三相電知識要點課件

第5章三相正弦交流電路5.1三相電源5.2三相負(fù)載5.3對稱三相電路的分析計算5.4不對稱三相電路的分析計算5.5三相電路的功率第5章三相正弦交流電路5.1三相電源15.1三相電源

Ⅰ目的與要求：掌握三相電源Y連接與△連接時線電壓與相電

壓的關(guān)系

Ⅱ重點:三相電源Y連接與△連接

難點:三相電源Y連接與△連接

Ⅲ新知識

5.1.1三相對稱正弦交流電壓

5.1三相電源

Ⅰ2圖5.1三相交流發(fā)電機的原理圖5.1三相交流發(fā)電機的原理31、1、42、2、5圖5.3對稱三相正弦量的相量圖3、相序：正序U超前于V，V超前于W逆序U超前于W，W超前于V圖5.3對稱三相正弦量的相量圖3、相序：正序6圖5.4三相電源的星形連接1、接法：三個繞組的末端接在一起，從三個始端引出三根導(dǎo)線5.1.2三相電源的星形（Ｙ）連接

圖5.4三相電源的星形連接1、接法：三個繞組的末端接72、名詞解釋端線（火線）：從始端引出的導(dǎo)線中性點N：三個末端的節(jié)點中線：從中性點引出的導(dǎo)線三相四線制：有中線，可提供兩組對稱三相電壓三相三線制：無中線，只能提供一組對稱電壓線電壓：端線與中線間的電壓相電壓：兩根端線間的電壓2、名詞解釋8同理得同理得9線電壓的大小是相電壓的倍，線電壓的相位比相電壓的相位超前30°三個線電壓之間的關(guān)系是線電壓的大小是相電壓的倍，線電壓10三相發(fā)電機三個繞組依次首尾相連，接成一個閉合回路，從三個連接點引出的三根導(dǎo)線即為三根端線圖5.6三相電源的三角形連接線電壓等于相電壓5.1.3三相電源的三角形（△）連接三相發(fā)電機三個繞組依次首尾相連，接成一個閉合11三相電源作△連接時，只能是三相三線制，線電壓等于相電壓。三相電源作△連接時，只能是三相三線制，線電12三相發(fā)電機接成三角形供電。如果誤將U相接反,會產(chǎn)生什么后果？如何使連接正確？解

U相接反時的電路如圖5.7(a)所示。此時回路中的電流為圖5.7例5.2圖例5.2三相發(fā)電機接成三角形供電。如果誤13Ⅳ教學(xué)方法：與實際結(jié)合說明本節(jié)內(nèi)容。

Ⅴ思考題

：

1、對稱三相電源的星形連接

時，Ul=

UP，線電壓

的相位超前于它所對應(yīng)相電壓的相位

。

2、正序?qū)ΨQ三相星形連接電源，若,

則=

V，=

V，=

V。

3、正序?qū)ΨQ三相三角形連接電源，相電壓

則=

V，=

V，=

V，

=

V，=

V，

=

。

Ⅳ教學(xué)方法：與實際結(jié)合說明本節(jié)內(nèi)容。

Ⅴ思考題：

14

5.2三相負(fù)載

Ⅰ目的與要求：掌握三相負(fù)載Y連接與△連接的計算

Ⅱ重點:三相負(fù)載Y連接與△連接的計算

難點:三相負(fù)載Y連接的計算

Ⅲ新知識

5.2.1負(fù)載的星形（Y）連接

5.2三相負(fù)載

15圖5.8三相四線制電路及電壓、電流相量圖1.三相四線制電路圖5.8三相四線制電路及電壓、電流相量圖1.三相四161）

負(fù)載的電壓等于電源的電壓2）線電流：通過端線上的電流相電流：通過每相的負(fù)載的電流1）負(fù)載的電壓等于電源的電壓173）中線電流4）若對稱，則3）中線電流18三相四線制電路中,星形負(fù)載各相阻抗分別為ZU=8+j6Ω,ZV=3－j4Ω,ZW=10Ω,電源線電壓為380V,求各相電流及中線電流。

