第七章-三相電路PPT課件

1、1 1、 單相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生NS AXe在兩磁極中間，放一個(gè)線圈。根據(jù)右手定則可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向由AX。讓線圈以 的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 合理設(shè)計(jì)磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布，線圈兩端便可得到單相交流電動(dòng)勢(shì)。tEeAXsin27.1 7.1 三相電路三相電路第1頁(yè)/共58頁(yè)二、三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)子 定子中放三個(gè)線圈：A XB YC Z首端末端三線圈空間位置各差120o轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。第2頁(yè)/共58頁(yè)三、三相電動(dòng)勢(shì)的表示式三相電動(dòng)勢(shì)的特征： 大小相等，頻率相同，相位互差120。240sin120sinsintEet

2、EetEemZCmYBmXA)120sin(tEm1. 三角函數(shù)式第3頁(yè)/共58頁(yè)AEBECE2. 相量表示式及相互關(guān)系0CBAEEE1201200EEEEEECBAEm BeAeCe第4頁(yè)/共58頁(yè)相序的判定相序的判定 三相交流電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)最大值的先后順序稱為三相電源的相序。 A - B - C 稱為順相序 A - C - B 稱為逆相序 將相序指示器接至三相電源上，便可測(cè)出相序： 假設(shè)電容C接的是A相，則 L1、L2 較亮者為B相，另一相為C相。C燈泡相序指示器L1L2燈泡第5頁(yè)/共58頁(yè)一、星形接法AeCeBeAXYCBZN 1. 連接方式7.2 7.2 三相電源的聯(lián)結(jié)三相電源的聯(lián)結(jié)第6頁(yè)

3、/共58頁(yè)Ce（中線）（火線）（火線）（火線）ceBeAXYCBZNAe三相四線制供電火線（相線）:ABC中線（零線）：N第7頁(yè)/共58頁(yè) 2. 三相電源星形接法的兩組電壓CCNBBNAANeueueu相電壓：火線對(duì)零線間的電壓。2401200PCNPBNPANUUUUUUCeceBeACBNAe120 120 120 ANUBNUCNUANuBNuCNu第8頁(yè)/共58頁(yè)線電壓：火線間的電壓。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意規(guī)定的正方向第9頁(yè)/共58頁(yè)BNUABU線電壓和相電壓的關(guān)系：BNUANUCNU30 BNANBNAN

4、ABUUUUU303ANABUU第10頁(yè)/共58頁(yè)30 330 3CNANCNCABNCNBNBCUUUUUUUU 同理：303ANBNANABUUUUBNUANUCNUABUBCUCAU第11頁(yè)/共58頁(yè)線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：30 3plUUlU pU -為相電壓 -為線電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為V380 V220lPUU、第12頁(yè)/共58頁(yè)CZCABYBCAXABUUUUUU plUU二、三角接法ACAuAXYCBZABuBCuBC特點(diǎn)：線電壓=相電壓第13頁(yè)/共58頁(yè)短路+E三個(gè)電源串接能否造成短路？直流電源行嗎？AAeCeBeXYZBC問(wèn)題討論+-EE

5、E直流電源串接不行，三相交流電源可以， 為什么？第14頁(yè)/共58頁(yè)AAeCeBeXYZBCEmAeBeCe三相交流電源中三個(gè)電源可以串接的原因在于： 三個(gè)電源的電壓任何瞬間相加均為零。第15頁(yè)/共58頁(yè)星形接法ACB NZZZ三角形接法ACBZZZ負(fù)載也有兩種接法:7.3 7.3 三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)第16頁(yè)/共58頁(yè)ACBNZZZANuBNuCNuAiCiBiANiCNiBNi相電流(負(fù)載上的電流)：CNBNANIII 、線電流(火線上的電流)：CBAIII 、第17頁(yè)/共58頁(yè)lpII CNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi一、星形接法特點(diǎn)相

6、電流=線電流* CNBNANNIIIINI: 零線電流第18頁(yè)/共58頁(yè)*線電壓=相電壓 3, 線電壓領(lǐng)先于相電壓30。BNUANUCNUABUBCUCAUACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCU30 330 3CNCABNBCUUUU303ANABUU第19頁(yè)/共58頁(yè)二、 三角形接法的特點(diǎn)ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACBlLpUU 特點(diǎn)：負(fù)載相電壓=線電壓第20頁(yè)/共58頁(yè)各電流的計(jì)算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACACACACABCBCBCABABABZUIZUIZUI相電流BCCACABBCB

