三相交流電路

1、第第4章章 三相交流電路三相交流電路4.1 三相交流電源三相交流電源 4.2 三相負(fù)載三相負(fù)載 4.3 對(duì)稱三相電路的計(jì)算對(duì)稱三相電路的計(jì)算 4.4 不對(duì)稱三相電路的分析不對(duì)稱三相電路的分析 4.5 三相電路的功率三相電路的功率 4.1.1 三相交流電源的產(chǎn)生4.1 三相交流電源三相交流電源 三相繞組對(duì)稱地分布在定子上，而三相交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子三相繞組對(duì)稱地分布在定子上，而三相交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電樞表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度按正弦規(guī)律分布的。電樞表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度按正弦規(guī)律分布的。 當(dāng)轉(zhuǎn)子（磁極）以均勻角速率旋轉(zhuǎn)時(shí)，在三個(gè)繞組中將當(dāng)轉(zhuǎn)子（磁極）以均勻角速率旋轉(zhuǎn)時(shí)，在三個(gè)繞組中將產(chǎn)生感應(yīng)正弦電動(dòng)勢：產(chǎn)生感應(yīng)正弦電動(dòng)

2、勢： 、 、 ，即感應(yīng)電壓：即感應(yīng)電壓： 、 、 。 UEVEWEUUVUWU如以相繞組中的感應(yīng)電壓為參考，則各相繞組感如以相繞組中的感應(yīng)電壓為參考，則各相繞組感應(yīng)電壓的瞬時(shí)值可表示為應(yīng)電壓的瞬時(shí)值可表示為 )120sin(t)240sin(t)120sin(tsint0m0mW0mVmUUUuUUuu 相量表達(dá)式為相量表達(dá)式為00W0V0U120U240U120U0UUUUuuWuUuVt3602401200120t2t1對(duì)稱三相交流電源的波形圖和相量圖對(duì)稱三相交流電源的波形圖和相量圖最大值和頻率都相同，彼此之間的相位差為1200的三個(gè)正弦交流電源對(duì)稱三相交流電源對(duì)稱三相交流電源1U2UUU

3、1V2VVU1W2WWU31圖4三相電源電路符號(hào)對(duì)稱三相交流電源:電壓的瞬時(shí)值或相量之和為0即0WVUuuu0WVUUUU相序相序l上述三相電源相位的次序?yàn)閁、V、W-順序（或正序）。l與此相反，若V相超前U相1200，W相超前V相1200，這樣的相序稱為反序（或負(fù)序）。l在供電系統(tǒng)中，分別用“黃”、“綠”、“紅”三種顏色分別代表U相、V相、W相電源。-三相電源依次達(dá)到最大值的先后次序三相電源依次達(dá)到最大值的先后次序4.1.2 三相交流電源的聯(lián)接l1星形聯(lián)接（Y）三相四線制的星形聯(lián)接 NNUuUuVVuWW為便于觀看，將上面的連接如此畫：火線（端線/相線） -從三相電源的正極性端引出的三根輸出

4、線零線（中線） -從公共點(diǎn)引出的傳輸線，常用黑色和白色表示地線 -接地的零線相電壓 -在星形電源中，每根端線與中線之間的電壓就是每一相的相電壓。 有效值常用UP表示 線電壓 -端線與端線之間的電壓 有效值常用UL表示 UWWUWVVWVUUVUUUUUUUUU星形電源的線電壓與相電壓之間的關(guān)系為00W0V0U120U240U120U0UUUU又則有0W00WU0V00VW0U00UV3030U120U303120U120U303120U0UUUUUUU可看出：線電壓超前相應(yīng)的相電壓300UWU.UV.UVW.UU.UUV.UW. UV.30三相電源相電壓、線電壓的相量圖 UUNUUVVNUUW

