09三相電路(精)

1、二二二二廠第九章三相電路I9-1三相電路的基本概念9-2對(duì)稱三相電路的計(jì)算9-3不對(duì)稱三相電路的分析9-4三相電路的功率及測(cè)量三相電路9-1三相電路的基本概念、三相電力系統(tǒng)：義:是由三相電源、三相負(fù)載和三相輸電線路組成的。、對(duì)稱三相電源(balanced three-phase sources):定義：由三個(gè)等幅值、同頻率、初相依次相差122的正弦電 壓源連接成星形或三角形組成的電源。三相電源依次稱為：A相、B相、C相。UA(t) = /2UcOS( (CDt) uB(t) =y/2Ucos(cot 120) uc(t) =/2Ucos(ctJt+120)2瞬時(shí)值表達(dá)式ABXWB+ccz三相電

2、路DA+B+C=UA+B+ % = 03.相量表示= L7Z0i/B=t/Z120=a2t7A（滯后A相）Uc=UZ120。= aUh（超前A相）a = lZ120=-i + j 2 2a2= 1Z-12O =-j 2 24對(duì)稱三相電源的特點(diǎn)對(duì)于三個(gè)頻率相同、振幅相 同、初相依次相差120。的三相電 源，它們的瞬時(shí)值之和必為零， 或相量之和必為零。5波形圖CD三相同步發(fā)電機(jī)示意圖通常由三相同步發(fā)電機(jī) 產(chǎn)生，三相繞組在空間互差120 ,當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在三 相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓， 從 而形成對(duì)稱三相電源。U6對(duì)稱三相電源的產(chǎn)生三相電珞零序：.；B相序的裟壓建義：對(duì)三相電動(dòng)機(jī)，如果相序反了，就會(huì) 反

3、轉(zhuǎn)。三相電珞三對(duì)稱三相電源的兩種連接方式1星形聯(lián)結(jié)（Y接）：把三個(gè)繞組的末端X、Y、刁接在一起，把始端A（黃）、B（綠）、C（紅）引出來(lái)。7對(duì)稱三相電源的相序（phase sequence）:三相電源中各相電源經(jīng)過同一值（如最大值）的先后順序。 正序（順序:positive/abc sequence）：ABCA負(fù)序（逆序:negative/acb sequence）：ACBA?CB正轉(zhuǎn)以后如果不加說(shuō)明,C一般都認(rèn)為是正相序。QQOBN UN：中性點(diǎn)幾個(gè)概念：1端線（火線）：從3個(gè)電源的正極性端子A, B, C向 外引出的導(dǎo)線。2中線（neutral line）：中性點(diǎn)N引出線（接地時(shí)稱地線）。

4、3線電壓:（端線）火線 （端線）火線之間的電壓。記為：,力BC, cA4相電壓:每相電源（負(fù) 載）的電壓。Y接：AN9BNCN5線電流:流過端線 （火線）的電流：相電流:流過每相電源（負(fù)載）的電流Y接：AMBMQ三相電略金三相電珞BCB 5,ic vJ-、1f/AB幾個(gè)概念：1端線（火線）:從3個(gè)電源的正極性端子A , B , C向外引出的導(dǎo)線。2中線：接無(wú)中線。o Auco BuCAOC相電流：流過每相電源（負(fù)載）接：屈，7BC,ICA3線電壓：端線（火線）與端線（火線） 之間的電壓。記為：17,幾C,UCA4相電壓： 每相電 源 （負(fù)載）的電壓。接：幾 g5線電流： 流過端 線 （火線）的

5、電流。 “A Me的電流。電路注意：關(guān)于接還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：始端末端要依次相連。氐+久+/=0/ = 0,接電源中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。匕+幾一/=一琨/卻，接電源中將會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。為此， 當(dāng)將一組三相電源連成三角形 時(shí)， 應(yīng)先不完全閉合， 留下一個(gè)開口， 在 開口處接上一個(gè)交流電壓表，測(cè)量回路中 總的電壓是否為零。如果電壓為零，說(shuō)明連接正確，然后再把開口處接在一起。V型接法的電源：若將接的三相電源去掉一相，則線電壓Ucxjf/BC仍為對(duì)稱三相電源。C三相電珞三相電略三相電路五、對(duì)稱三相電路從對(duì)稱三相電源的端子引出具有相同阻抗( (ZJ的三條端線， 連接一組對(duì)稱的三相負(fù)載， 構(gòu)成“對(duì)稱三相電路”：YY；Yo

