電工原理-第6章-三相電路課件

電工原理第六章三相電路6.2對(duì)稱三相電路6.3三相電路的功率6.4不對(duì)稱三相電路6.1三相電源2023/7/262第6章三相電路6.1.1三相電源2023/7/2636.1三相電源三相發(fā)電機(jī)截面原理圖

發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子水輪機(jī)轉(zhuǎn)子水輪機(jī)組三相發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生對(duì)稱三相正弦電壓

瞬時(shí)表示式:6.1.2對(duì)稱三相電壓相量:6.1.2對(duì)稱三相電壓注意最大值相等頻率相同相位互差120°對(duì)稱三相電壓滿足以下特征：對(duì)稱三相電壓之和為0：6.1.3相序各相電壓按照達(dá)到同一個(gè)幅值的先后次序與字母排列順序相同：正序相反：逆序ABCAACBAtu正序?qū)ΨQ三相電壓6.1.4三相電源的兩種聯(lián)結(jié)方式1、三相電源的星形(Y)聯(lián)結(jié)中性線(零線、地線)端線(相線、火線)相電壓：端線與中性線間的電壓

UP線電壓：端線與端線間的電壓UL

對(duì)稱三相電壓線電壓線電壓、

相電壓的關(guān)系：1、注意線電壓的參考方向2、注意線、相電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系相量圖：30°30°30°2、三相電源的三角形()聯(lián)結(jié)線電壓

=相電壓ACBuABuBCuCAuAuBuC6.2對(duì)稱三相電路

三相負(fù)載不對(duì)稱三相負(fù)載：不滿足ZA=ZB

=

ZC

如由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載：ZA=ZB=

ZC

如三相電動(dòng)機(jī)三相電路負(fù)載分類單相負(fù)載：只需一相電源供電

照明負(fù)載、家用電器負(fù)載三相負(fù)載：需三相電源同時(shí)供電

三相電動(dòng)機(jī)等三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)

三相負(fù)載也有Y和兩種接法，至于采用哪種方法，要根據(jù)負(fù)載的額定電壓和電源電壓確定。6.2對(duì)稱三相電路三相負(fù)載連接原則

(1)電源提供的電壓=負(fù)載的額定電壓；

(2)單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上。AB電源C保險(xiǎn)絲三相四線制380/220伏N

額定相電壓為220伏的單相負(fù)載

額定線電壓為380伏的三相負(fù)載Y-Y形三相電路：電源Y形，負(fù)載Y形NN'ZNZZZABCA'B'C'可短接NN'ZZZABCA'B'C'對(duì)稱負(fù)載電壓對(duì)稱：單相計(jì)算電路(Y-Y對(duì)稱電路)：

（1）短接中點(diǎn)（2）去掉B、C相，得A相的單相計(jì)算電路（3）求出A相變量（4）寫出B、C相變量NN'ZAA'NN1'ZNZCZZlZZZlZlZC作下圖的單相計(jì)算電路。補(bǔ)例1ZCN2'解：單相計(jì)算電路如圖NN1'ZZlN2'ZC例6.2.1燈組，若RA=RB=RC=100，求線電流及中性線電流;若RA=200,RB=100,RC=50,求線電流及中性線電流。一星形聯(lián)結(jié)的三相電路，電源電壓對(duì)稱。設(shè)電源線電壓。負(fù)載為電CBAANBCN中性線電流解：已知：(1)線電流三相對(duì)稱CBAANBCN(2)三相負(fù)載不對(duì)稱（RA=200、RB=100、RC=50）

分別計(jì)算各線電流中性線電流CBA對(duì)稱三相電流CBA線電流、相電流的關(guān)系：對(duì)稱三相電路中不同連接方式下線、相電壓和線、相電流之間的關(guān)系總結(jié):形：Y形：三相負(fù)載的連接原則負(fù)載的額定電壓=電源的線電壓應(yīng)作聯(lián)結(jié)負(fù)載的額定電壓=

電源線電壓應(yīng)作Y聯(lián)結(jié)應(yīng)使加于每相負(fù)載上的電壓等于其額定電壓，而與電源的連接方式無關(guān)。三相電動(dòng)機(jī)繞組可以連接成星形，也可以連接成三角形，而照明負(fù)載一般都連接成星形(具有中性線)。6.5三相功率

6.3.1有功功率對(duì)稱：6.3三相功率6.3.2無功功率對(duì)稱：6.3.3視在功率功率因數(shù)：6.3.4瞬時(shí)功率恒定，則轉(zhuǎn)矩恒定設(shè)有一個(gè)三角形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，Ul

