電路第十一章：三相電路

第十一章三相電路內(nèi)容提要本章主要內(nèi)容有:三相電源和三相電路的組成，對稱三相電路及一相計算方法；電壓和電流的相值和線值之間的關(guān)系；三相電路的功率和測量。簡要介紹了不對稱三相電路的計算。目錄§11—1三相電源§11—2負(fù)載為Y形連接的三相電路§11—3負(fù)載為△形連接的三相電路§11—4三相電路的功率§11—1三相電源通常由三相同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，三相繞組在空間互差120°，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(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(jī)示意圖一、對稱三相電源的產(chǎn)生三相對稱電壓–+uAAXA相uA=Ucosωt2–+uBBYB相uB=Ucos(ωt–120o)2–+uACZC相uC=Ucos(ωt+120o)2UA=U0oUC=U120oUB=U–120outuAuBuCUAUBUC特點(diǎn):大小相等,相位彼此相差

120o，稱為三相對稱電源。UAUCUB正序逆序二、三相對稱電壓源的連接+–+–+–ABCNUAUBUC端線(火線)中線(零線)UAUBUC相電壓IpUAUBUC三相對稱電壓UABUBCUCAUAUBUCUB–UAB30o3UAUBCUCAY形連接線電壓IlUAB=UA–UB=3UA30oUBC=UB–UC=3UB30oUCA=UC–UA=3UC30oIl=Ip3線電壓也是三相對稱電壓;φ線=φ相+30o;△連接+–++–AXBYCZABCUAUB–UCUABUBCUCA相電壓電源每一相的電壓線電壓端線之間的電壓電源△連接時：相電壓=線電壓相電流各相電壓源中的電流線電流端線中的電流電源Y連接時：相電流=線電流三相四線制三相電路ZN三相三線制–+–+–+UAUBUCABCA

B

C

N

NZlZlZlZAZBZC–+–+–+UAUBUCABCA

B

C

ZZZZlZlZl§11—2負(fù)載為Y形連接的三相電路一、三相負(fù)載對稱ZA=ZB=ZC=ZABC+–+–+–UAUBUCNN

A

B

C

ZlZlZlZNZZZIAINIBIC根據(jù)彌爾曼定理(+)=ZN1UNN

Z+Zl1Z+ZlUA+UB+UC=0UNN

=0N、N

為自然等電位點(diǎn)。一相計算方法ABC+–+–+–UAUBUCNN

A

B

C

ZlZlZlZZZIAINIBICZNIA=Z+ZlUA負(fù)載端相(線)電流IB=Z+ZlUB=IA–120oIC=Z+ZlUC=IA+120o三相對稱電流負(fù)載端相電壓UA

N

=IAZUB

N

=IBZ=UA

N

–120oUC

N

=ICZ=UA

N

+120o三相對稱電壓IAIB++IC=0負(fù)載端線電壓UA

B

=UA

N

–UB

N

=3UA

N

30oUB

C

=3UB

N

30o=UA

B

–120oUC

A

=3UC

N

30o=UA

B

+120o三相對稱電壓ABC+–+–+–UAUBUCNN

A

B

C

ZlZlZlZZZIAIBIC小結(jié):1、相電流=線電流，且三相電流對稱。2、負(fù)載端的相電壓對稱。Y形連接，負(fù)載對稱時：3、負(fù)載端的線電壓對稱。

Ul=

Up3φu線=φu相+30o;二、三相負(fù)載不對稱1、三相負(fù)載不對稱,有中線:ABC+–+–+–UAUBUCNN

ZAZBZCIAICIBINIA=UAZAIB=UBZBIC=UCZC不對稱負(fù)載端的相電壓對稱。負(fù)載端的線電壓對稱。

Ul=

Up3φ線=φ相+30o;2、三相負(fù)載不對稱,無中線:由彌爾曼定理：UN

N=ZA1+ZB1+ZC1ZAUA+ZBUB+ZCUC負(fù)載端相電壓UAN

=UA–UN

NUBN

=UB–UN

NUCN

=UC–UN

N不對稱ABC+–+–+–UAUBUCNN

ZAZBZCIAICIBUAUBUCUN

NUAN

UBN

UCN

相(線)電流=ZAUAN

IA=ZBUBN

IB=ZCUCN

IC不對稱§11—3負(fù)載為△形連接的三相電路一、三相負(fù)載對稱ABCZZZUAB相電流

—每一相負(fù)載上的電流。IAB=UABZIBC=UBCZ=IAB–120oICA=UCAZ=IAB+120o三相對稱電流IABIBCICA線電流ABCZZZUABIABIBCICAIAIBICIA=IAB–ICAIABIBCICAICA–IA30o3IABICIB=3IAB–30oIB=IBC–IAB=3IBC–30o–120o=IAIC=ICA–IBC=3ICA–30o+120o=IA小結(jié):1、相電壓=線電壓，且三相電壓對稱。2、負(fù)載端的相電流對稱?！餍芜B接，負(fù)載對稱時：3、負(fù)載端的線電流對稱。Il=Ip3φi線=φi相–30o;二、三相負(fù)載不對稱ABCZABUABIABIBCICAIAIBICZBCZCA相、線電壓仍相等且對稱。相電流：IAB=UABZABIBC=UBCZBCICA=UCAZCA不對稱線電流IA=IAB–ICAIB=IBC–IABIC=ICA–IBC

線、相電流之間不再有和30o的關(guān)系。3不對稱特殊情況：ABCZZZUABIABIBCICAIAIBICIA=0IB==–

ICUBCZ//(Z+Z)ABCZZZUABIABIBCICAIAIBIC相電流：IAB==–

ICAUBCZ+ZIBC=UBCZ線電流：相電流：IAB=0IBC、ICA不變。線電流：IA=–ICAIB=IBCIC不變。§11—4三相電路的功率PY=UAIAcos

A+UBIBcos

B+UCICcos

CZAZBZCIAICIBABCUABUAY形連接：負(fù)載對稱時：PY=3UPIPcos

=

UlIlcos

A3△形連接：ABCZABUABIABIBCICAIAIBICZBCZCAP△=UABIABcos

AB+UBCIBCcos

BC+UCAICAcos

CA負(fù)載對稱時：P△=3UPIPcos

=

UlIlcos

3三相對稱負(fù)載cos

IlUlP=UlIlcos

3Q=UlIlcos

3S=

UlIl3三相電路功率的測量：三相四線制(三表法):P1=UAIAcos

AP=P1+P2+P3三相三線制(兩表法)：三相負(fù)載IAIBICW1**ABCN三相負(fù)載IAIBICW1**AW2**BCP1=UACIAcos

1

1為與的相位差。UACIAP2=UBCIBcos

2

2為與的相位差。UBCIB則：P=P