第3章三相電路1

1、第第3章章三相交流電路三相交流電路 3.2 3.2 三相電路三相電路 2. 2. 三相交流電源三相交流電源3.1 3.1 三相電壓三相電壓3.3 3.3 三相電路的功率三相電路的功率1. 1. 三相電壓三相電壓 星形接法及計(jì)算星形接法及計(jì)算2. 2. 照明線路分析照明線路分析3. 3. 三角形接法及計(jì)算三角形接法及計(jì)算三相電壓的特征：三相電壓的特征：大小相等，頻率相同，相位互差大小相等，頻率相同，相位互差120tUumsinA)120sin(0tUumB)240-sin(0CtUum3.1 三相電壓三相電壓三相電壓的相量關(guān)系：三相電壓的相量關(guān)系：0.CBAUUU1201200UUUUUUCBA

2、三相電壓的相序三相電壓的相序上述三相電壓的相序（次序）上述三相電壓的相序（次序）A、B、C稱為稱為正序正序或順序?；蝽樞?。與此相反，如與此相反，如B B相超前相超前A相相120，C相超相超前前B相相120，這種相序稱為這種相序稱為反序反序或或逆序逆序。電力系統(tǒng)一般采用正序。電力系統(tǒng)一般采用正序。 三相電壓的連接通常有兩種方式：一種是星形連接（Y形），另一種稱為三角形連接（形）。三相交流電路從3個(gè)電源的始端a、b、c引出的3條導(dǎo)線稱為相線或端線(俗稱火線)。星形連接有一個(gè)公共點(diǎn)(接線圖中的點(diǎn)n),稱為中性點(diǎn)。A ACAuA AX XY YC CB BZ ZABuBCuB BC C三角形接法三角形

3、接法 三相電的三角形接法是將各相電源或負(fù)載依次首尾相連，并將每個(gè)三相電的三角形接法是將各相電源或負(fù)載依次首尾相連，并將每個(gè)相連的點(diǎn)引出，作為三相電的三個(gè)相線。三角形接法沒有中性點(diǎn)，也不可相連的點(diǎn)引出，作為三相電的三個(gè)相線。三角形接法沒有中性點(diǎn)，也不可引出中性線，因此只有三相三線制。添加地線后，成為三相四線制。任意引出中性線，因此只有三相三線制。添加地線后，成為三相四線制。任意兩根端線之間的電壓兩根端線之間的電壓Uab、Ubc、Uca稱為線電壓。三角形接法的三相電，稱為線電壓。三角形接法的三相電，線電壓等于相電壓而線電流等于相電流的線電壓等于相電壓而線電流等于相電流的3倍。倍。三相電路的基本概念

4、三相電路的基本概念-1-11 1、相線（火線）：、相線（火線）：從從3 3 個(gè)電壓源正極性端子個(gè)電壓源正極性端子A、B、C向外向外引出的導(dǎo)線。引出的導(dǎo)線。2 2、中線（零線）：、中線（零線）：從中（性）點(diǎn)從中（性）點(diǎn)N引出的導(dǎo)線。引出的導(dǎo)線。10A250V五孔插座（帶保護(hù)門）五孔插座（帶保護(hù)門） 火線火線零線零線 3、線電壓：、線電壓：火線之間的電壓?；鹁€之間的電壓。 4、相電壓、相電壓電源每一相的電壓，或負(fù)載阻抗的電壓。電源每一相的電壓，或負(fù)載阻抗的電壓。 5、線電流、線電流火線中的電流?；鹁€中的電流。 6、相電流、相電流各相電源中的電流或負(fù)載阻抗的電流。各相電源中的電流或負(fù)載阻抗的電流。三

5、相電路的基本概念三相電路的基本概念-2-2Au相電壓相電壓ABu線電壓線電壓線電流線電流又是相電流又是相電流AiAu相電壓相電壓又是線電壓又是線電壓AiABi線電流線電流相電流相電流+- -AuA- -+BuBCu+- -CNN+- - - -+AuBuCuABCiAiAiAB星形接法星形接法三角形接法三角形接法線電壓線電壓：火線間的電壓?；鹁€間的電壓。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUABuBCuCAuCABCABuuuC CA AB BN N注意規(guī)定的注意規(guī)定的正方向正方向線電壓與對(duì)稱相電壓之間的關(guān)系可以用圖示電線電壓與對(duì)稱相電壓之間的關(guān)系可以用圖示電壓正三角形說(shuō)明，壓