=380V，有功功率P=5kW，功率因數(shù)cos=0.8，計(jì)算相電流和線電流的大小。例6.3.1解:有一三相電動(dòng)機(jī),每相的等效電阻R=9.8,等效感抗XL=5.36,試分別計(jì)算下列兩種情況下電動(dòng)機(jī)從電源獲取的有功功率，并比較所得的結(jié)果：

(1)三相電源UL

=220V，繞組連成三角形接入；(2)三相電源UL

=380V，繞組連成星形接入。例6.3.2解:(1)(2)比較(1),(2)的結(jié)果:有的電動(dòng)機(jī)有兩種額定電壓,如220/380V。當(dāng)電源電壓為380V時(shí),電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)連接成星形；當(dāng)電源電壓為220V時(shí),電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)連接成三角形。在三角形和星形兩種聯(lián)結(jié)法中,相電壓、相電流以及功率都未改變，僅三角形聯(lián)結(jié)情況下的線電流比星形聯(lián)結(jié)情況下的線電流增大倍。

RARCRBABNCN有一棟三層樓的學(xué)生宿舍，其照明系統(tǒng)為Y形聯(lián)結(jié)方式，每層樓都安裝了100盞額定電壓為220V的日光燈，一樓、二樓、三樓的日光燈分別接在電源的ABC三相上（線電壓為380V）。電路如圖6.6.1所示，其中RA、RB和RC分別為一樓、二樓和三樓日光燈的等效電阻。6.4不對(duì)稱三相電路分析下列情況：(1)A相短路時(shí)，分別在電路的中性線未斷和斷開時(shí)，求各相負(fù)載電壓。(2)A相斷路時(shí)（一樓的燈全滅），二樓和三樓的燈全開，分別在電路的中性線未斷和斷開時(shí)，求各相負(fù)載電壓。(3)A相斷路時(shí)（一樓的燈全滅），二樓的燈開了50盞，三樓的燈開了100盞，分別在電路的中性線未斷和斷開時(shí)，求各相負(fù)載電壓。(4)A相斷路時(shí)（一樓的燈全滅），二樓的燈開了10盞，三樓的燈開了100盞，分別在電路的中性線未斷和斷開時(shí)，求各相負(fù)載電壓。解:(1)

A相短路1)中性線未斷此時(shí)A相短路電流很大,將A相熔斷絲熔斷,由于中性線未斷，B相和C相未受影響，其相電壓仍為220V,正常工作。

RARCRBABNCN

ABNCN′iAiCiB+++–––

B相和C相負(fù)載的相電壓和其負(fù)載大小無關(guān)，因此二樓和三樓的全部處于接通狀態(tài)的電燈組，其承受電壓都等于線電壓380V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過額定電壓(220V)，這是不允許的。2)A相短路,中性線斷開時(shí),此時(shí)負(fù)載中性點(diǎn)N′即為A,因此負(fù)載各相電壓為

(2)A相斷路不管是RB=RC(二樓和三樓的燈全開)、RB=2RC(二樓的燈開了50盞，三樓的燈開了100盞)還是RB=10RC(二樓的燈開了10盞，三樓的燈開了100盞)

，

B、C相燈仍承受220V電壓,正常工作。1)中性線未斷

RARCRBABNCN

(2)A相斷路2)中性線斷開變?yōu)閱蜗嚯娐穒BCu'Bu'C+––+

RARCRBABNCN當(dāng)RB=RC時(shí)：iBCu'Bu'C+––+當(dāng)RB=2RC時(shí)：當(dāng)RB=10RC

時(shí)：結(jié)論（1）不對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)又未接中性線時(shí)，當(dāng)一相負(fù)載短路時(shí)，另外兩相負(fù)載承受線電壓，其大小為正常工作時(shí)額定電壓的倍。（2）負(fù)載Y形聯(lián)結(jié)又未接中性線時(shí)，當(dāng)一相負(fù)載斷路時(shí)，若另外兩相負(fù)載相同，則另外兩相負(fù)載的相電壓相同，為線電壓的一半，略低于額定電壓。（3）不對(duì)稱負(fù)載Y形聯(lián)結(jié)又未接中性線時(shí)，當(dāng)一相負(fù)載斷路時(shí)，另外兩相負(fù)載相電壓不再相等，且負(fù)載相電阻越大，