7、CAABAIIIIIIIII線電流第21頁(yè)/共58頁(yè)BiABNiceAiCBNZAZBZCNiCiANiCNiCeBeAe解題思路： 一般線電壓 為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求電流。luZUIIuuuupplpLppl7.4 7.4 對(duì)稱三相電路的計(jì)算對(duì)稱三相電路的計(jì)算一、 負(fù)載做星形聯(lián)結(jié)第22頁(yè)/共58頁(yè)AIBICI1. 負(fù)載對(duì)稱時(shí)，只需計(jì)算一相。ZZZZCBA 如：AANANIZUI則：240120ANCCNANBBNIIIIII據(jù)此可直接得出另兩相電流：0CBAOIIII（中線電流為0）CNUANUBNU2. 負(fù)載對(duì)稱，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅算一相有效值即可。第23頁(yè)/共58頁(yè)0CBA

8、NIIII)(ZZZZCBA負(fù)載對(duì)稱時(shí)問(wèn)題及討論零線是否可以取消？答：三相完全對(duì)稱時(shí)，零線可以取消。稱為 三相三線制。ceACBZZZCeBeAe第24頁(yè)/共58頁(yè)3. 三相三線制供電時(shí)各相電流的計(jì)算ANNAIBICIAEBECECB求：各相電流。已知：240220 120220 0220CBAEEE每盞燈的額定值為: 220V、 100W第25頁(yè)/共58頁(yè)用節(jié)點(diǎn)電位法ANNAIBICIAEBECECBAEBECERRRRNNABCAIBICI第26頁(yè)/共58頁(yè)RRRRRRUN21121202201202200220 每盞燈為220V、 100W4842PURAEBECERRRRNNABCAI

9、BICI、V 12055NUAIBICI、代入R值得：第27頁(yè)/共58頁(yè)應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-照明電路照明電路ACB.一層樓二層樓三層樓N 正確接法:每層樓的燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：V220380PlUU則每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。第28頁(yè)/共58頁(yè)照明電路的一般畫(huà)法零線上不能加刀閘和保險(xiǎn)ABCN. . . . . . .一層二層三層第29頁(yè)/共58頁(yè)討論討論照明電路能否采用三相三線制供電方式？ACB.一層樓二層樓三層樓N不加零線會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題?第30頁(yè)/共58頁(yè) 設(shè)線電壓為380V。A相斷開(kāi)后，B、C 兩相串連，電壓UBC （380V）加在B、C負(fù)載上。如

10、果兩相負(fù)載對(duì)稱，則每相負(fù)載上的電壓為190V。問(wèn)題1：若一樓全部斷開(kāi)，二、三樓仍然接通, 情況如何?ACB.一層樓二層樓三層樓分析：結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。第31頁(yè)/共58頁(yè) 問(wèn)題2：若一樓斷開(kāi)，二、三樓接通。但兩層樓 燈的數(shù)量不等（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的 1/4 ）結(jié)果如何？結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過(guò)額定電壓， 燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3V 76380513RUV 304380542RU分析第32頁(yè)/共58頁(yè)關(guān)于零線的結(jié)論關(guān)于零線的結(jié)論負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大小不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有

11、的小不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。比如，達(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以絕對(duì)不能采用三中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以絕對(duì)不能采用三相三相制供電，而且必須保證零線可靠。相三相制供電，而且必須保證零線可靠。中線的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到中線的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。第33頁(yè)/共58頁(yè)（2）負(fù)載對(duì)稱時(shí)（ZAB=ZBC=ZCA=

12、Z ），各相電流有 效值相等，相位互差120 。有效值為：ZUIIIIlPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流。二、 負(fù)載做三角形聯(lián)結(jié)第34頁(yè)/共58頁(yè)CAABAIII303ABAIICAUABUBCUBICIABICAIBCI303303CACBCBIIII同理：0lABUU設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為 0 。負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三角形接法線、相電流的相位關(guān)系CAIAIABCABICAIAI第35頁(yè)/共58頁(yè)負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACB lLpUU 30

13、3plII注意電路中規(guī)定的正方向第36頁(yè)/共58頁(yè)1. 不對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)結(jié)時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。如： 已知： 三相負(fù)載 R、L、C 以及 三相線電壓：120 120 0lCAlBClABUUUUUU求：各相、各線及中線電流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI7.5 7.5 不對(duì)稱三相電路的計(jì)算不對(duì)稱三相電路的計(jì)算第37頁(yè)/共58頁(yè)解：(1) CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI120 120 0lCAlBClABUUUUUU903130 311503130 31303130 31lCACNlBCBNlABANUUUUUUUUU相電壓線電壓第38頁(yè)/共58頁(yè)CI