解設(shè)電源為星形連接,則由題意知例5.3三相四線制電路中,星形負(fù)載19三相電知識要點課件20圖5.9負(fù)載為Y形連接的三相三線制電路2．三相三線制電路圖5.9負(fù)載為Y形連接的三相三線制電路2．三相三線制21若負(fù)載對稱,即，則若負(fù)載對稱,即，則22三相電知識要點課件23圖5.10負(fù)載的三角形連接及電壓、電流相量圖5.2.2負(fù)載的三角形（△）連接圖5.10負(fù)載的三角形連接及電壓、電流相量圖5.2241、負(fù)載的相電壓等于電源的線電壓2、相電流為3、線電流為1、負(fù)載的相電壓等于電源的線電壓25如果負(fù)載對稱,即如果負(fù)載對稱,即26可得線電流線電流有效值為相電流的倍，相位滯后于相應(yīng)的相電流30°可得線電流27對稱負(fù)載接成三角形,接入線電壓為380V的三相電源,若每相阻抗Z=6+j8Ω,求負(fù)載各相電流及各線電流。解設(shè)線電壓，則負(fù)載各相電流例5.4對稱負(fù)載接成三角形,接入線電壓為328Ⅳ教學(xué)方法：回憶負(fù)載的三角形連接。

Ⅴ思考題：

1、試述負(fù)載星形連接三相四線制電路和三相三線制電路的

異同。

2、將圖5.22的各相負(fù)載分別接成星形或三角形，電源的線電

壓為380V，相電壓為220V。每臺電動機的額定電壓為380V。

（a）（b）圖5.11思考題2圖Ⅳ教學(xué)方法：回憶負(fù)載的三角形連接。

Ⅴ思考題：

29

5.3對稱三相電路的分析計算

Ⅰ目的與要求：會對對稱電路進行分析

Ⅱ重點:對稱電路的計算

難點:對稱電路的計算

Ⅲ新知識

5.3.1對稱星形電路的特點

5.3對稱三相電路的分析計算

30圖5.12是對稱三相四線制電路圖5.12是對稱三相四線制電路31三相電知識要點課件32三相電知識要點課件33三相電知識要點課件345.3.2對稱三相電路的一般解法5.3.2對稱三相電路的一般解法35圖5.13兩組對稱負(fù)載的三相電路圖5.13兩組對稱負(fù)載的三相電路36三相電知識要點課件37三相電知識要點課件38對于具有多組負(fù)載的對稱三相電路的分析計算,一般可用單相法按如下步驟求解:(1)用等效星形連接的對稱三相電源的線電壓代替原電路的線電壓;將電路中三角形連接的負(fù)載,用等效星形連接的負(fù)載代換。(2)假設(shè)中線將電源中性點與負(fù)載中性點連接起來,使電路形成等效的三相四線制電路。(３)取出一相電路,單獨求解。(４)由對稱性求出其余兩相的電流和電壓。(５)求出原來三角形連接負(fù)載的各相電流。對于具有多組負(fù)載的對稱三相電路的分析計算,一般可用單相法按39圖5.14（a）所示對稱三相電路中,負(fù)載每相阻抗Z=6+j8Ω,端線阻抗Zl=1+j1Ω,電源線電壓有效值為380V。求負(fù)載各相電流、每條端線中的電流、負(fù)載各相電壓。圖5.14例5.5圖例5.5圖5.14（a）所示對稱三40設(shè),負(fù)載是星形連接,則負(fù)載端相電流和線電流相等。即解由已知可得單獨畫出U相電路,如圖5.14（b）所示。設(shè)41三相電知識要點課件42圖5.15（a）所示電路中,電源線電壓有效值為380V,兩組負(fù)載Z1=12+j16Ω,Z2=48+j36Ω,端線阻抗Zl=1+j2Ω。分別求兩組負(fù)載的相電流、線電流、相電壓、線電壓。圖5.15例5.6圖例5.6圖5.15（a）所示電路中43解設(shè)電源為一組星形連接的對稱三相電源,將Z2組三角形連接的負(fù)載等效為星形連接的負(fù)載,則解設(shè)電源為一組星形連接的對稱三相電源,將Z2組三角形連44三相電知識要點課件45三相電知識要點課件46三相電知識要點課件47Ⅳ教學(xué)方法：講授法