6、Y()；Y A；A Y；A Al.Y形電源+Y形負(fù)載(1 )三相三線制ZZ/zNu父A Zz三相電珞六.星形聯(lián)結(jié)的電壓/電流關(guān)系1、線電壓(line voltage)與相蟲壓(phase voltage)的關(guān)系(1)電壓的關(guān)系表達(dá)式 設(shè)DBG= BN CN = (1 - / )t/BN= x/3t7BN30力CA=CN一AN =(1-/)%=CN3三相電略5 = V3t/ANZ30九c= T3f7BN/3( (r力CA= WZ3$一般表示為:線電壓的大小等于相電壓的J3倍，線電壓的相位超前對(duì)應(yīng) 相電匡30。t/AB= V3t/ANZ30 = V3t7Z30UiiC= V3i7BNZ30 = V

7、3L/Z一90 t/CA= V3t7CN30 = /3t7Z150o.線電壓對(duì)稱(大 小相等， 相位互 差120)既有:UAB+九 +CA=0AN=A=必Ft/BN=t/B=t/Z-120o= 2AN1) )CN=Uc=UZ120=QANAo AuuOC三相電略CA9 NEB=AN-BN =(1 2XAN =(3)結(jié)論：對(duì)Y接法的對(duì)稱三相電源：(1)相電壓對(duì)稱，則線電壓也對(duì)稱.(2)線電壓大小等于相電壓 的巧倍，即 5 =y3Up.(3)線電壓相位超前對(duì)應(yīng)相電壓30。ut/BC1/ABt/cN令三相電珞A+fCAO NO C5(2)利用相量圖得到 相電壓和線電壓之間的 關(guān)系：UcN30BN注意

8、：圖中的電壓的相量是按該電壓下標(biāo)的相反順序畫出。、CACNAB = ANN30 %=BNN30 L7CA=/3t7CNZ30o令三相電珞所謂的“對(duì)應(yīng)”：對(duì)應(yīng)相電壓用線電壓的第一個(gè)下標(biāo)字 母標(biāo)出。計(jì)算時(shí)若已求出力小，則可依次寫出其它兩個(gè)線電壓:=嘰=討-120。t/CA=嘰=仏120。三相電珞線電流(line current)與相電流(phase current)的 關(guān)系:Af/ABfCA9 NC l/CUR 線電流：厶、/B、/c相等 相電流：厶、“B、/c三相電珞X AX七、三角形聯(lián)結(jié)的電壓/電流關(guān)系1線電壓與相電壓的關(guān)系：UCA線電壓與相電壓的關(guān)系:線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓:= t/zo久=

9、t/z-i2( (rUc=(7Z1200g =/ =BC= l/B=l/Z-120CA=Uc =Z120對(duì)稱。三相電路2.線電流與相電流的關(guān)系（以負(fù)載為例）A線電流:厶 / B 7 CU相電流:Uab / be ca由于三相電源對(duì)稱，且三相負(fù)載對(duì)稱，所以，負(fù)載的 三相電流亦對(duì)稱，既有DAbe = a / ab=Ct I cn/3Z-30o向量圖&三相電路一 對(duì)稱三相電路（symmetrical three-phase circuit）1對(duì)稱三相電路：三相電源.三相負(fù)載都對(duì)稱.且端線的阻 抗相等的電路。2對(duì)稱三相負(fù)載（均衡三相負(fù)載）：三個(gè)相同負(fù)載（負(fù)載阻 抗模相等，阻抗角相同）以一定方式

10、連接起來(lái)。結(jié)論；對(duì)接法的對(duì)稱三相電源（負(fù)載（1）相電流對(duì)稱，則線電流也對(duì)稱.線電流大小等于相電流的亦倍 即（3）線電流相位滯后對(duì)應(yīng)相電流3（T所謂的“對(duì)應(yīng)”：線電流用對(duì)應(yīng)相電流的第一個(gè)下標(biāo)字母標(biāo)出。/A=ZabZ-30人二血30。/c=73tZ-30計(jì)算時(shí)若已求出；A,則可依次寫出其它兩個(gè)線電流:ZB=a2ZA=IAZ -120三相電珞9-2對(duì)稱三相電路的計(jì)算Zc=al=/AZ120廠ZrB C*A。NfoBfoC。冬三相電略3對(duì)稱三相負(fù)載的連接：兩種基本連接方式按電源和負(fù)載的不同連接方式可分為Y-Y, Yo-Yo, Y-A, A-Y,-等。二、對(duì)稱三扁電路的計(jì)算對(duì)稱三相電路的計(jì)算方法是歸結(jié)到

11、一相正弦電路計(jì)算.1.Y-Y接（三相三線制），Yo-Yo（三相四線制）三相電珞（1）以N點(diǎn)為參考點(diǎn),3 +t/B+t/c=O =0即:在對(duì)稱Y Y電路中，中線如同開路。Zn設(shè)L/B=t/Z-120,Uc=UZ12d,三相電路三相電珞(2)計(jì)算電流: 各相電源和 負(fù)載中的電流 等于線電流。AI 1C5=0 Z1一Z + Z-Z + Z,一 N 一Z + Z,Z + ZI% -入_ t) )c .Z + ZZ + Z廠 A三相電流也是對(duì)稱的.可見：對(duì)于Y形電路，電源端:電源相電壓：電源線電壓： 線電流相電流:I分析思路:對(duì)稱因N、n兩點(diǎn)等電位，可將其短路，且其中電流 為零。這樣便可將三相電路的計(jì)算