14、CRA B NLCAINIBIANIBNICNIlpUU31令：則相電壓為：90903115015031303031PlCNPlBNPlANUUUUUUUUU第39頁(yè)/共58頁(yè)(2) 相電流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI30RURUIPANAN18011j901jCUCUCUIPPCNCN240j150jLULULUIPPBNBN第40頁(yè)/共58頁(yè)CAUABUBCU(3) 中線電流CBANIIIINICNUANUBNUBNICNIANI(4) 各電流相量關(guān)系18024030CPCNLPBNPANXUIXUIRUI第41頁(yè)/共58頁(yè)負(fù)載對(duì)稱時(shí)：cos3pLpIUP CBA

15、PPPP三相總有功功率： 由負(fù)載性質(zhì)決定 3plLplIIUU星形接法時(shí)： 3 plLplIIUU三角形接法時(shí)：cos3llIUP 7.6 7.6 三相電路的功率及其測(cè)量三相電路的功率及其測(cè)量一、三相電路的功率第42頁(yè)/共58頁(yè)llllllIUSIUQIUP3sin3cos3有功功率：無(wú)功功率：視在功率：在三相負(fù)載對(duì)稱的條件下，三相電路的功率：第43頁(yè)/共58頁(yè)*i1i2u負(fù)載1、單相功率的測(cè)量 電動(dòng)式瓦特計(jì)在交流電路中cos1UkI其中， 為 間的夾角。ui ,1指針偏轉(zhuǎn)角度電流線圈電壓線圈i2和 u 成正比，且近似同相二、 三相電路的功率的測(cè)量第44頁(yè)/共58頁(yè)2、三相功率的測(cè)量 1W*2

16、W*3W*負(fù) 載ACBN三相總功率為三個(gè)功率表測(cè)得數(shù)據(jù)的總和。三相四線制接法，用三個(gè)功率表測(cè)量：第45頁(yè)/共58頁(yè)三相總功率等于兩表測(cè)得數(shù)據(jù)之和。CuBuCiBiAiACuBCuACBAuAZBZCZ2W*1W*三相三線制的電路中，用二表法測(cè)功率：第46頁(yè)/共58頁(yè)兩表法測(cè)量功率的原理：BCBACACBBCAACCBBAAuiuiuuiuuiiuiuiupBACiii結(jié)論：結(jié)論：三相總功率等于兩表測(cè)得數(shù)據(jù)之和。每單個(gè)功三相總功率等于兩表測(cè)得數(shù)據(jù)之和。每單個(gè)功率表的讀數(shù)沒(méi)有意義。率表的讀數(shù)沒(méi)有意義。實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)用的 三相瓦特計(jì)實(shí)際上就是根據(jù)三相瓦特計(jì)實(shí)際上就是根據(jù)“二表法二表法”的原理設(shè)計(jì)的。的

17、原理設(shè)計(jì)的。第47頁(yè)/共58頁(yè)求：功率表W1、W2的讀數(shù)。例2W*電機(jī)AICICBUACBABU1W* 已知： 電機(jī)的功率為 2.5 kW, 。 866.0cos （設(shè)電機(jī)為星形接法，N為其中點(diǎn)。） 電源線電壓為380V，各相對(duì)稱。第48頁(yè)/共58頁(yè)2W*電機(jī)AICICBUACBABU1W*A386. 4866. 03803105 . 2cos3cos33llllUPIIUP（1）求電流大小第49頁(yè)/共58頁(yè)2W*AICICBUACBABU1W*ZBZAZCNAUV0220NAU設(shè)：ANUABUBCUCAUCBU（2）求電流、電壓的相位關(guān)系V90380V90380V30380CBBCABUUU

18、則：第50頁(yè)/共58頁(yè)2W*AICICBUACBABU1W*ZBZAZCNAUABUANUAIABAUI、間的相位差6011已知電機(jī)的866.0cos30866.0cos-1A30386.4AI第51頁(yè)/共58頁(yè)AUABUBCUCAUCBUAIBICIW3 .83360cos386.4380cos11AABIUPW7 .16660cos386. 4380cos22CCBIUPA90386.4CI同理，由相量圖可得02CBCUI、間的相位差W1的讀數(shù)為833.3瓦W2的讀數(shù)為1666.7瓦第52頁(yè)/共58頁(yè)三相交流電路的小結(jié)（1）-三相電源三相三線制三相四線制AAeCeBeCBNAeCeBeACBAeCeBeACB三相電源一般都是對(duì)稱的，而且多用三相四線制接法。第53頁(yè)/共58頁(yè)三相交流電路的小結(jié)(2)-三相負(fù)載星形負(fù)載三