電路第10章 三相電路

1、 由三相電源供電的電路，稱為三相電路。三相電力由三相電源供電的電路，稱為三相電路。三相電力系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，為各國(guó)廣泛采用。系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，為各國(guó)廣泛采用。在發(fā)電方面在發(fā)電方面，相，相同尺寸的三相發(fā)電機(jī)比單相發(fā)電機(jī)的輸出功率大；同尺寸的三相發(fā)電機(jī)比單相發(fā)電機(jī)的輸出功率大；在輸在輸電方面電方面，三相系統(tǒng)比單相系統(tǒng)節(jié)省傳輸線；，三相系統(tǒng)比單相系統(tǒng)節(jié)省傳輸線；在用電方面在用電方面，三相電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。三相電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。 概概 述述第第10章章 三相電路三相電路第第1010章章 三相電路三相電路Three-Phase AC Circuit第第1010章章 三相電路三相電

2、路Three-Phase AC Circuit 10.1 10.1 三相電源三相電源10.2 10.2 負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路10.3 10.3 負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路10.4 10.4 三相電路的功率三相電路的功率10.5 10.5 三相功率的測(cè)量三相功率的測(cè)量第第10章章 三相電路三相電路10.1 10.1 三相電源三相電源一、一、 三相電壓三相電壓二、二、 三相電壓的相序三相電壓的相序三、三、 三相交流電源的連接三相交流電源的連接10.1 10.1 三相電源三相電源10.1 10.1 三相電源三相電源120AmcosuUtBmcos(120

3、 )uUtCmcos(120 )uUt10.1 10.1 三相電源三相電源A0UUB120UUC240120UUUAUBUCU10.1 10.1 三相電源三相電源AU.BU.CU.10.1 10.1 三相電源三相電源u BuAuCu0相量表示式及相互關(guān)系相量表示式及相互關(guān)系10.1 10.1 三相電源三相電源A0UUB120UUC240120UUUAUBUCUABC0UUUABC0 V120 V120 VUUUUUU ABCA順序、正序順序、正序10.1 10.1 三相電源三相電源AUBUCU對(duì)稱三相電壓各相相電壓到達(dá)正對(duì)稱三相電壓各相相電壓到達(dá)正（負(fù)）最大值的先后次序（負(fù)）最大值的先后次序

4、Um BuAuCuotu2ABC0 V120 V120 VUUUUUU ACBA逆序、負(fù)序逆序、負(fù)序10.1 10.1 三相電源三相電源AUCUBU對(duì)稱三相電壓各相相電壓到達(dá)正對(duì)稱三相電壓各相相電壓到達(dá)正（負(fù)）最大值的先后次序（負(fù)）最大值的先后次序 Um CuAuBuotu210.1 10.1 三相電源三相電源.AUBUCU.ZZZAIBICINICAUBCUABU接地端接地端接零線端接零線端單相插座單相插座單相插座單相插座三相插座三相插座10.1 10.1 三相電源三相電源接相線端接相線端10.1 10.1 三相電源三相電源10.1 10.1 三相電源三相電源ABABAA(1 1120 )3

5、 30UUUUU BCBCB3 30UUUUCACAC3 30UUUUAUBUCUBUABU10.1 10.1 三相電源三相電源Pl3UU30AUBUCUABUCAUBCU在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，低壓用戶的電壓等級(jí)大多為在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，低壓用戶的電壓等級(jí)大多為V380 V220lPUU、10.1 10.1 三相電源三相電源lPII10.1 10.1 三相電源三相電源AUBUCUZZZAIBICIABICAIBCI.10.1 10.1 三相電源三相電源PlUU短路短路+U三個(gè)電源串接三個(gè)電源串接能否造成短路？能否造成短路？直流電源行嗎？直流電源行嗎？問(wèn)題討論問(wèn)題討論+-UUU直流電源

6、串接不行，直流電源串接不行，三相交流電源可以，三相交流電源可以， 為什么？為什么？10.1 10.1 三相電源三相電源AACAuXYCBZABuBCuBCAuBuCu問(wèn)題討論問(wèn)題討論10.1 10.1 三相電源三相電源AACAuXYCBZABuBCuBCAuBuCu三個(gè)電源的電壓任何三個(gè)電源的電壓任何瞬間相加均為零。瞬間相加均為零。10.1 10.1 三相電源三相電源AA BCAAB330IIIIBBCA BBC330IIIICCABCCA330IIIIABIBCICAICAIAI10.1 10.1 三相電源三相電源lP3II30ABIBCICAIBIAICI10.1 10.1 三相電源三相電

