電工學(xué)三相交流電

1、第四章三相交流電路 4.1 相交流電源4J.1三相電動(dòng)勢的產(chǎn)生4.1.2三相交流電源的連接 4.2 相負(fù)載及三相電路的計(jì)笄4.2.1 星形接法及計(jì)算4.2.2 三角 形接法及計(jì)算 4.3 相電路的功率34/25 4.1 相交流電源4.1.1 三相電動(dòng)勢的產(chǎn)生在兩磁極中間，放一個(gè)線圈。讓線圈以CD的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)右手定則可知，線中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,NXO)A合理設(shè)計(jì)磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布,線圈兩端便可得到單相交流電動(dòng)勢。eAX一、三相交流電動(dòng)勢的產(chǎn)生定子中放三個(gè)線圈:a - xb - yc f z首端 末端三線圈空間位置各差120。轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 0的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)CDN定子轉(zhuǎn)子線

2、圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢。二、三相電動(dòng)勢的表示式1.三角函數(shù)式=瑪z sin血eYR = Eni sin(a)t 120)ezc = Em sin(。 240)=F , sin(r + 120)三相電動(dòng)勢的特征：大小相等，頻率相同，相位互差120。2.相量表示式及相互關(guān)系Ea =巨NO。Er =巨 N 120。I = 120瓦+瓦+鹿=。4.1.2三相交流電源的連接 一、星形接法（火線）（中線）（火線）（火線）三相四線制供電火線（相線）1c中線（零線）：N2.三相電源星形接法的兩組電壓3 0 QN N N ABC M鼠=。PNO。U bn =。尸/一120UCN =。尸/ 240 VI線申壓;

3、火線間的由壓。 AUBC UCA注意規(guī)定的正方向m 6 w -3m6- 貼比s線電壓和相電壓的關(guān)系: U AB = U 標(biāo)-U bn=U AN +BN心=的口30。同理：= UbnUcn = QUbn N30。URC線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式:3 = V3t7/7 N3O(J為相電壓p0,一為線電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級為UP = 220V、。/ = 380V二、三角接法U BC = U byU CA = U CZU ah = UAX rDZtA特點(diǎn)：線電壓二相電壓u.=uIp問題討論zA唇流電源串接不行% 三相交流電源可以, 為什么？ H+eQ）短路 4.2三相負(fù)載

4、及三相電路的計(jì)算負(fù)載也有兩種接法：4.2.1星形接法及計(jì)算.相電流（負(fù)載上的電流）:線電流（火線上的電流）:AN、人 BN、工 CN*線電壓=相電壓x6，線電壓領(lǐng)先于相電壓30。AU AB = AN N3O Ubc =節(jié)Ubn N3O UCA =向cn N3O二、負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法解題思路:已知:、L、C一般線電壓/為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求電流。JJ/ - 憂 p.憂 Lp=pfii = ip = L負(fù)載不對稱時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。如:以及三相線電壓： 以=U/0。 心=。/-120。 口4=20。求：各相、各線及中線電流線電壓L = U/0。UBC =U/-120?！癷/120。川

5、 師cv u u .u r C3 .負(fù)載對稱，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅算一相有效值即可。問題及討論負(fù)載對稱時(shí)（Z，1二Zb=Zc二Z）1N=a+1b+【C 零線是否可 以取消？答：三相完全對稱時(shí)，零線可以取消。稱為三相三線制。4.三相三線制供電時(shí)各相電流的計(jì)算每盞燈的額定值為:220V、 100W求：各相電流。Ea = 220Z0瓦=220N-120。后,二220N-240。用節(jié)點(diǎn)電位法Un代入 值得:每盞燈為220V、100Wu2R =二 484 Q P220 ZO 220Z-120220Z12011211R RRUn，=55120 V-380/一 /220應(yīng)用實(shí)例照明電珞正確接法： 每層

6、樓的燈相 互并聯(lián)，然后分 別接至各相電 壓上。設(shè)電源 電壓為：則每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V o照明電路的一般畫法討論照明電路能否采用三相三線制 供電方式？問題1:若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通, 情況如何？分析:設(shè)線電壓為380V。A相斷開后，B、。兩相串連，電壓。及：(380V) 加在8、。負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對稱，則每相負(fù) 載上的電壓為190V。結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。問題2：若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量不等(設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的1/4 ）結(jié)果如何？分析=1-380 = 76 V4=-380=304 V結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓,燈泡被

7、燒毀;三樓的燈不亮。負(fù)載不對稱而又沒有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大小 不等的電壓，有的超過用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá) 不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路中 各相負(fù)載不能保證完全對稱，所以絕對不能采用三相 三相制供電，而且必須保證零線可靠。中線的作用在于，使星形連接的不對稱負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘O4.2.2 三角 形接法及計(jì)算特點(diǎn)：負(fù)載相電壓二線電壓Ulp = 5(1)負(fù)載不對稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流。(2)負(fù)載對稱時(shí)(Zmdpdcd)，各相電流有效值相等，相位互差120 o有效值為：AB 人 BC負(fù)載對稱時(shí)，三角形接

8、法線、相電流的相位關(guān)系設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為0。.T I T ” A 1 AB ,6 iA =百 1ABz-30。同理：iB = 43iBCX-30/ = V3/r.-30 4.3 相電路的功率4.3.1 三相電路的切率的計(jì)算夕由負(fù)載性質(zhì)決定三相總有功功率：P = PA+PB+PC負(fù)載對稱時(shí):P = 3 U Jpcoscp星形接法時(shí)：U,= 瘋/(=Ip1三角形接法時(shí)：。/ = ULp I, = V3/?P = 3UlIlCOS0 I在三相負(fù)載對稱的條件下，三相電路的功率:有功功率：P = JWu/ cos。 無功功率：Q = JJiSB(p 視在功率：S = 43U/1,4.3.1三相電路的功率的測費(fèi)一、單相功率的測量一電動(dòng)式瓦特計(jì)2和成正 瓦，且近似 同相在交流電路中a = kip COS0指針偏”彳中,(P為ix.u間的夾角。轉(zhuǎn)鬲油J二、三相功率的測量三相總功率為三個(gè)功率表測得數(shù)據(jù)的總和。三相三線制的電路中，用二表法測功率:三相總功率等于兩表測得數(shù)據(jù)之和。兩表法測量功率的原理:5 + % -A=lAUAC + lBUBC結(jié)論：三相總功率等于兩表測得數(shù)據(jù)之和。每 單個(gè)功率表的讀數(shù)沒有意義，實(shí)驗(yàn)用的三相瓦特計(jì)實(shí)際上就是根據(jù)“二表法” 的原理設(shè)