三相電路新演示文稿

三相電路新演示文稿當前第1頁\共有84頁\編于星期日\17點優(yōu)選三相電路新當前第2頁\共有84頁\編于星期日\17點

大亞灣核電廠鳳灘水力發(fā)電廠達板城風力發(fā)電廠葡萄牙太陽能發(fā)電廠下頁上頁當前第3頁\共有84頁\編于星期日\17點變電站輸電線路下頁上頁當前第4頁\共有84頁\編于星期日\17點§4.2三相負載的連接§4.1三相電源的連接§4.3對稱三相電路分析§4.4不對稱三相電路分析§4.5三相電路的功率第4章三相正弦交流電路下頁§4.6三相電壓和電流的對稱分量當前第5頁\共有84頁\編于星期日\17點§4.1

三相電源的連接三相對稱電源三相電源△連接§4.11.產(chǎn)生、表示2.三相電壓關系3.相序下頁上頁三相電源Y連接1.概念2.線電壓與相電壓關系1.概念2.線電壓與相電壓關系3.環(huán)流當前第6頁\共有84頁\編于星期日\17點1.產(chǎn)生NSooIwUW′VU′WV′三相同步發(fā)電機示意圖§4.1三相電源的連接下頁上頁一、對稱三相電源當前第7頁\共有84頁\編于星期日\17點2.瞬時值表達式U+–U′uUV+–V′uVW+–W′uWU、V、W三端稱為始端(有的書用A、B、C表示)U′、V′、W′

三端稱為末端(有的書用X、Y、Z表示)。下頁上頁當前第8頁\共有84頁\編于星期日\17點t

uUuVuWOu120°120°3.波形圖下頁上頁當前第9頁\共有84頁\編于星期日\17點4.相量表示120°120°120°5.三相電壓關系：下頁上頁①相量和：②瞬時值之和：當前第10頁\共有84頁\編于星期日\17點正序(順序)：U—V—W—U負序(逆序)：U—W—V—UUVW相序的實際意義：以后如果不加說明，一般都認為是正相序。DUVW123DUWV123正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)6.

相序UVW下頁上頁工程上通常以黃、綠、紅三種顏色來標志U、V、W三相。當前第11頁\共有84頁\編于星期日\17點二、三相電源的連接U+–W′+–+–VWU′V′UVWN1.星形連接(Y連接)下頁上頁當前第12頁\共有84頁\編于星期日\17點◆

基本概念①中性點②端線或火線③中性線（零線或地線）⑤線電壓：④相電壓：W′++–U+––VWU′V′UVWN⑥線電流：下頁上頁當前第13頁\共有84頁\編于星期日\17點◆

線電壓與相電壓關系由于三相電源對稱同理可得下頁上頁當前第14頁\共有84頁\編于星期日\17點◆

線電壓與相電壓關系①有效值關系：②相位關系：線電壓比相應的相電壓超前30°③相量圖：30°30°30°下頁上頁當前第15頁\共有84頁\編于星期日\17點◆三個線電壓關系：三個線電壓的相量和為零。三個線電壓瞬時值之和為零。三個線電壓對稱。下頁上頁當前第16頁\共有84頁\編于星期日\17點2.三相電源的三角形（Δ）連接◆

三角形連接：UVW-+–++–UVW下頁上頁當前第17頁\共有84頁\編于星期日\17點◆

線電壓與相電壓關系：線電壓等于相應的相電壓?！?/p>

環(huán)流：在三角形連接的電源內(nèi)部形成的電流。U-+–+–VW+Is①正確連接時

由于相電壓對稱，在連接正確的電源回路中總的電壓為零，電源內(nèi)部不會產(chǎn)生環(huán)行電流。下頁上頁當前第18頁\共有84頁\編于星期日\17點②非正常連接時：

如果把某一相電壓源（例如U相）接反，則在考慮電源內(nèi)部阻抗的回路中產(chǎn)生很大的環(huán)行電流。可計算得U++–+–VW–Is此時電源回路中總電壓的大小為一相的兩倍，其相量圖如圖。下頁上頁當前第19頁\共有84頁\編于星期日\17點U++–+–W–VV③解決環(huán)流的措施：U++–+–VW–Is

可將一電壓表串接在線圈回路中，如電壓表指示較大，則有一相電源接反，依次交換任一相電源的極性，直到電壓表指示為零，則表明連接正確，然后再切除電壓表。下頁上頁當前第20頁\共有84頁\編于星期日\17點三、應用舉例

