電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 課件 第2章正弦交流電路

第2章正弦交流電路（2）2.3三相交流電路2.3.1三相電源2.3.2三相負(fù)載2.3.3三相電路的功率2.4安全用電2.4.1觸電對人體的傷害2.4.2安全電流和安全用電2.4.3觸電的原因和方式2.4.4觸電的緊急救護(hù)返回

2.3三相交流電源2.3.1三相交流電源一．三相交流電源

我們把幅值相等，頻率相同，彼此之間的相位差角相差120°的三個電源稱為對稱三相電源.1.時域形式:

3.相量表達(dá)式：2.波形圖:4.相量圖:返回uA=Umsinωt

uB=Umsin(ωt－120°)

uC=Umsin

(ωt－240°)其中uA的初相為零，uB滯后uA120°,uC滯后uB120°，所以相序?yàn)锳-B-C。1.時域形式:返回2.波形圖ωtuuAuBuC返回3.相量表達(dá)式：.UA=U∠0°=U.返回4.相量圖:·UC·UB·UA120°120°120°返回1.星形聯(lián)結(jié)A.B.C分別為三相繞組的首端,X.Y.Z分別為三相繞組的尾端,將三個尾端接在一起用O表示.三個首端引出三根線與負(fù)載相聯(lián).電壓UA,UB,UC的參考方向規(guī)定首端指向尾端..

二、三相交流發(fā)電機(jī)繞組的星形聯(lián)結(jié)..返回2.各點(diǎn)與線的名稱.

O為中性點(diǎn)(零點(diǎn)),由O點(diǎn)引出的線叫中性線(零線).由A、B、C三端引出的線為端線

(火線).3.相、線電壓的定義.

相電壓:各端線與中性線之間的電壓就是相電壓。用有效值UA,UB,UC

表示。一般用UP表示,如圖所示。

線電壓:各端線之間的電壓為線電壓.

用有效值UAB,UBC,UCA表示。一般用UL表示.如圖所示.返回ACOB.UA.UB.UC.UABUBC..UCA(X.Y.Z)端線中性線端線端線返回星形聯(lián)結(jié)的三相電源,相線電壓之間的關(guān)系,

由KVL知：返回UA=UB=UC=UPUAB=UBC=UCA=UL返回可見:在星形聯(lián)結(jié)的對稱三相電源中,

線電壓有效值是相電壓有效值的√3倍,線電壓超前相電壓30°。線電壓也是對稱的。.UA.UBC.UCA.UC.UB300UAB.返回相量圖為：組成等邊三角形300300線電壓之間相位差仍為120°例：已知星形聯(lián)結(jié)的對稱三相電源的相電壓為6kV，求它的線電壓是多少，如以A相為參考相，試寫出所有相電壓與線電壓的向量表達(dá)式。解：返回UP=6kV∴UL=√3UP=10.4kV返回

2.3三相交流電源2.3.2三相負(fù)載（星形連接）相電壓:每相負(fù)載兩端的電壓用UP

表示。線電壓:各端線之間的電壓用UL表示.相電流:每相負(fù)載流過的電流用IP

表示.線電流:電源端線流過的電流用IL表示.返回

一、三相四線制（有中性線）

三相四線制電路，電源的相、線電壓就是負(fù)載上的相、線電壓。電源對稱，則：線電壓超前相電壓30°,且AOBC.IA..IC.IBIOZAZBZC返回○○○○UA.UB.UC.UBC.UCA.UAB.相電壓：線電壓：相電流：?A?B?C線電流：?A?B?CUA.UB.UC.UAB.UBC.UCA.顯然，IP=IL1.對稱負(fù)載設(shè)：ZA=zA∠φA

ZB=zB∠φB

ZC=zC∠φC

若滿足{zA=zB=zCφA=φB=φC這樣的負(fù)載稱為對稱三相負(fù)載。當(dāng)電源對稱，負(fù)載也對稱時，返回?A、?B、?C互差120°顯然三個電流也是對稱關(guān)系.返回IL=IP=UP／z

=UL／√3z

相量圖為:

結(jié)論:三相對稱負(fù)載作星形聯(lián)結(jié)時,計(jì)算時只需計(jì)算一相,另外兩相根據(jù)對稱關(guān)系直接寫出。返回UAUBUCIAICIB......φφφ?O=?A+?B+?C=02.負(fù)載不對稱在三相四線制電路中，不管負(fù)載是否對稱，電源的相電壓和線電壓總是對稱的，所以負(fù)載各相電壓對稱.由于負(fù)載不對稱，各相電流不對稱，中性線電流不為零.計(jì)算時需要三相分別計(jì)算。返回例

.有一對稱三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的電路.