Ⅴ思考題：

1、什么情況下可將三相電路的計算轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌嚯娐返挠嬎悖?/p>

2、三相負(fù)載三角形連接時，測出各相電流相等，能否說明

三相負(fù)載是對稱的？

3、對稱三相電路中，為什么可將兩點中性點N、N′短接起

來？

Ⅳ教學(xué)方法：講授法

Ⅴ思考題：

48

5.4不對稱三相電路的分析計算

Ⅰ目的與要求：會用位形圖法和中點電壓法對不對稱

電路分析

Ⅱ重點:位形圖法、中點電壓法

難點:位形圖法、中點電壓法

Ⅲ新知識

5.4.1位形圖

5.4不對稱三相電路的分析計算

49圖5.16三相電路的位形圖圖5.16三相電路的位形圖50圖5.17三相三線制電路

5.4.2中點電壓法

圖5.17三相三線制電路5.4.2中點電壓法51圖5.18中點位移圖5.18中點位移52圖5.19（a）所示電路是用來測定三相電源相序的儀器,稱為相序指示器。任意指定電源的一相為U相,把電容C接到U相上,兩只白熾燈接到另外兩相上。設(shè)R=1/ωC,試說明如何根據(jù)兩只燈的亮度來確定V、W相。圖5.19例5.7圖例5.7圖5.19（a）所示53解這是一個不對稱的星形負(fù)載連接電路。設(shè)顯然,,從而可知,較亮的燈接入的為V相,較暗的為W相。解這是一個不對稱的星形負(fù)載連接電路。設(shè)顯然,,從而可知,較亮的燈接入的為V相,較暗的為W相。解這是一個不對稱的星形負(fù)載連接電路。設(shè)54試分析原對稱星形連接的負(fù)載（無中線）有一相負(fù)載短路和斷路時,各相電壓的變化情況。

解有一相負(fù)載短路和斷路時,原對稱三相電路成為不對稱三相電路。（1）設(shè)U相短路。例5.8試分析原對稱星形連接的負(fù)載55圖5.20對稱星形連接U相短路及其相量圖圖5.20對稱星形連接U相短路及其相量圖56（2）設(shè)U相斷路。（2）設(shè)U相斷路。57圖5.21對稱星形連接U相斷路及其相量圖圖5.21對稱星形連接U相斷路及其相量圖58Ⅳ教學(xué)方法：結(jié)合單相電講解本節(jié)。

Ⅴ思考題：

1、三相電路在何種情況下產(chǎn)生中點位移？中點位移對負(fù)載工

作情況有何種影響？中線的作用是什么？

2、三相不對稱負(fù)載作三角形連接時，若有一相短路，對其它

兩相工作情況有影響嗎？

Ⅳ教學(xué)方法：結(jié)合單相電講解本節(jié)。

Ⅴ思考題：

59三相負(fù)載有功功率等于各相負(fù)載有功功率之和。三相負(fù)載無功功率等于各相負(fù)載無功功率之和。

5.5三相電路的功率

Ⅰ目的與要求：掌握三相電路功率的計算

Ⅱ重點:電源Y△連接，負(fù)載Y△連接

難點:負(fù)載Y△連接

Ⅲ新知識

5.5.1三相電路的有功功率、無功功率、視在功率

和功率因數(shù)三相負(fù)載有功功率等于各相負(fù)載有功功率之和。60若三相負(fù)載對稱，則三相電壓、電流分別對稱、有效值相等

當(dāng)負(fù)載為星形連接時當(dāng)負(fù)載為三角形連接時或1、三相負(fù)載的有功功率若三相負(fù)載對稱，則三相電壓、電流分別對稱、有效值相等當(dāng)負(fù)載為61