7、源Pl3UU30AUBUCUABUCAUBCUlPII10.1 10.1 三相電源三相電源lP3II30ABIBCICAIBIAICIPlUU10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路負(fù)載星形接法時(shí)，可分下面四種情況分析：負(fù)載星形接法時(shí)，可分下面四種情況分析： 有中線對(duì)稱、有中線不對(duì)稱、無(wú)中線對(duì)稱、無(wú)中線不對(duì)稱有中線對(duì)稱、有中線不對(duì)稱、無(wú)中線對(duì)稱、無(wú)中線不對(duì)稱.AUBUCU.ZZZAIBICINICAUBCUABU10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)

8、的三相電路.AUBUCU.ZZZAIBICINIZlZNZlZlANICNIBNI10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路ABCABCllllNNlllNlN1()0111131UUUUUUZZZZZZZZUZZZZZZZZZZANANNNlAZ IZ IUUAANANANAll,UZIUZ IUZZZZ10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路B NA NC NA N120 ,120IIIIB NA NC NA N120 ,120UUUUZlAUANUZANI10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電

9、路）聯(lián)結(jié)的三相電路NN0U.AUBUCU.ZZZAIBICIZlZlZlANICNIBNI10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路.AUBUCU.ZAZCZBAIBINICI10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路ABABAAB,120UUIIIZZCCAC120UIIZNABC0IIII10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路.AUBUCU.ZAZBZCAIBICI10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路ABCABCN NABC0111UUU

10、ZZZUZZZ10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路AUBUCUNNUANUBNUCNU10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路PABCPUIIIIZ.AUBUCU.ZZAIBICIlPABCP30,0.86622UUIIIIZZ10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路.AUBUCU.ZZZAIBICI10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路BACAABCAlABCBCP3,UUUUUIIIIIIZZZZ lPAP333UUIIZZABUBC

11、UCAUCAU10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路.AUBUCU.ZZZAIBICIFUFUFU應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-照明電路照明電路ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N 正確接法正確接法: :每層樓的燈相互每層樓的燈相互并聯(lián)并聯(lián), ,然后分別接然后分別接至各相電壓上。至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：設(shè)電源電壓為：P380V220lUU 則每盞燈上都可得到額定的工作電壓則每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V220V。10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路照明電路的一般畫法照明電路的一般畫法零線上不能開零線上不

12、能開關(guān)或保險(xiǎn)絲關(guān)或保險(xiǎn)絲ABCN. . . . . . .一一層層二二層層三三層層10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路討論討論照明電路能否采用三相三線制供電方式？照明電路能否采用三相三線制供電方式？ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓N不加零不加零線會(huì)不線會(huì)不會(huì)出現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題問(wèn)題? ?10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路 設(shè)線電壓為設(shè)線電壓為380380V。A相斷相斷開后，開后，B、C 兩相串連，電壓兩相串連，電壓UBC （380V380V）加在）加在B、C負(fù)載負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱，則上。如果兩相負(fù)

13、載對(duì)稱，則每相負(fù)載上的電壓為每相負(fù)載上的電壓為190190V。問(wèn)題問(wèn)題1 1：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通, ,情況如何情況如何? ?ACB.一層樓一層樓二層樓二層樓三層樓三層樓分析分析結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路 問(wèn)題問(wèn)題2 2：若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數(shù)量不等：若一樓斷開，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（設(shè)二樓燈的數(shù)量為三層的1/4 1/4 ）結(jié)果如何？）結(jié)果如何？結(jié)果：二樓燈泡上的

14、電壓超過(guò)額定電壓，燈泡被燒毀；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。三樓的燈不亮。ACBR2R3R3138076 V5UR24380304 V5U 分析分析10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路關(guān)于零線關(guān)于零線負(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，有的達(dá)不到額定電壓，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。由于都不能正常工作。由于照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱，所以絕