例4.1對稱的三相電源星形連接，已知線電壓試求其它線電壓和各相電壓相量。解：各相電壓為其它線電壓為下頁上頁當前第21頁\共有84頁\編于星期日\17點

數(shù)量上線電壓是相電壓的1.732倍；在相位上線電壓超前與其相對應的相電壓30°。驗電筆的正確握法如下圖示：你能說出對稱三相交流電的特征嗎？三相四線制供電體制中，你能說出線、相電壓之間的數(shù)量關系及相位關系嗎？

如何用驗電筆或400V以上的交流電壓表測出三相四線制供電線路上的火線和零線？電筆頭與被測導線接觸時，使氖管發(fā)光的是火線（或端線），不發(fā)光的是零線。

三相為：最大值相等、角頻率相同、相位上互差120°。利用線電壓和相電壓的數(shù)量關系，用電壓表連測三次即可確定其火線和零線。課堂反饋下頁上頁當前第22頁\共有84頁\編于星期日\17點復習U+–W′+–+–VWU′V′UVWN下頁上頁當前第23頁\共有84頁\編于星期日\17點§4.2

三相負載的連接

三相負載Y連接三相負載△連接§4.21.概念2.特點3.應用舉例下頁上頁1.概念2.特點3.應用舉例三相負載連接原則當前第24頁\共有84頁\編于星期日\17點工業(yè)上的動力用電，絕大多數(shù)是三相負載三相電機三相負載負載的連接既有星形連接又有三角形連接下頁上頁當前第25頁\共有84頁\編于星期日\17點三相負載臺北101大廈百龍電梯下頁上頁當前第26頁\共有84頁\編于星期日\17點三相負載不對稱三相負載：不滿足ZU=ZV

=

ZW

對稱三相負載：ZU=ZV=

ZW如三相電動機單相負載：只需一相電源供電（照明、家用電器）

負載三相負載：需三相電源同時供電（三相電動機）三相負載的連接

三相負載也有Y和

兩種接法，至于采用哪種方法，要根據(jù)負載的額定電壓和電源電壓確定。

§

4.2

三相負載的連接

下頁上頁當前第27頁\共有84頁\編于星期日\17點三相負載連接原則AB電源C保險絲三相四線制380/220伏N

額定相電壓為220伏的單相負載

額定線電壓為380伏的三相負載（1）電源提供的電壓和負載的額定電壓匹配；（2）單相負載盡量均衡地分配到三相電源上。下頁上頁當前第28頁\共有84頁\編于星期日\17點+–+–+–NN

§

4.2

三相負載的連接

一、三相負載的星形連接1.基本概念①中性點a.電源中性點N：三相電源末端的公共點。b.負載中性點N′：三相負載的公共點。②對稱負載下頁上頁當前第29頁\共有84頁\編于星期日\17點+–+–+–NN③負載星形連接時電路結(jié)構(gòu)：a.三相四線制b.三相三線制適合任何負載僅適合對稱負載下頁上頁當前第30頁\共有84頁\編于星期日\17點+–+–+–NN④線電流：⑤相電流：⑥中線電流：負載Y連接下頁上頁當前第31頁\共有84頁\編于星期日\17點2.基本規(guī)律對于三相四線制電路+–+–+–NN①負載相電壓等于電源相電壓

相電流②線電流等于相電流③中線電流：下頁上頁當前第32頁\共有84頁\編于星期日\17點①三相電流對稱對稱三相四線制電路分析方法：②中線電流為零可省去中線，變成三相三線制電路。

一般情況下，三相負載不對稱，中性線上有電流，所以中性線必須保留。下頁上頁+–+–+–NN+–+–+–NN當前第33頁\共有84頁\編于星期日\17點3.應用舉例例4.2在圖示電路中，電源線電壓Ul＝380V，試求負載各相電流和中線電流，并繪出相量圖。+–+–+–NN解:由題意則各相電流為下頁上頁三相負載分別為當前第34頁\共有84頁\編于星期日\17點+–+–+–NN中線電流相量圖如圖所示UV.120°UW..UU36.9°66.9°-55.4°下頁上頁當前第35頁\共有84頁\編于星期日\17點二、三相負載的三角形連接()1.概念UWV2.基本規(guī)律：⑴一般情況①負載的相電壓等于電源線電壓。②相電流下頁上頁當前第36頁\共有84頁\編于星期日\17點UVW③線電流⑵三相負載對稱：相電流和線電流都對稱。①相電流由對稱關系下頁上頁當前第37頁\共有84頁\編于星期日\17點②線電流③線電流與相電流關系：UVW由對稱關系同理可得：下頁上頁當前第38頁\共有84頁\編于星期日\17點⑤三個線電流關系：⑵三相負載對稱UVW

