模塊四 三相電路教材

模塊四三相電路項(xiàng)目一三相電壓項(xiàng)目二三相負(fù)載的星形（Y

）聯(lián)結(jié)項(xiàng)目三

三相負(fù)載的三角形（△）聯(lián)結(jié)*項(xiàng)目四

三相電路的功率1三相交流發(fā)電機(jī)主要組成部分：磁極三相繞組n單相繞組（是轉(zhuǎn)動(dòng)的，亦稱轉(zhuǎn)子）三相繞組的三相電動(dòng)勢(shì)幅值相等,頻率相同,彼此之間相位相差120°。+++–+SN鐵心繞組–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN–+SN1三相交流發(fā)電機(jī)電樞（亦稱定子）：定子鐵心內(nèi)圓周表面有槽，放入三相電樞繞組。項(xiàng)目一三相電壓22三相電源三相電源是由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相對(duì)稱正弦電壓。Um–Um

t02

u1u3u23也可用相量表示：120°U1?U3?U2?120°120°三相電壓相量圖對(duì)稱正弦量特點(diǎn)為：

頻率相同、幅值相等、相位互差120°的三相電壓稱為對(duì)稱正弦電壓。三相交流電壓出現(xiàn)正幅值（或相應(yīng)零值)的順序稱為相序。在此相序?yàn)?-2-3-1稱為順相序。

在電力系統(tǒng)中一般用黃、綠、紅區(qū)別1、2、3三相。相序的實(shí)際意義：對(duì)三相電動(dòng)機(jī)，如果相序反了，就會(huì)反轉(zhuǎn)。4項(xiàng)目二三相負(fù)載的星形（Y

）聯(lián)結(jié)所謂三相負(fù)載

Y形聯(lián)接，就是將三相負(fù)載的三個(gè)末端聯(lián)接在一起，三個(gè)始端分別與電源的三根火線相接。下圖是電燈、電動(dòng)機(jī)繞組Y形接法與三相四線制電源聯(lián)接的電路。NL1三相四線電源L2L3ZDZDZDZ1Z2Z3Z3L1NZ1Z2L2L35一、三相負(fù)載星（Y）形聯(lián)接電路的電壓和電流負(fù)載的相電壓

------每相負(fù)載兩端的電壓，即相線與中性之間的電壓，如U1、U2、U3。負(fù)載的線電壓

------負(fù)載所接兩相（火）線之間的電壓，如U12、U23、U31。NL1L2L3Z3Z1Z2負(fù)載的相電流

------每相負(fù)載中流過(guò)的電流，如I1、I2、I3負(fù)載的線電流

------相線中流過(guò)的電流，如I1、I2、I3中線電流

------中線上流過(guò)的電流，即圖中的61.對(duì)稱三相負(fù)載星（Y）形聯(lián)接三相電路所謂三相負(fù)載對(duì)稱，是指各相阻抗相等。Z3Z1Z2三相負(fù)載對(duì)稱如圖，設(shè)三相負(fù)載的阻抗為:即三相負(fù)載對(duì)稱7對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接電路小結(jié)①三相負(fù)載的相電壓等于電源的相電壓，三相負(fù)載的線電壓等于電源的線電壓，線電壓等于相電壓的倍，線電壓超前于相電壓30°相位。②相電流等于線電流③三相負(fù)載的相電壓、線電壓及相（線）電流三相對(duì)稱，只需計(jì)算其中的任意一相，其余二相可依據(jù)對(duì)稱關(guān)系和相序關(guān)系寫(xiě)出。④

中線電流

IN=0

，中線可省（三相三線星形聯(lián)接使用，

如下圖三相交流電動(dòng)機(jī)星形聯(lián)接使用）。相電壓線電壓8Z1=Z2=Z3NZ1i1i2i3Z2Z3iN=0NZ1i1i2i3Z2Z3中線上無(wú)電流通過(guò)，中線可省Z1=Z2=Z39在三相交流電路中，只要有一相負(fù)載的阻抗不同（阻抗的大小或阻抗角不同），及為三相負(fù)載非對(duì)稱。例如：一相負(fù)載開(kāi)路Z1=∞Z2Z3Z1Z2Z3Z1=Z2≠Z3Z1≠Z2≠Z3Z1Z2Z32.不對(duì)稱三相負(fù)載星（Y）形聯(lián)接三相電路若三相負(fù)載非對(duì)稱，連接中線極為重要！10（1）非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接無(wú)中線情況圖示為非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接無(wú)中線圖(a)非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接無(wú)中線電路－＋ZAZBZC＋－＋－＋－－－＋＋圖(b)電壓相量圖11三相負(fù)載非對(duì)稱星形聯(lián)接無(wú)中線時(shí)的特點(diǎn)①負(fù)載的線電壓等于電源的線電壓?、谪?fù)載的相電壓不等于電源的相電壓！12③中點(diǎn)（N和）間的電壓雖然三相電源的相電壓（）對(duì)稱，但三相負(fù)載非對(duì)稱（ZA≠ZB≠ZC），兩中性點(diǎn)間的電壓不等于零。兩中性點(diǎn)間電壓，將嚴(yán)重影響電路

即，非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接時(shí)，必須接中線，且必須確保中線聯(lián)接可靠?、僭斐扇嘭?fù)載的相電壓嚴(yán)重不對(duì)稱②各相負(fù)載的工作狀況相互影響13（2）非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接有中線情況有中線時(shí)，各相負(fù)載的相電壓等于電源的相電壓，負(fù)載的相電壓保持對(duì)稱。如圖所示，當(dāng)非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接，且接有中線時(shí)，中線的作用強(qiáng)迫N和

