電工技術第3章

電路基礎第1篇電工技術第3章三相電路三相制供電方式由三個頻率相同、最大值相等、相位互差120°的正弦電壓源所組成的三相電源供電系統(tǒng).第1篇電路基礎(1)三相交流發(fā)電機和變壓器比同容量的單相交流發(fā)電機和變壓器節(jié)省材料、體積小，有利于制造大容量發(fā)電機組.(2)在輸電電壓、輸送功率和線路損耗相同的條件下，三相輸電線路比單相輸電線路節(jié)省有色金屬25%。(3)三相電流能產生旋轉磁場，從而制造出結構簡單、性能良好、運行可靠的三相異步電動機.三相制供電方式比單相制供電方式具有明顯的優(yōu)越性.例如：3.1三相交流電路的優(yōu)勢3.2三相交流電源我們在正弦交流電路的基礎上討論三相交流電路。本章主要討論由三相交流電源供電的三相交流電路的計算問題。交流電路可以認為是三相交流電路中的一相，故也稱為單相交流電路。三相電路的分析是在單相交流電路的基礎上來研究的，因而其相量分析方法同樣適用于三相電路。3.2.1三相對稱電壓的表示

圖3.1.1三相交流電源(尾端)uBBYCZ(首端)+–

–XA+–uA+uC(1)對稱三相電源電壓的表示三相電壓瞬時表示式若以uA參考正弦量,則有0uAuBuC2

120°240°360°相量圖波形圖0uAuBuC2

120°240°360°UBUA..120°120°120°UC.三相電壓瞬時表示式3.2.1三相對稱電壓的表示相量表示a=1120

其中：對稱三相電壓的瞬時值之和為0三相交流電到達正最大值的順序稱為相序。最大值相等頻率相同相位互差120°稱為對稱三相電壓三個正弦交流電壓滿足以下特征供電系統(tǒng)三相交流電的相序為A

B

C3.2.1三相對稱電壓的表示3.2.2三相電源的聯(lián)結+BAC–++––三角形聯(lián)結：C中性點–+–NNBA–+–+–+++–星形聯(lián)結：端線(相線、火線)中性線(零線)在低壓系統(tǒng)，中性點通常接地，所以也稱地線。根據KVL定律由相量圖可得相量圖中性點–+–NNBA–+–+–+++_（1）Y聯(lián)結電源：3.2.2三相電源的聯(lián)結同理（2）△聯(lián)結電源：–++–+BAC–3.2.2三相電源的聯(lián)結3.3三相電路的計算三相負載的Y形聯(lián)結三相負載的△形聯(lián)結

3.3.1負載星形連接線電流：流過端線的電流相電流：流過每相負載的電流結論：負載Y聯(lián)結時，線電流等于相電流。Y:三相三線制Y0：三相四線制Y聯(lián)結負載+ZBZCZAN'N++–––N

電源中性點N′負載中性點(1)負載相電壓＝電源相電壓(2)負載線電壓＝電源線電壓(3)線電流＝相電流Y

聯(lián)結時：(4)中線電流負載Y聯(lián)結帶中性線時,可將各相分別看作單相電路計算+ZBZCZAN'N++–––

3.3.1負載星形連接△聯(lián)結負載線電流:

流過端線的電流相電流:

流過每相負載的電流

、、ZABZBCZCAACB+++–––3.3.2負載三角形連接線電流不等于相電流(2)相電流(1)負載相電壓=電源線電壓即:UP

=UL

一般電源線電壓對稱，因此不論負載是否對稱，負載相電壓始終對稱。ZABZBCZCAACB+++–––相電流：線電流：3.3.2負載三角形連接UA=UAB,UB=UBC,UC=UCA相量圖BCABCA30°負載對稱時,相電流對稱：

BC(3)線電流線電流也對稱：線電流比相應的相電流滯后30

BCABCA3.3.2負載三角形連接3.4三相電路的功率無論負載為Y或△聯(lián)結，每相有功功率Pp=Up

Ip

cos

p對稱負載

聯(lián)結時：同理對稱負載Y聯(lián)結時：當負載對稱時：P=3UpIpcos

p所以相電壓與相電流的相位差

P取決于負載的每相阻抗,與負載的聯(lián)結方式無關。SPQjp3S3P3Q正誤判斷對稱負載Y聯(lián)結

+ZBZCZAN'N++–––3.4三相電路的功率對稱負載Y聯(lián)結

正誤判斷

3.4三相電路的功率各電阻負載的相電流

由于三相負載對稱，所以只需計算一相，其它兩相可依據對稱性寫出。ABC

例：線電壓Ul為380V的三相電源上，接有兩組對稱三相負載：一組是三角形聯(lián)結的電感性負載，每相阻抗;另一組是星形聯(lián)結的電阻性負載，每相電阻R=10,如圖所示。試求：各組負載的相電流；(2)電路線電流；(3)三相有功功率。設解：3.4