三相電源對稱.每相負(fù)載中,L=25.5mH,R=6Ω.uAB=380√2sin(314t+30°)(V)

求各相電流iA,iB,iC

。返回ZA=ZB=ZC=R+jXL=R+jωL=6+j314×25.5×10－3=6+j8Ω=10∠53.1°Ω解:.IA=UAZA=220∠0°10∠53.1°=22∠

53.1°A.

根據(jù)對稱關(guān)系有:iA=22√2sin(314t－53.1°)A返回

iB=22√2sin(314t－173.1°)AiC=22√2sin(314t+66.9°)A

二．三相三線制.

將三相四線制里的中性線斷開,這時稱為三相三線制.返回1.負(fù)載對稱.

由三相四線制負(fù)載對稱情況知，中性線電流IO=0。所以中性線去掉,計(jì)算方法相同。各電流對稱。2.負(fù)載不對稱.要根據(jù)具體情況分析。返回

在無中性線且負(fù)載不對稱的電路中，三相電壓相差很大，有效值不等。實(shí)際的三相供電系統(tǒng)中，負(fù)載大都不對稱，因此，多采用三相四線制供電方式。所以，中性線上不能開路，也不能裝開關(guān)和保險絲。返回

2.3三相交流電源2.3.2三相負(fù)載（三角形聯(lián)結(jié)）一.負(fù)載對稱ABCZCAZABZBCIC.IB.IBC.IAB.IA.ICA.顯然IP≠IL

UP=UL返回相電壓：線電壓：相電流：?AB?BC?CA線電流：?A?B?CUAB.UBC.UCA.UBC.UCA.UAB.UAB.UBC.UCA.由KCL知：?A=?AB－?CA?B=?BC

－?AB?C=?CA－?BC

由負(fù)載對稱，可得IAB=IBC=ICA=IP=UL／z

=UP／z

相位上互差120°?A=?AB－?CA=IP∠0°－IP∠120°以?AB為參考相量返回=√3IP∠－30°可見：對稱三相負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)時各相、線電壓，相、線電流都對稱。UL=UP返回

線電流是相電流的√3倍,線電流滯后相電流30°。計(jì)算時可算出一相,另外兩相根據(jù)對稱關(guān)系直接寫出。IL=√3IP

相量圖為：30°30°30°ICIBIA......IBCICAIAB返回

在三角形聯(lián)結(jié)的三相電路中,不管負(fù)載是否對稱,負(fù)載的相電壓等于電源的線電壓,總是對稱的,在負(fù)載不對稱時.電流不對稱.要逐相計(jì)算,相、線電流之不再滿足√3倍的關(guān)系.二.負(fù)載不對稱返回返回例:某三相對稱負(fù)載Z1=17.4+j10Ω，Z2=8-j6Ω，電路如圖，已知電源UP=220V,求電流?AB、?1、

?2及?

。UA.ABC?Z2?2?1?ABZ1解：設(shè)UA=220∠0°則UAB=380∠30°返回

2.3三相交流電源2.3.3三相電路的功率一.有功功率無論負(fù)載是Y聯(lián)結(jié)還是△聯(lián)結(jié).P=PA+PB+PC=UAIAcosφA+UBIBcosφB+UCICcosφC若三相電路對稱,則有

UA=UB=UC=UPIA=IB=IC=IP

φA

=φB=φC=φ

所以返回P=3UPIPcosφ

P=√3ULILcosφQ=QA+QB+QC=UAIAsinφA+UBIBsinφB+UCICsinφC

若三相電路對稱.則有三、視在功率若三相電路對稱，則有返回

二、無功功率Q=3UPIPsinφQ=√3ULILsinφ

例:負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的對稱三相電路.

已知UL=220V,電源頻率為50Hz。三相總功率P=3kW,負(fù)載的cosφ

=0.866(φ>0)

求每相負(fù)載的R和X。返回PULc