的電位相等。即且有－＋ZAZBZC＋－＋－＋－－－＋＋相電壓線電壓14非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接電路接有中線時(shí)各相負(fù)載的工作狀況各自獨(dú)立，互不影響。三相負(fù)載非對(duì)稱，負(fù)載的相電流是非對(duì)稱的。即中線電流為可見(jiàn)，非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接電路的中線上有電流。因此，中線的存在極為重要，必不可少。★中線的作用是平衡三相負(fù)載的相電壓，使負(fù)載的相電壓對(duì)稱，且等于電源的相電壓！★負(fù)載的相電流15演示舉例（中線的作用）：圖（a）相同瓦數(shù)的燈泡組成對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接電路，負(fù)載的相電壓相同（等于電源的相電壓），有無(wú)中線都一樣，故中線可省。

圖（b）為非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接電路，有中線，每相負(fù)載的相電壓等于電源的相電壓，每個(gè)燈泡的亮度相同。ABC（a）三相負(fù)載對(duì)稱，中線可省

N（b）負(fù)載非對(duì)稱，中線極為重要

ABC

16非對(duì)稱三相負(fù)載星形聯(lián)接無(wú)中線時(shí)，負(fù)載的相電壓非對(duì)稱。A相負(fù)載的相電壓最低（小于220伏），亮度最暗；C相負(fù)載的相電壓最高（大于220伏），亮度最亮。此情況下，C相的燈泡極易燒壞，實(shí)際中這是不允許的。（c）負(fù)載非對(duì)稱，無(wú)中線

NABC17①為了保證負(fù)載的相電壓對(duì)稱，必須接中線，中線上不允許接保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)。實(shí)際應(yīng)用中，必須注意以下兩點(diǎn)②為保證中線聯(lián)接可靠，防止中線斷線，中線應(yīng)采用直徑較大（線電阻盡量?。┖蜋C(jī)械強(qiáng)度較大的銅導(dǎo)線。18項(xiàng)目三

三相負(fù)載的三角形（△

）聯(lián)結(jié)當(dāng)負(fù)載的額定電壓等于三相電源的線電壓時(shí)，可將負(fù)載接成圖5.3.1所示三角形聯(lián)接的三相電路。其中，、、是各相負(fù)載的阻抗角，也是各相負(fù)載的相電壓與相電流之間的相位差。L1L2L319一、對(duì)稱三相負(fù)載△形聯(lián)接電路的電壓與電流三相負(fù)載對(duì)稱，即滿足

Z12=Z23=Z311.相電壓與線電壓三相負(fù)載△形聯(lián)接時(shí)，各相負(fù)載都直接接在電源的線電壓上，負(fù)載的相電壓（也即線電壓）與電源的線電壓相等，總是對(duì)稱的。L1L2L3202.對(duì)稱三相負(fù)載△形聯(lián)接電路的相電流和線電流L1L2L3相電流線電流三相負(fù)載對(duì)稱21L1L2L3相電流對(duì)稱22120°120°120°線電流對(duì)稱三相負(fù)載△聯(lián)接電路的特征：負(fù)載的線電流和相電流都是對(duì)稱的，線電流滯后于相電流30°相位角；線電流是相電流的倍。30°30°30°23二、非對(duì)稱三相負(fù)載△形聯(lián)接電路非對(duì)稱三相負(fù)載，即如L1L2L3非對(duì)稱三相負(fù)載△聯(lián)接電路的特征：●雖然三相負(fù)載非對(duì)稱，但各相負(fù)載直接接于電源的線電壓上，因此，各相負(fù)載的相電壓（也即為線電壓）等于電源的線電壓，總是對(duì)稱的?！耠m然負(fù)載的電壓對(duì)稱，但由于各相負(fù)載不同，則負(fù)載的相電流和線電流都是非對(duì)稱的。因此，每相的相電流和線電流必須按各相的情況分別單獨(dú)計(jì)算。24三、

三相負(fù)載

Y-△聯(lián)接的等效變換13Z1Z2Z3213Z12Z23Z312等效變換由Y形變換為△形由△形變換為Y形25對(duì)稱三相負(fù)載的

Y-△等效變換213213等效變換由△形變換為Y形由Y形變換為△形26三相負(fù)載電路小結(jié)1.負(fù)載聯(lián)接方式

星（Y）形聯(lián)接三角（△）形聯(lián)接2.Y形

對(duì)稱

非對(duì)稱

☆各相負(fù)載的電壓、電流對(duì)稱，線電壓比相電壓超前30°☆---與無(wú)中線情況相同，中線可省有中線

無(wú)中線有中線

無(wú)中線---負(fù)載的線電壓對(duì)稱，相電壓不對(duì)稱，負(fù)載的相電壓不等于電源相電壓☆負(fù)載的電壓對(duì)稱，等于電源電壓；線電壓比相電壓超前30°；電流不對(duì)稱，各相電流必須單獨(dú)計(jì)算☆273.△形

對(duì)稱非對(duì)稱

☆相電流對(duì)稱，線電流滯后于相電流30°，線電流是相電流的

倍?！钬?fù)載的電壓對(duì)稱，等于電源線電壓4.負(fù)載三相對(duì)稱電路，只需計(jì)算任意一相的電壓或電流，其余二相可依據(jù)對(duì)稱關(guān)系和相序關(guān)系寫(xiě)出?！钬?fù)載的電壓對(duì)稱，等于電源線電壓☆線電流和相電流均為非對(duì)稱，負(fù)載的線電流一般不等于相電流的

倍。各相的電流必須單獨(dú)計(jì)算28一、有功功率、無(wú)功功率、視在功率1.有功功率P對(duì)稱三相電路中

P=3UPIPcos

對(duì)稱三相電路中*項(xiàng)目四

三相電路的功率29