２、三相負(fù)載的無功功率２、三相負(fù)載的無功功率62三相負(fù)載的視在功率定為若負(fù)載對稱,則３、三相負(fù)載的視在功率三相負(fù)載的視在功率定為若負(fù)載對稱,則３、三相負(fù)載的視在功63三相負(fù)載的功率因數(shù)為若負(fù)載對稱,則４、三相負(fù)載的功率因數(shù)三相負(fù)載的功率因數(shù)為若負(fù)載對稱,則４、三相負(fù)載的功率因64有一對稱三相負(fù)載,每相阻抗Z=80+j60Ω,電源線電壓Ul=380V。求當(dāng)三相負(fù)載分別連接成星形和三角形時電路的有功功率和無功功率。解（1）負(fù)載為星形連接時由阻抗三角形可得例5.9有一對稱三相負(fù)載,每相阻65所以所以66（2）負(fù)載為三角形連接時（2）負(fù)載為三角形連接時67解由，可求得線電流為解由685.5.2對稱三相電路的瞬時功率5.5.2對稱三相電路的瞬時功率69圖5.22的電路中,三相電動機的功率為3kW,cosφ=0.866,電源的線電壓為380V,求圖中兩功率表的讀數(shù)。圖5.22例5.10圖

例5.10

圖5.22的電路70功率表W1的讀數(shù)為功率表W2的讀數(shù)為所以功率表W1的讀數(shù)為功率表W2的讀數(shù)為所以71Ⅳ教學(xué)方法：結(jié)合單相電講解三相電

Ⅴ思考題：

1、試證明對稱三相電路的瞬時功率等于總有功功率，并說

明三相電動機具有這一特點有什么好處。

2、畫出除圖5.22所示“二瓦計”法測量電路以外的其它兩種

形式，并說明功率表的讀數(shù)由哪些因素決定。

Ⅳ教學(xué)方法：結(jié)合單相電講解三相電

Ⅴ思考題：

72第5章三相正弦交流電路5.1三相電源5.2三相負(fù)載5.3對稱三相電路的分析計算5.4不對稱三相電路的分析計算5.5三相電路的功率第5章三相正弦交流電路5.1三相電源735.1三相電源

Ⅰ目的與要求：掌握三相電源Y連接與△連接時線電壓與相電

壓的關(guān)系

Ⅱ重點:三相電源Y連接與△連接

難點:三相電源Y連接與△連接

Ⅲ新知識

5.1.1三相對稱正弦交流電壓

5.1三相電源

Ⅰ74圖5.1三相交流發(fā)電機的原理圖5.1三相交流發(fā)電機的原理751、1、762、2、77圖5.3對稱三相正弦量的相量圖3、相序：正序U超前于V，V超前于W逆序U超前于W，W超前于V圖5.3對稱三相正弦量的相量圖3、相序：正序78圖5.4三相電源的星形連接1、接法：三個繞組的末端接在一起，從三個始端引出三根導(dǎo)線5.1.2三相電源的星形（Ｙ）連接

圖5.4三相電源的星形連接1、接法：三個繞組的末端接792、名詞解釋端線（火線）：從始端引出的導(dǎo)線中性點N：三個末端的節(jié)點中線：從中性點引出的導(dǎo)線三相四線制：有中線，可提供兩組對稱三相電壓三相三線制：無中線，只能提供一組對稱電壓線電壓：端線與中線間的電壓相電壓：兩根端線間的電壓2、名詞解釋80同理得同理得81線電壓的大小是相電壓的倍，線電壓的相位比相電壓的相位超前30°三個線電壓之間的關(guān)系是線電壓的大小是相電壓的倍，線電壓82三相發(fā)電機三個繞組依次首尾相連，接成一個閉合回路，從三個連接點引出的三根導(dǎo)線即為三根端線圖5.6三相電源的三角形連接線電壓等于相電壓5.1.3三相電源的三角形（△）連接三相發(fā)電機三個繞組依次首尾相連，接成一個閉合83三相電源作△連接時，只能是三相三線制，線電壓等于相電壓。三相電源作△連接時，只能是三相三線制，線電84三相發(fā)電機接成三角形供電。如果誤將U相接反,會產(chǎn)生什么后果？如何使連接正確？解

U相接反時的電路如圖5.7(a)所示。此時回路中的電流為圖5.7例5.2圖例5.2三相發(fā)電機接成三角形供電。如果誤85Ⅳ教學(xué)方法：與實際結(jié)合說明本節(jié)內(nèi)容。