15、對(duì)不能采用三相三線制供電，而且必須保證零線可靠。所以絕對(duì)不能采用三相三線制供電，而且必須保證零線可靠。中線的作用在于中線的作用在于平衡電壓平衡電壓，使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得，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，零線上不允到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開，零線上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。10.2 10.2 負(fù)載星形（負(fù)載星形（Y Y）聯(lián)結(jié)的三相電路）聯(lián)結(jié)的三相電路10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路AUBUCUZZZAIBIC

16、IABICAIBCI.10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路AUBUCUZZZAIBICIABICAIBCI.ABBCABCAAB,120 ,120UIIIIIZAABBACA330,120 ,120IIIIII10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路AA,33 30UZUZAUBUCUZZZAIBICIABICAIBCI.AUBUCU.ZlZlZl10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路AABACAl3 30,120 ,1203UIIIIIZZAABBCABCAAB,120 ,120330IIIIIIZlA

17、UAI3ZABABBCABCAAB,120 ,120UZ IUUUU10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路AUBUCUZCZBZAAIBICI.ABCA BBCCAABC,UUUIIIZZZAA BCABBCA BCCABC,IIIIIIIII10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路AUBUCUZZAIBICI.lABC3UIIIZLLABC,3UUIIIZZ10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路AUBUCUZCZBZAAIBICI.10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路ABC

18、,UUUANBNCN,UUUAU.BU.CU.10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路AU.BU.CU.C2U.ANABNBCNC,UUUUUUANBNCCNC24,33UUUUU ANBNCNACBCCC224, ,333UUUUUUUUU10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路.ZI10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路ocUocBCBNBN303 303 3030 10UUUUBN220 0 VUoc286 30 VU.ocU10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路eqZ.e

19、qZeq20 60152060Z10.3 10.3 負(fù)載三角形接法的三相電路負(fù)載三角形接法的三相電路286 304.7723.1 A4.77A36j48ZZIIZeqocUZI10.4 10.4 三相電路的功率三相電路的功率ABCAAABBBCCCcoscoscosPPPPU IU IU I 三相總有功功率三相總有功功率一、一、 三相電路的功率的計(jì)算三相電路的功率的計(jì)算ABCAAABBBCCC=+sinsinsinQQQQUIUIUI 三相總無(wú)功功率三相總無(wú)功功率22SPQ 三相總視在功率三相總視在功率10.4 10.4 三相電路的功率三相電路的功率負(fù)載對(duì)稱時(shí)：負(fù)載對(duì)稱時(shí)：cosppIUP33

20、 lplpUUII 星形接法時(shí)：星形接法時(shí)： 3 lplpUUII 三角形接法時(shí)三角形接法時(shí)：3cosllPUI 二、二、 對(duì)稱三相電路的功率的計(jì)算對(duì)稱三相電路的功率的計(jì)算10.4 10.4 三相電路的功率三相電路的功率在三相負(fù)載對(duì)稱的條件下，三相電路的功率：在三相負(fù)載對(duì)稱的條件下，三相電路的功率：10.4 10.4 三相電路的功率三相電路的功率 2PPllP3sin3sin3ImZZQU IU IIZ22PPll33SPQU IU I 2PPllP3cos3cos3ReZZPU IU IIZ三、對(duì)稱三相電路的瞬時(shí)功率三、對(duì)稱三相電路的瞬時(shí)功率 ABCpmpmpmpmpmpmpppp( )(

21、)( )( ) =cos()cos() cos(120 )cos(120) cos(120 )cos(120) coscos(2) A AB BC Cp tptptptu iu iu iUIttUIttUIttU ItU I ppppcoscos(2240) coscos(2240) 3costU ItU I 由于上式中的三項(xiàng)交變分量之和為零，所以三相瞬時(shí)功率是不隨時(shí)由于上式中的三項(xiàng)交變分量之和為零，所以三相瞬時(shí)功率是不隨時(shí)間變化的常數(shù)，并且等于其平均功率。在這種情況下，三相電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)間變化的常數(shù)，并且等于其平均功率。在這種情況下，三相電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是恒定的，有利于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的工作，是三相電路的優(yōu)點(diǎn)之一。矩是恒定的，有利于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的工作，是三相電路的優(yōu)點(diǎn)之一。 10.4 10.4 三相電路的功率三相電路的