5、WNUU星型電源中：線電壓和相電壓的有效值關(guān)系為：PL3UU 2 三相電源的三角形（三相電源的三角形（）連接）連接 (a)WUW.UU.UV.VUUW.UWU.UU.UUV.UV.UVW.(b)三相電源的三角形連接線電壓等于相電壓 ， WWUVVWUUVUUUUUU,pLUU相位相同。即三角形電源對(duì)負(fù)載只能提供一種電壓。 我國市網(wǎng)低壓供電線路大多采用三相四線制供電方式，端線與零線之間的相電壓有效值為220V，端線與端線之間的線電壓有效值為380V。當(dāng)對(duì)稱三角形電源正確聯(lián)接時(shí)，0WVUUUU所以電源內(nèi)部無環(huán)流。 若接錯(cuò)，將形成很大的環(huán)流，造成事故。 實(shí)際操作中注意： 先不要完全閉合，留下一個(gè)開口

6、，在開口處接上一只交流電壓表，測量一下回路中總的電壓是否為零。 如果測量的電壓等于零，說明聯(lián)接正確，這時(shí)再把電壓表拆除，把開口處接在一起。 三相電源的繞組聯(lián)接成三角形4.2 三三 相相 負(fù)負(fù) 載載 4.2.1 負(fù)載的星形（負(fù)載的星形（Y）連接）連接 1 三相四線制電路三相四線制電路(a)UW.UU.NUV.ZUNNZVZWWVUIU.IV.IW.UV.UU.UW.IV.IU.IW.(b)IN.三相四線制電路及電壓、電流相量圖 ,1201201201201201200UVWUVWUVWNUVWUUUUVUWUWUNUVWUUUUUUIIIZZZIIIIUIZUUIIZZUUIIZZIIIIIII

7、 例例 三相四線制電路中, 星形負(fù)載各相阻抗分別為ZU=8+j6, ZV=3j4,ZW=10, 電源線電壓為380V, 求各相電流及中線電流。 解解 設(shè)電源為星形連接, 則由題意知VUVUUUlp02202203AjZUIUUU9 .36229 .36100220680220AZUIAjZUIWWWVVV12022010120220101202209 .66441 .53512022043120220AjjjjIIIIWVUN4 .55426 .349 .231 .19115 .403 .172 .136 .17120229 .66449 .36222 三相三線制電路三相三線制電路 UW.AU

8、U.NUV.ZUNNZVZWCBIU.IV.IW. 負(fù)載為Y形連接的三相三線制電路 WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU111ZZZZZWVU若負(fù)載對(duì)稱, 即 ，則03)(1111ZUUUZZZZZUZUZUUWVUWVUWWVVUUNN0111WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU 4.2.2 三相負(fù)載的三角形（三相負(fù)載的三角形（）連接）連接VWWUWUVVWVWUUVUWUWUWUVWVWVWUVUVUVIIIIIIIIIZUIZUIZUI,如果負(fù)載對(duì)稱, 即120120120120UVUVWUWUWUWUUVUVVWVWVWUVUVUVUVWUVWUVIZUZUZUIIZUZU

9、ZUIZUZUIZZZZ303303303WUVWWUWVWUVVWVUVWUUVUIIIIIIIIIIII即三相負(fù)載為三角形聯(lián)接時(shí)，線電流的有效值是相即三相負(fù)載為三角形聯(lián)接時(shí)，線電流的有效值是相電流有效值的電流有效值的 倍，即倍，即 。線電流在。線電流在相位上比相應(yīng)的相電流滯后相位上比相應(yīng)的相電流滯后300。它們的相量關(guān)系如。它們的相量關(guān)系如圖圖4-2-3（b）所示。）所示。3PLII3 例例 對(duì)稱負(fù)載接成三角形, 接入線電壓為380V的三相電源,若每相阻抗Z=6+j8, 求負(fù)載各相電流及各線電流。 解解 設(shè)線電壓 ，則負(fù)載各相電流 VUUV0380AIZUIAIZUIjZUIUVWUWUUVVWVWUVUV9 .66381201 .53381201 .173381201 .53381201 .53381 .53100380860380AIIAIIAIIUWUVUVU9 .36661201 .83661209 .156661201 .8366120