Ⅴ思考題

：

1、對稱三相電源的星形連接

時，Ul=

UP，線電壓

的相位超前于它所對應(yīng)相電壓的相位

。

2、正序?qū)ΨQ三相星形連接電源，若,

則=

V，=

V，=

V。

3、正序?qū)ΨQ三相三角形連接電源，相電壓

則=

V，=

V，=

V，

=

V，=

V，

=

。

Ⅳ教學(xué)方法：與實際結(jié)合說明本節(jié)內(nèi)容。

Ⅴ思考題：

86

5.2三相負(fù)載

Ⅰ目的與要求：掌握三相負(fù)載Y連接與△連接的計算

Ⅱ重點:三相負(fù)載Y連接與△連接的計算

難點:三相負(fù)載Y連接的計算

Ⅲ新知識

5.2.1負(fù)載的星形（Y）連接

5.2三相負(fù)載

87圖5.8三相四線制電路及電壓、電流相量圖1.三相四線制電路圖5.8三相四線制電路及電壓、電流相量圖1.三相四881）

負(fù)載的電壓等于電源的電壓2）線電流：通過端線上的電流相電流：通過每相的負(fù)載的電流1）負(fù)載的電壓等于電源的電壓893）中線電流4）若對稱，則3）中線電流90三相四線制電路中,星形負(fù)載各相阻抗分別為ZU=8+j6Ω,ZV=3－j4Ω,ZW=10Ω,電源線電壓為380V,求各相電流及中線電流。

解設(shè)電源為星形連接,則由題意知例5.3三相四線制電路中,星形負(fù)載91三相電知識要點課件92圖5.9負(fù)載為Y形連接的三相三線制電路2．三相三線制電路圖5.9負(fù)載為Y形連接的三相三線制電路2．三相三線制93若負(fù)載對稱,即，則若負(fù)載對稱,即，則94三相電知識要點課件95圖5.10負(fù)載的三角形連接及電壓、電流相量圖5.2.2負(fù)載的三角形（△）連接圖5.10負(fù)載的三角形連接及電壓、電流相量圖5.2961、負(fù)載的相電壓等于電源的線電壓2、相電流為3、線電流為1、負(fù)載的相電壓等于電源的線電壓97如果負(fù)載對稱,即如果負(fù)載對稱,即98可得線電流線電流有效值為相電流的倍，相位滯后于相應(yīng)的相電流30°可得線電流99對稱負(fù)載接成三角形,接入線電壓為380V的三相電源,若每相阻抗Z=6+j8Ω,求負(fù)載各相電流及各線電流。解設(shè)線電壓，則負(fù)載各相電流例5.4對稱負(fù)載接成三角形,接入線電壓為3100Ⅳ教學(xué)方法：回憶負(fù)載的三角形連接。