有效值：相位：線電流滯后相應相電流③線電流與相電流關系：30°30°30°④相量圖以相電流為參考。下頁上頁當前第39頁\共有84頁\編于星期日\17點三相負載的連接原則負載的額定電壓=電源的線電壓應作連接負載的額定電壓=電源線電壓應作Y連接

應使加于每相負載上的電壓等于其額定電壓，而與電源的連接方式無關。

三相電動機繞組可以連接成星形，也可以連接成三角形，而照明負載一般都連接成星形（具有中性線）。下頁上頁當前第40頁\共有84頁\編于星期日\17點UVW3.應用舉例例4.3

在上圖電路中，電源線電壓為380V，各相阻抗Z=8+j6Ω，試求:

(1)

各相電流和線電流；

(2)UV相負載斷開后的各相電流和線電流；

(3)

繪出相量圖。下頁上頁當前第41頁\共有84頁\編于星期日\17點UVW解（1）設線電壓則各相電流為或下頁上頁當前第42頁\共有84頁\編于星期日\17點各線電流為UVW下頁上頁當前第43頁\共有84頁\編于星期日\17點UVW（2）如UV相斷開，則不變所以（3）相量圖如圖所示。保持不變

下頁上頁當前第44頁\共有84頁\編于星期日\17點復習+–+–+–NNUVW當前第45頁\共有84頁\編于星期日\17點§4.3

對稱三相電路的分析

下頁上頁特點分析思路§4.31.中點電壓、中線電流2.相電流、線電流3.負載相電壓、負載線電壓應用舉例對稱三相電路概念當前第46頁\共有84頁\編于星期日\17點§4.3對稱三相電路的分析

一、對稱三相電路概念

三相電源對稱、負載對稱，三相輸電線也對稱（即三根導線的阻抗相等）電源YY△負載下頁上頁當前第47頁\共有84頁\編于星期日\17點二、對稱三相電路的特點以對稱三相四線制電路（Y-Y電路）為例：+–+–+–N下頁上頁當前第48頁\共有84頁\編于星期日\17點+–+–+–N1.中點電壓2.中線電流下頁上頁+–+–+–N當前第49頁\共有84頁\編于星期日\17點3.各相電流對稱（也即線電流）對稱+–+–+–N下頁上頁當前第50頁\共有84頁\編于星期日\17點4.負載各相電壓對稱+–+–+–N5.負載端的線電壓也是對稱的下頁上頁當前第51頁\共有84頁\編于星期日\17點三、對稱三相電路的分析方法1.統(tǒng)一為三相四線制的Y-Y連接。將負載都轉(zhuǎn)化為星形連接，再把電源中性點和負載中性點連接起來，組成三相四線制電路。2.單獨取一相（例如U相）計算相電流、線電流。3.由對稱關系寫出其它兩相的電壓或電流。4.回到原圖中計算原負載作三角形連接時的相電流等。四、應用舉例下頁上頁當前第52頁\共有84頁\編于星期日\17點例4.4在圖4.11（a）所示電路中，負載線路阻抗電源線電壓為380V。試求各相負載的相電流、線電流。UVW下頁上頁當前第53頁\共有84頁\編于星期日\17點

解：電源為星形連接UVWN取出U相電路進行計算UN下頁上頁當前第54頁\共有84頁\編于星期日\17點UN下頁上頁當前第55頁\共有84頁\編于星期日\17點回到原圖中計算原負載作三角形連接時的相電流。其余電流可由對稱關系推得負載Z1組的線電流為UVW下頁上頁當前第56頁\共有84頁\編于星期日\17點UVW負載Z1組的相電流為負載Z2組的相電流（即線電流）為下頁上頁當前第57頁\共有84頁\編于星期日\17點補充例1ABCZZZZlZlZl已知對稱三相電源線電壓為380V，Z=6.4+j4.8，Zl=6.4+j4.8。求負載Z的相電壓、線電壓和電流。解+–A+–BN+–CZlZlZlZZZ+–ANnaZZl畫出一相計算圖下頁上頁當前第58頁\共有84頁\編于星期日\17點+–ANnaZZl下頁上頁當前第59頁\共有84頁\編于星期日\17點補充例2ABCZZZABCZZZ一對稱三相負載分別接成Y和型。分別求線電流。解應用：Y降壓起動。下頁上頁當前第60頁\共有84頁\編于星期日\17點+–+–+–N+–+–+–NUVWZZZZlUVWZZZZlZl復習當前第61頁\共有84頁\編于星期日\17點§4.4