6、正三角形說(shuō)明，相電壓對(duì)稱時(shí)，線電壓也一定依序?qū)ΨQ，相電壓對(duì)稱時(shí)，線電壓也一定依序?qū)ΨQ，BNUCNUANUNABCABUCAUBCU電壓相量圖電壓相量圖依次依次超前超前相應(yīng)相電壓的相位為相應(yīng)相電壓的相位為30。實(shí)際計(jì)算時(shí)，只要算出一相就可以依序?qū)懗銎鋵?shí)際計(jì)算時(shí)，只要算出一相就可以依序?qū)懗銎溆鄡上唷Ｓ鄡上唷?線電壓是相電壓的線電壓是相電壓的 倍，倍，線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：30 3plUUlU pU - -為相電壓為相電壓 -為線電壓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(jí)為在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為V380 V220lPUU

7、、CZCABYBCAXABUUUUUU plUU三角形接法三角形接法ACAuAXYCBZABuBCuBC特點(diǎn)：特點(diǎn)：線電壓線電壓=相電壓相電壓對(duì)稱對(duì)稱星形負(fù)載和三角形星形負(fù)載和三角形負(fù)載負(fù)載：以上有關(guān)線電壓和相電壓的關(guān)系以上有關(guān)線電壓和相電壓的關(guān)系星形接法星形接法A AC CB B N NZ ZZ ZZ Z三角形接法三角形接法A AC CB BZ ZZ ZZ Z負(fù)載也有兩種接法負(fù)載也有兩種接法: :同樣適用同樣適用3.2 3.2 三相電路三相電路電源和負(fù)載的連接電源和負(fù)載的連接1 1、負(fù)載的連接方式、負(fù)載的連接方式負(fù)載也可以連接成星形或三角形。負(fù)載也可以連接成星形或三角形。當(dāng)三相阻抗相等時(shí)，就

8、稱為當(dāng)三相阻抗相等時(shí)，就稱為對(duì)稱三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載。2 2、三相電路、三相電路從對(duì)稱三相電源的從對(duì)稱三相電源的3 3個(gè)端子引出具有相同阻抗個(gè)端子引出具有相同阻抗的的3 3條輸電線，把一些對(duì)稱三相負(fù)載連接在輸電線上條輸電線，把一些對(duì)稱三相負(fù)載連接在輸電線上就形成了就形成了對(duì)稱三相電路對(duì)稱三相電路。實(shí)際三相電路中，三相電源是對(duì)稱的，但實(shí)際三相電路中，三相電源是對(duì)稱的，但負(fù)負(fù)載載則則不一定是對(duì)稱不一定是對(duì)稱的。的。3 3、三相電路的連接方式、三相電路的連接方式三相電源為星形電源，負(fù)載為星形負(fù)載，稱三相電源為星形電源，負(fù)載為星形負(fù)載，稱為為Y-YY-Y連接方式；連接方式；三相電源為星形電源，負(fù)載為三

9、角形負(fù)載，三相電源為星形電源，負(fù)載為三角形負(fù)載，稱為稱為Y-Y-連接方式；連接方式；此外還有此外還有- Y- Y連接方式和連接方式和- -連接方式。連接方式。電源和負(fù)載的連接方式電源和負(fù)載的連接方式三相電源三相電源每相電壓每相電壓220V1 1、現(xiàn)有白熾燈三相負(fù)載、現(xiàn)有白熾燈三相負(fù)載UN=220V負(fù)載連接成負(fù)載連接成Y接，電路應(yīng)連接成接，電路應(yīng)連接成Y-YY-Y-Y-Y負(fù)載連接成負(fù)載連接成接，電路應(yīng)連接成接，電路應(yīng)連接成-2 2、如白熾燈、如白熾燈UN=127V電路應(yīng)連接為電路應(yīng)連接為-Y3 3、如電動(dòng)機(jī)、如電動(dòng)機(jī)UN=380V，接法接法電路應(yīng)連接為電路應(yīng)連接為Y-對(duì)稱三相電路的計(jì)算對(duì)稱三相電

10、路的計(jì)算 三相電路實(shí)際上是三相電路實(shí)際上是正弦電流電路正弦電流電路的一種特殊的一種特殊類型。類型。因此，前面對(duì)正弦電流電路的分析方法對(duì)三因此，前面對(duì)正弦電流電路的分析方法對(duì)三相電路完全適用。相電路完全適用。根據(jù)三相電路的一些特點(diǎn)，可以簡(jiǎn)化對(duì)稱三根據(jù)三相電路的一些特點(diǎn)，可以簡(jiǎn)化對(duì)稱三相電路分析計(jì)算。相電路分析計(jì)算。ACBNZANU.BNU.CNU.AI.CI.BI.相電流相電流( (負(fù)載上的電流負(fù)載上的電流) )：CNBNANIII 、ZZCNI.ANI.BNI.1. 1. 星形接法及計(jì)算星形接法及計(jì)算線電流線電流( (火線上的電流火線上的電流) )：CBAIII 、lpII CNCBNBANA

