課件9：三相交流電路

威海工業(yè)技術(shù)學(xué)校張寶愛三相交流電路三、三相負(fù)載的連接四、三相電功率

三相正弦交流電路二、三相電源的連接一、三相交流電基礎(chǔ)知識

3、三相交流電路：由三相電源與三相負(fù)載組成的電路稱為三相交流電路。

2、三相交流電源：將三個幅值相等、頻率相同、相位互差(120o)的單相交流電源按規(guī)定方式組合而成的電源稱為三相交流電源。動畫：三相交流電動勢的產(chǎn)生三相交流電的基礎(chǔ)知識1—基本概念1、三相交流電的產(chǎn)生tEewsinmU=)32

sin(mVp-=tEew)32

sin(mWp+=tEeweUeVeWUm-Um

t02三相電源相電壓的波形120UUUWUV120120三相交流電的基礎(chǔ)知識2—相序相序：三相電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化，它們到達(dá)最大值(或相應(yīng)零值)的先后次序，稱為相序。正序：三個電動勢按順時針方向的次序到達(dá)最大值(或相應(yīng)零值)，即

UV

W

U的順序，稱為正序或順序

。分析問題時一般都采用這種相序。負(fù)序：三個電動勢按逆時針方向的次序到達(dá)最大值(或相應(yīng)零值)，即UWVU的順序，稱為負(fù)序或逆序。N?三相交流電的基礎(chǔ)知識3—三相交流電源三相交流電源的連接中性點三相四線制電源提供兩種電壓端線中性線

三個繞組末端U2、V2、W2連接點稱中性點，記作N；三個繞組首端U1、V1、W1

引出的導(dǎo)線稱為端線(或相線、火線用黃綠紅三種顏色區(qū)分)。相電壓：端線與中性線之間的電壓用UP表示。線電壓：端線與端線之間的電壓用UL

表示。由中性點引出的導(dǎo)線稱中性線(黑色線或白色線）；1．三相電源的相電壓根據(jù)三相電源定義，設(shè)U相電壓初相角為零，端線與中性線之間電壓為三相電源電壓矢量圖120UUUWUV1201202．三相電源的線電壓(uUV

、uVW

、

uWU)矢量圖UUUWUV303030三個線電壓有效值相等，都等于相電壓的倍，在相位上分別超前對應(yīng)的相電壓30o。各線電壓的相位差亦是120o。用矢量法進行計算得：VUUVuuu-=WVVWuuu-=UWWUuuu-=三相四線制供電方式，相電壓對稱，線電壓也是對稱的。[例]三相四線制供電，已知相電壓為220V，試求線電壓。[解]UL＝UP＝×220V＝380V由三相電源供電的負(fù)載稱為三相負(fù)載。三相負(fù)載分兩類：

*必須接收三相交流電源才能正常工作的負(fù)載，如三相交流電動機為對稱負(fù)載；

*由單相電源供電的負(fù)載，如家用電器和電燈。應(yīng)用時，將所有負(fù)載盡量平均分成三組接入三相交流電源，為不對稱負(fù)載。*星形聯(lián)接*三角形聯(lián)接三相負(fù)載分兩種連接方式三相負(fù)載的連接星形聯(lián)結(jié)NABCZ3Z2Z1M3~三角形

聯(lián)結(jié)三相負(fù)載采用何種連接方式由負(fù)載的額定電壓決定。當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源線電壓時采用三角形聯(lián)結(jié)；當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源相電壓時采用星形聯(lián)結(jié)。將三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)電路改畫為下圖–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiNUVWN三根端線上的電流iU、iV、iW

稱為線電流；流經(jīng)負(fù)載的電流

iUN、

iVN

、iWN

稱為相電流；iN

稱為中性線電流。1、星形聯(lián)結(jié)電路中相電流等于線電流，或

iL=iP

一、三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)及中性線作用即：2、星形聯(lián)結(jié)電路中負(fù)載的線電壓與負(fù)載相電壓的關(guān)系為：UL=UP3電路特點：IUIW120120120WVII+VI結(jié)論：對稱三相負(fù)載作星形連接時，中性線電流等于零。即IN=03．星接三相對稱負(fù)載電路分析三相對稱負(fù)載是指ZU=ZV=ZW由于三相電源對稱，對稱負(fù)載時的電流也對稱。對稱負(fù)載中性線電流iN=iU+iV+iW

=0中性線可省去。即：IU=IV=IW；相位互差120o4．中性線的作用若負(fù)載不對稱，一定要保留中性線。否則負(fù)載上的電壓不對稱，會造成負(fù)載無法正常工作。中性線的作用：使不對稱負(fù)載兩端的電壓保持對稱。–

+uUNuV–

+uW–

+iUNiViWiN

[例]

圖中電源電壓對稱，UP=220V；負(fù)載為電燈組，在額定電壓下電阻分別為

RU=5，RV=10，RW=20。電燈額定電壓UN=220V。求負(fù)載相電壓、相電流及中線電流。RURVRWUVW

[解]

負(fù)載不對稱有中性線時，負(fù)載的相電壓與電源的相電壓相等。用矢量圖求iNIN

=29.1AN=

-19oUUUWUVIVIWIUINiUiWUiVWiUV–

+uUV+–

uVW–

+uWUUVWiViW2、對稱負(fù)載ZUV=ZVW=ZWZ=Z

相電流線電流與相電流關(guān)系：IUIVIWIWUIUVIVW二、對稱負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)1、負(fù)載的線電壓與負(fù)載的相電壓的關(guān)系：UL=UΔPPL3II=小結(jié)：線電流與相電流的數(shù)量關(guān)系：相位關(guān)系：線電流滯后相電流30o[解]

電動機每相繞組的阻抗為

(1)當(dāng)繞組采用星形聯(lián)結(jié)時，每相繞組電壓為相電壓

[例]

三相交流異步電動機的定子繞組起動采用星形聯(lián)結(jié)方式，工作時采用三角形聯(lián)結(jié)。若電動機每相繞組的電阻為6，感抗為8，電源線電壓為380V，試比較兩種接法下的相電流和線電流。(2)

繞組采用三角形聯(lián)結(jié)時，每相繞組電壓為線電壓，即相電流為線電流為即三角形聯(lián)結(jié)的相電流是星形聯(lián)結(jié)相電流的倍。即三角形聯(lián)結(jié)的線電流是星形聯(lián)結(jié)電流的3倍。比較：a.b.三相交流電動機采用星形起動、三角形運行的工作方式，可以有效減少起動電流。三相電路的有功功率和無功功率是三相負(fù)載每相有功功率和無功功率之和，當(dāng)三相負(fù)載對稱時，有總視在功率為三相功率與相電壓、相電流的關(guān)系為三相電功率三相功率與線電壓、線電流關(guān)系

j

為每相負(fù)載的功率因數(shù)角。

[例]

三相對稱負(fù)載，每相的電阻為6W，感抗為8W，接線電壓為380V的三相交流電源，試比較星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種接法下消耗的三相電功率。[解]

每相繞組的阻抗為星形聯(lián)結(jié)三角形聯(lián)結(jié)則：(1)星形聯(lián)結(jié)時三相總有功功率

[例]

三相對稱負(fù)載，每相的電