不對稱三相電路的分析

特點分析思路§4.41.中點電壓2.負載相電壓3.危害及解決措施下頁上頁應用舉例不對稱三相電路概念當前第62頁\共有84頁\編于星期日\17點§4.4

不對稱三相電路的分析

下頁上頁一、不對稱概念

三相電源、三相輸電線、三相負載任意一方面或多方面不對稱的電路稱為不對稱三相電路。最常見的三相不對稱電路為負載不對稱。+–+–+–NY-Y連接的不對稱三相電路當前第63頁\共有84頁\編于星期日\17點下頁上頁+–+–+–N二、不對稱三相電路的特點1.中點電壓不為零。當前第64頁\共有84頁\編于星期日\17點下頁上頁2.負載相電壓不對稱3.危害負載無法正常工作，甚至損壞負載設備。4.解決措施：采用三相四線制電路。（零線不能斷開，不許裝開關和保險絲）當前第65頁\共有84頁\編于星期日\17點下頁上頁4.求負載線電流三、不對稱三相電路的分析思路1.求中點電壓2.求負載相電壓3.求負載相電流四、應用舉例當前第66頁\共有84頁\編于星期日\17點下頁上頁例1相序指示器的原理圖如圖4.14（a）所示，其中如果把電容C所接的一相指定為U相，試說明如何根據(jù)兩只白熾燈的不同亮度來確定其余兩相。

UVW解：設則中點電壓為當前第67頁\共有84頁\編于星期日\17點白熾燈的相電壓分別為可見，如圖所示。因此，較亮的燈接入的是V相，較暗的是W相。下頁上頁當前第68頁\共有84頁\編于星期日\17點例2在Y-Y接對稱三相電路中，如U相負載短路和斷路，試分析這兩種情況下負載相電壓的變化情況。+–+–+–N解（1）U相負載短路，如圖所示。設此時負載中點N′直接與U端相連，故中點電壓為下頁上頁當前第69頁\共有84頁\編于星期日\17點+–+–+–N負載相電壓分別為同樣的結(jié)果也可由位形圖得出可見，當一相負載短路時，其它兩相負載相電壓升高為正常電壓的倍。下頁上頁當前第70頁\共有84頁\編于星期日\17點（2）U相負載斷路，如圖所示。+–+–+–N此時V相與W相負載阻抗串聯(lián)，共同承擔線電壓故負載相電壓分別為下頁上頁當前第71頁\共有84頁\編于星期日\17點由位形圖也可以得出相同的結(jié)果?？梢?，當一相負載斷路時，其余兩相負載相電壓為正常時的+–+–+–N下頁上頁當前第72頁\共有84頁\編于星期日\17點例3ZZZA1A2A3S如圖電路中，電源三相對稱。當開關S閉合時，電流表的讀數(shù)均為5A。求：開關S打開后各電流表的讀數(shù)。解

開關S打開后，電流表A2中的電流與負載對稱時的電流相同。而A1、A3中的電流相當于負載對稱時的相電流。電流表A2的讀數(shù)=5A電流表A1、A3的讀數(shù)=下頁上頁當前第73頁\共有84頁\編于星期日\17點（2）中線不裝保險，并且中線較粗。一是減少損耗，二是加強強度(中線一旦斷了，負載不能正常工作)。（3）要消除或減少中點的位移，盡量減少中線阻抗，然而從經(jīng)濟的觀點來看，中線不可能做得很粗，應適當調(diào)整負載，使其接近對稱情況。結(jié)論（1）負載不對稱，電源中性點和負載中性點不等位，中線中有電流，各相電壓、電流不再存在對稱關系；下頁上頁當前第74頁\共有84頁\編于星期日\17點復習+–+–+–N當前第75頁\共有84頁\編于星期日\17點§4.5

三相電路的功率

功率計算功率測量§4.51.有功功率2.無功功率3.視在功率1.三表法測量

2.兩表法測量

下頁上頁4.瞬時功率應用舉例當前第76頁\共有84頁\編于星期日\17點一、對稱三相電路功率的計算§4.5

三相電路的功率Pp=UpIpcos三相總功率：

P=3Pp=3UpIpcos平均功率（有功功率）

U’V’W’ZZZ下頁上頁當前第77頁\共有84頁\編于星期日\17點注(1)

為相電壓與相電流的相位差角(阻抗角)，不要誤以為是線電壓與線電流的相位差。(2)cos為每相的功率因數(shù)，在對稱三相制中三相功率因數(shù)：

cosU=cosV=cosW