為由此混可見虜，A相和B相的愈電壓怒由22拖0伏升皇高到30粱3伏，舊這兩孟相的爺電氣鉗設備縣可能饑損壞單；B相的委電壓懷降低疊到94伏，潤使得C相的知電氣粥設備教不能挺正常格工作動。17第五誤章笛三相靠交流籍電路對于扣日常蛙生活號的低預壓用飾電，店由于池三相暖負載晃不完凍全對汽稱，么還有裳一定呀的中痛線電吵流存拘在，溪中線解還必論須保村留，逆即采缸用三相妨四線蘋制供獻電系移統(tǒng)。假撇如不民用中槳線，麥不對適稱三坊相負臭載的壓三相深電壓捏將不襯相同訊，過監(jiān)高的叢相電動壓可擱能損吐壞電本氣設攜備。并且漏，在紅三相瓶四線綿制供攝電系役統(tǒng)中吉，保險倒絲絕貨對不噸能接帽在中醬線上，因版為中饒線斷霸開后招，各貍相負名載上見的電耗壓將秋隨負過載大炸小變信化，萌過高俗的電漸壓可吐能損鐘壞電犧氣設債備。從以速上分拉析可吧以看理出，戰(zhàn)在Y－Y聯(lián)接斜的對腫稱三攻相電宮路中唇，其欲負載給電壓貼電流往關系婦為18第五河章伯三相諷交流裕電路三、Y－Δ聯(lián)接荷的三鋼相電鬼路三相毯負載倆也可經(jīng)以按暫照三局角形歡方式癢聯(lián)接嶺。圖(a陡)表示Y形聯(lián)手接的讀對稱屬三相場電源和Δ聯(lián)接悲的對偷稱負刻載，這兆是一具個對用稱三您相電雹路。顆每相矛負載變上的軍電壓錘為線謎電壓做，其抬相電箭流為19第五厲章法三相甜交流難電路此時三根相線中的線電流為由此看出，Y－Δ聯(lián)接的對稱三相電路中，線電流是相電流的倍，即20第五新章俘三相答交流進電路例2：圖示電路中，已知試求相電流和線電流。21第五糟章批三相蛋交流悄電路此時節(jié)三個潛線電半流為解：伯三個誕相電歌流為22第五偷章丟三相扁交流氧電路相電信流和諸線電慮流的養(yǎng)相量傭圖，辮如圖(b另)所示罵。從以閉上分競析可負以看要出，似在Y－Δ對稱科聯(lián)接史時，妨其負視載電極壓電洲流關風系為23第五業(yè)章大三相民交流測電路四、羨對稱拳三相咬電路澤的功茶率其中co助s是功腎率因洗數(shù)，是相分電壓川與相飲電流之的相謝位差雖，UA、IA是相敗電壓銷和相缸電流勁的有墾效值早。由跳于線政電壓難和線元電流愧容易申測量葡，注戶意到跨關系筋式顆，上毫式變奪為對稱Y形聯(lián)維接負擋載吸杏收的總平參均功除率24第五夢章戒三相廁交流直電路最后乎得到富對稱備三相患電路布中三閃相負遷載吸秋收的屯平均塵功率柜的一彩般公陵式在例1的電謀路中棉，三相告負載醒吸收飛的平籍均功培率為用相錦似的票方法雀，得青到對朗稱Δ形聯(lián)常接負叢載吸術收的籮總平劑均功段率25第五校章指三相定交流隔電路下面謊討論觸對稱脆三相耍電路贏的瞬康時功走率。由于吸上式期中的剪三項交變耳分量教之和厘為零，三濤相瞬鞭時功姥率是匯不隨坑時間京變化朗的常得數(shù)，源并且水等于讀其平塔均功響率。掘在這吵種情陡況下胖，三嘗相電容動機面的轉耕矩是東恒定億的，牲有利賤于發(fā)胞電機群和電石動機病的工酒作，朋是三軋相電播路的遲優(yōu)點共之一懼。26第五趁章?lián)迫啻鹘涣魑潆娐防?：罷三完相電顆爐的雹三個根電阻全，可尸以接象成星賢形，需也可在以接塑成禾三漲角形藝，常腿以此仰來改臨變電象爐的括功率雹。假助設某朵三相獨電濱爐保的三跑個電慈阻都墻是43傲.3繁2Ω，求在38狂0V線電挑壓上秒，慈把切它們屈接成谷星形者和三雞角形本時的跟功率由各為扒多少?27第五澆章心三相蠶交流踢電路解：1.三相歪負載筐為星偷形聯(lián)兔接時旁，如功圖(a裁)所示江，則破