11、IIIIIIACBNZZZNI.AI.CI.BI.ANI.CNI.BNI.星形接法特點(diǎn)星形接法特點(diǎn)相電流相電流=線電流線電流* CNBNANNIIIINI: 中線電流中線電流線電壓線電壓=相電壓相電壓 3, 線電壓領(lǐng)先于相電壓線電壓領(lǐng)先于相電壓30。ACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCU星形接法特點(diǎn)星形接法特點(diǎn)BiAiACBNZAZBZCNiCiANiCNiBNiCeceBeAe負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法解題思路：解題思路： 一般線電壓一般線電壓 為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求電流。電流。luZUIIPpl.lupu（1 1）

12、負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。）負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。（2 2）負(fù)載對(duì)稱時(shí)，只需計(jì)算一相。）負(fù)載對(duì)稱時(shí)，只需計(jì)算一相。 （3 3）負(fù)載對(duì)稱，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅負(fù)載對(duì)稱，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅 算一相有效值即可。算一相有效值即可。0CBANIIII)(ZZZZCBA負(fù)載對(duì)稱時(shí)負(fù)載對(duì)稱時(shí)問(wèn)題及討論問(wèn)題及討論中線是否中線是否可以取消？可以取消？答：三相完全對(duì)稱時(shí)，中線可以取消。稱為答：三相完全對(duì)稱時(shí)，中線可以取消。稱為 三相三線制。三相三線制。ceACBZZZCeBeAe應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-照明電路照明電路ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N 正確接法正確接法:每層樓的燈相每

13、層樓的燈相互并聯(lián)，然后互并聯(lián)，然后分別接至各相分別接至各相電壓上。設(shè)電電壓上。設(shè)電源電壓為：源電壓為：V220380PlUU則每盞燈上都可則每盞燈上都可得到額定的工作電壓得到額定的工作電壓220V。討論討論討論討論照明電路能否采用照明電路能否采用三相三線制三相三線制供電方式？供電方式？ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N不加中線不加中線會(huì)不會(huì)出會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題現(xiàn)問(wèn)題? 設(shè)線電壓為設(shè)線電壓為380V。A相斷開后，相斷開后，B、C 兩相兩相串連，電壓串連，電壓UBC （380V）加在加在B、C負(fù)載上。如果負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)載上的電壓為載上的電壓為190

14、V。若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通, 情況如何情況如何?ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓分析：分析：結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。問(wèn)題問(wèn)題1 1 若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓若一樓斷開，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？）結(jié)果如何？結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓，結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓， 燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3V 76380513RUV 3043805

15、42RU分析分析問(wèn)題問(wèn)題2 2關(guān)于中線的結(jié)論關(guān)于中線的結(jié)論 中線的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到中線的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到相等的相電壓。相等的相電壓。 照明電路中絕對(duì)不能采用三相三線制供電，照明電路中絕對(duì)不能采用三相三線制供電，而且必須保證中線可靠。而且必須保證中線可靠。 為了確保中線在運(yùn)行中不斷開，其上不允許接保為了確保中線在運(yùn)行中不斷開，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。 照明電路的一般畫法照明電路的一般畫法三相四線制三相四線制中線上不能加中線上不能加刀閘和保險(xiǎn)刀閘和保險(xiǎn)ABCN. . . . . . .一一層層二二層層三三層層2 三角形接法及計(jì)算

16、三角形接法及計(jì)算ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACB plUU特點(diǎn)特點(diǎn)：線電壓線電壓=相電壓相電壓各電流的計(jì)算各電流的計(jì)算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACACACACABCBCBCABABABZUIZUIZUI相電流相電流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII線電流線電流 當(dāng)三相電流（或電壓）幅值不一致，且幅值當(dāng)三相電流（或電壓）幅值不一致，且幅值差超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)，稱為三相不平衡。在低壓三差超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)，稱為三相不平衡。在低壓三相四線制供電系統(tǒng)中，由于用電戶多為單相負(fù)荷相四線制供電系統(tǒng)中，由于用電戶多為

17、單相負(fù)荷或單相和三相負(fù)荷混用，并且負(fù)荷大小不同和用或單相和三相負(fù)荷混用，并且負(fù)荷大小不同和用電時(shí)間的不同。所以，電網(wǎng)中三相間的不平衡電電時(shí)間的不同。所以，電網(wǎng)中三相間的不平衡電流是客觀存在的。流是客觀存在的。 三相不平衡會(huì)增加配電線路和變壓器的電能損三相不平衡會(huì)增加配電線路和變壓器的電能損耗，影響用電設(shè)備的安全運(yùn)行。耗，影響用電設(shè)備的安全運(yùn)行。（2）負(fù)載對(duì)稱時(shí)（）負(fù)載對(duì)稱時(shí)（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），），各相電流有各相電流有 效值相等，相位互差效值相等，相位互差120 。有效值為：。有效值為：ZUIIIIlPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線