Ⅴ思考題：

1、試述負(fù)載星形連接三相四線制電路和三相三線制電路的

異同。

2、將圖5.22的各相負(fù)載分別接成星形或三角形，電源的線電

壓為380V，相電壓為220V。每臺電動機的額定電壓為380V。

（a）（b）圖5.11思考題2圖Ⅳ教學(xué)方法：回憶負(fù)載的三角形連接。

Ⅴ思考題：

101

5.3對稱三相電路的分析計算

Ⅰ目的與要求：會對對稱電路進行分析

Ⅱ重點:對稱電路的計算

難點:對稱電路的計算

Ⅲ新知識

5.3.1對稱星形電路的特點

5.3對稱三相電路的分析計算

102圖5.12是對稱三相四線制電路圖5.12是對稱三相四線制電路103三相電知識要點課件104三相電知識要點課件105三相電知識要點課件1065.3.2對稱三相電路的一般解法5.3.2對稱三相電路的一般解法107圖5.13兩組對稱負(fù)載的三相電路圖5.13兩組對稱負(fù)載的三相電路108三相電知識要點課件109三相電知識要點課件110對于具有多組負(fù)載的對稱三相電路的分析計算,一般可用單相法按如下步驟求解:(1)用等效星形連接的對稱三相電源的線電壓代替原電路的線電壓;將電路中三角形連接的負(fù)載,用等效星形連接的負(fù)載代換。(2)假設(shè)中線將電源中性點與負(fù)載中性點連接起來,使電路形成等效的三相四線制電路。(３)取出一相電路,單獨求解。(４)由對稱性求出其余兩相的電流和電壓。(５)求出原來三角形連接負(fù)載的各相電流。對于具有多組負(fù)載的對稱三相電路的分析計算,一般可用單相法按111圖5.14（a）所示對稱三相電路中,負(fù)載每相阻抗Z=6+j8Ω,端線阻抗Zl=1+j1Ω,電源線電壓有效值為380V。求負(fù)載各相電流、每條端線中的電流、負(fù)載各相電壓。圖5.14例5.5圖例5.5圖5.14（a）所示對稱三112設(shè),負(fù)載是星形連接,則負(fù)載端相電流和線電流相等。即解由已知可得單獨畫出U相電路,如圖5.14（b）所示。設(shè)113三相電知識要點課件114圖5.15（a）所示電路中,電源線電壓有效值為380V,兩組負(fù)載Z1=12+j16Ω,Z2=48+j36Ω,端線阻抗Zl=1+j2Ω。分別求兩組負(fù)載的相電流、線電流、相電壓、線電壓。圖5.15例5.6圖例5.6圖5.15（a）所示電路中115解設(shè)電源為一組星形連接的對稱三相電源,將Z2組三角形連接的負(fù)載等效為星形連接的負(fù)載,則解設(shè)電源為一組星形連接的對稱三相電源,將Z2組三角形連116三相電知識要點課件117三相電知識要點課件118三相電知識要點課件119Ⅳ教學(xué)方法：講授法

Ⅴ思考題：

1、什么情況下可將三相電路的計算轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌嚯娐返挠嬎悖?/p>

2、三相負(fù)載三角形連接時，測出各相電流相等，能否說明

三相負(fù)載是對稱的？

3、對稱三相電路中，為什么可將兩點中性點N、N′短接起

來？

Ⅳ教學(xué)方法：講授法

Ⅴ思考題：

120

5.4不對稱三相電路的分析計算

Ⅰ目的與要求：會用位形圖法和中點電壓法對不對稱

電路分析

Ⅱ重點:位形圖法、中點電壓法

難點:位形圖法、中點電壓法

Ⅲ新知識

5.4.1位形圖

5.4不對稱三相電路的分析計算

121圖5.16三相電路的位形圖圖5.16三相電路的位形圖122圖5.17三相三線制電路

5.4.2中點電壓法

圖5.17三相三線制電路5.4.2中點電壓法123圖5.18中點位移圖5.18中點位移124圖5.19（a）所示電路是用來測定三相電源相序的儀器,稱為相序指示器。任意指定電源的一相為U相,把電容C接到U相上,兩只白熾燈接到另外兩相上。設(shè)R=1/ωC,試說明如何根據(jù)兩只燈的亮度來確定V、W相。圖5.19例5.7圖例5.7圖5.19（a）所示125解這是一個不對稱的星形負(fù)載連接電路。設(shè)顯然,,從而可知,較亮的燈接入的為V相,較暗的為W相。解這是一個不對稱的星形負(fù)載連接電路。設(shè)顯然,,從而可知,較亮的燈接入的為V相,較暗的為W相。解這是一個不對稱的星形負(fù)載連接電路。設(shè)126試分析原對稱星形連接的負(fù)載（無中線）有一相負(fù)載短路和斷路時,各相電壓的變化情況。

解有一相負(fù)載短路和斷路時,原對稱三相電路成為不對稱三相電路。（1）設(shè)U相短路。例5.8試分析原對稱星形連接的負(fù)載127圖5.20對稱星形連接U相短路及其相量圖圖5.20對稱星形連接U相短路及其相量圖128（2）設(shè)U相斷路。（2）設(shè)U相斷路。129圖5.21對稱星形連接U相斷路及其相量圖圖5.21對稱星形連接U相斷路及其相量圖130Ⅳ教學(xué)方法：結(jié)合單相電講解本節(jié)。

Ⅴ思考題：