12、化為一相電路的計(jì) 算。當(dāng)求出相應(yīng)的電壓、電流后，再由對(duì)稱性，可以 直接寫出其它兩相的結(jié)果。冬三相電略&三相電略三相電珞心=疋上30。% = 73t7bnZ3O =屆2乞上30。=a2Uab= UabZ-120。=岳血Z30。=aUah= tabZ120三相電珞結(jié)論:L7nN=0,中線電流為零。有無(wú)中線對(duì)電路情況沒有影響。沒有中線（Y-Y接，三相三線制） ，可將中線連上。因此，Y-Y接電路與丫。-Y。接（有中線）電路計(jì)算方法相同。且中線有阻抗時(shí)可 短路掉。對(duì)稱情況下，各相電壓、電 流都是對(duì)稱的，只要算出 某一相的電壓、電流，則 其他兩相的電壓、電流可 根據(jù)對(duì)稱性直接寫出。電路2. Y接A

13、UcC+N .UBa設(shè)g=u厶卩ab幾=t7Zy/-12(F bUc=uzy/ + 2( (rZ =1 Z I z卩zcB負(fù)載上相電壓與線電壓相等：對(duì)稱uab= UAn=V3t7ANZ30 = Z( (w + 30)y = UKC=/3L7BNZ30O= V3tZZ(y/-90)7Z/3ZY=1/3ZAFAa-三相電路三相電路曲=/A Z30 = -3 + 30-pJ3IZ I三相電珞uu相電流:令三相電路Zix：=pZ + 30o-120九=豎討肖+30。一0 + 120。 AU =石DpN30。二二UABZ-3(Tt7BcZ-30UcxZ-30(2)電源的A_Y轉(zhuǎn)換AuCAAN+UBCBC

14、171丄V31石= - =BNUCN乙例如:線電壓與對(duì)應(yīng)的相電壓相同。線電流大小為相電流的巧倍，相位滯后30 人=V3/A.BZ-30/B. = V3/B,C,Z一30ic =A/3ZC.A,Z-30三相電路僉三相電站(2)當(dāng)負(fù)載為接A，丄芻CSV三相電珞(2)對(duì)稱三相電路的一般計(jì)算方法(a)將所有三相電源、負(fù)載都化為等效YY接電路；(b)連接各負(fù)載和電源中點(diǎn)，中線上若有阻抗可不計(jì);(c)畫出單相計(jì)算電路，求出一相的電壓、電流：相電路中的電壓為Y接時(shí)的相電壓。 一相電路中的電流為線電流。(d)根據(jù)、Y接線電壓與相電壓、線電流與相電流之間的關(guān)系，求出原電路的電流電壓。()由對(duì)稱性，得出其它兩相的

15、電壓、電流。已知對(duì)稱三相電源線電壓為380V, Z=(6.4+j4.8) )n,Zz=(3+j4)Qo求負(fù)載Z的相電壓、 線電壓和通常這樣設(shè)參考相量J AZ + Zz(7ab=V37anZ30 = V3xl36.8Z-6.r =236.9Z-6.2V求出一相電路的電壓和電流后，根據(jù)對(duì)稱性求出其它量.例2 一對(duì)稱三相負(fù)載分別接成Y接和接。分別求線電流。3/Y應(yīng)用：電機(jī)啟動(dòng)時(shí)Y_降壓起動(dòng).在啟動(dòng)時(shí)臨時(shí)成星形, 以降低啟動(dòng)電壓，達(dá)到減小啟動(dòng)電流的目的；待電動(dòng)機(jī) 啟動(dòng)后接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，在將定子繞組通過Y - 降壓 啟動(dòng)裝置接換成三角形運(yùn)行，這種啟動(dòng)方法叫Y-降 壓?jiǎn)?dòng)。220Z - 30220Z-300三相電珞三相電珞則J/AN=220Z-30V設(shè)t/AB=380Z0Va乙nN0t/ANAA =一Z/3Z三相電珞為了避免電網(wǎng)產(chǎn)生較大的壓降，要求啟動(dòng)電流不能太 大，同時(shí)希望產(chǎn)生足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為了降低電壓，減 小電流，多種降壓?jiǎn)?dòng)電路也就在我們生產(chǎn)中應(yīng)運(yùn)而生。 而在眾多的降壓?jiǎn)?dòng)電路中，星形三角形（/） 啟動(dòng)是最常見也是最常用的