第五章三相電路

1、由三個由三個ZAXYNSC-+B+uAuBuCXABYCZ+ A2sinuUtB2sin(120 )uUtC2sin(120 )uUtA0UUB120UUC120UU（對稱）三相電壓的瞬時值之和為（對稱）三相電壓的瞬時值之和為 0ABC0uu即：uABC0UUU或在配電裝置的母線上，以黃、綠、紅在配電裝置的母線上，以黃、綠、紅3種顏色分別種顏色分別表示表示A、B、C（或（或U、V、W）三相。）三相。 中性點(diǎn)中性點(diǎn)CBAUUU、CABCABUUU、Up、UlXYZNBCAuA+uC+uB+ABU+BCU+CAUBAABUUU CBBCUUU ACCAUUU 由相量圖可得由相量圖可得 30BU A

2、BUAUCUBUAXYZNBCuA+uC+uB+ABU+BCU+CAU303AABUU 且超且超線電壓線電壓形聯(lián)結(jié)時形聯(lián)結(jié)時結(jié)論：電源結(jié)論：電源,3,Y PUUl 。三三相相線線電電壓壓也也是是對對稱稱的的前前相相應(yīng)應(yīng)的的相相電電壓壓 ,30303BBCUU303CCAUUC三相四線制三相四線制380/220380/220伏伏 額定相電壓為額定相電壓為220伏的單相負(fù)載伏的單相負(fù)載 額定線電壓為額定線電壓為380伏的三相負(fù)載伏的三相負(fù)載NICBAIII、aIAIBICIN 電源中性點(diǎn)電源中性點(diǎn)N 負(fù)載中性點(diǎn)負(fù)載中性點(diǎn)+ZBZCZAAUBUCU+P3UUlPIIlY 聯(lián)結(jié)時：聯(lián)結(jié)時：CBANII

3、II CCCBBBAAA ZUIZUIZUI NIaIAIBICI+ZBZCZAAUBUCU+負(fù)載對稱時負(fù)載對稱時,中性線無電流中性線無電流,可省掉中性線。可省掉中性線。0CBAN IIII中中線線電電流流CBAZZZ 因因?yàn)闉槿嘞嚯婋妷簤簩ΨQ稱，且且所以負(fù)載對稱時，所以負(fù)載對稱時，三相電流也對稱。三相電流也對稱。P3UUYl型連接時對稱性負(fù)載 負(fù)載對稱時，負(fù)載對稱時，只需計(jì)算一相電只需計(jì)算一相電流，其它兩相電流，其它兩相電流可根據(jù)對稱性流可根據(jù)對稱性直接寫出。直接寫出。A15010A9010 A3010CBA III可可知知：如如：NIaIAIBICI+ZBZCZAAUBUCU+若若R

4、A=RB= RC = 5 ，求線電流及中性線電，求線電流及中性線電若若RA=5 , RB=10 , RC=20 ,求線電流及求線電流及例例1:一星形聯(lián)結(jié)的三相電路一星形聯(lián)結(jié)的三相電路,電源電壓對稱。設(shè)電源電源電壓對稱。設(shè)電源線電壓線電壓 。 負(fù)載為負(fù)載為V)30314sin(2380AB tu電燈組，電燈組，流流 IN ;中性線電流中性線電流 IN 。N+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACB中性線電流中性線電流0CBAN IIII解：解： 已知：已知：V30380AB UV0220A U A044A50220AAA RUI(1) 線電流線電流 三相對稱三相對稱A12044B IA

5、12044C IN+BICIAINIAUBUCUN RARBRCACB(2) 三相負(fù)載不對稱三相負(fù)載不對稱（RA=5 ,RB=10 ,RC=20 ）中性線電流中性線電流A12011A20120220CCC RUIA12022A10120220BBB RUIA1929 A12011A12022A044CBAN IIIIA044A50220AAA RUI分別計(jì)算分別計(jì)算各線電流各線電流解解: (1) 中性線未斷中性線未斷 C 此時負(fù)載中性點(diǎn)此時負(fù)載中性點(diǎn)V380V3800ACBABACUUUUU C+AU BU CU B、C相燈仍承受相燈仍承受220V電壓電壓, 正常工作。正常工作。A7 .120

6、210380CBBC RRUIV127107 .12BB IR UV254207 .12CC IR UIBC+ C則節(jié)點(diǎn)電壓則節(jié)點(diǎn)電壓設(shè)設(shè),V0220A UCBACBACCBBAA111201202201012022050220111RRRRRRRURURUUN A193 .85A)2 .27j6 .78( V131288NCC UUUV0249NBB UUUV0144NAA UUUN NRBRC.RA+AIBICIAUBUCUAU BU CU NUA08 .28A511144AAA RUIA13994.24A101394 .249BBB RUIA1314 .14A20131288CCC RU

7、I CBAIII、ABIBCICAIZABZBCZCAACB+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICI二(2) 相電流相電流ABABABZUI BCBCBCZUI CAACAZUIC (1) 負(fù)載相電壓負(fù)載相電壓=電源線電壓電源線電壓即即: UP = Ul即即ZABZBCZCAACB+CAUABUBCUBCIABICAIAIBICI相電流：相電流：CABCABIII、線電流：線電流： CBAIII、相量圖相量圖IBCIABIUBCUABUCA30負(fù)載對稱時負(fù)載對稱時, AICAI IBIC(3) 線電流線電流。3030且落后相應(yīng)的相電流且落后相應(yīng)的相電流(相電流),(相電流),3 3線

8、電流線電流聯(lián)接時聯(lián)接時對稱負(fù)載對稱負(fù)載 : :結(jié)論結(jié)論 P IIl由相量圖可求得由相量圖可求得CAABAIII ABBCBIII BCCACIII ZUIIIIP PCABCABRXarctanCABCAB lIIII CBAPP330cos2IIIl 負(fù)載的額定電壓負(fù)載的額定電壓 = 電源的線電壓電源的線電壓應(yīng)作應(yīng)作 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)負(fù)載的額定電壓負(fù)載的額定電壓 = 電源線電壓電源線電壓31應(yīng)作應(yīng)作 Y 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié) 三相電動機(jī)繞組可以聯(lián)結(jié)成星形，也可以聯(lián)結(jié)成三三相電動機(jī)繞組可以聯(lián)結(jié)成星形，也可以聯(lián)結(jié)成三角形，而照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形（具有中性線）。角形，而照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形（具有中性線）。ll

9、IIUU31 ,pp 對稱負(fù)載對稱負(fù)載 聯(lián)結(jié)時：聯(lián)結(jié)時： 同理同理ppppsin3 sin3 llIUIUQllIIUU pp ,31對稱負(fù)載對稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)時：聯(lián)結(jié)時：相電壓與相相電壓與相電流的相位差電流的相位差當(dāng)負(fù)載對稱時：當(dāng)負(fù)載對稱時：P = 3Up Ipcos pllIUIUQPS3 3 PP22PPPPcos3cos3llIUIUP所以所以正誤判斷正誤判斷ZUIll BAABAZZUI BAABAZZUI ZUIlP P3IIl PUUl P3UUl ZUIPP NIaIAIBICI+ZBZCZAAUBUCU+AAB3ZUIA Wcos23202203803 PWcos53202203

10、803 P Wcos53202202203 P 正誤判斷正誤判斷AABA330ZUI AABA330ZUI 5320V30380ABZU三相負(fù)載對稱三相負(fù)載對稱已知：已知： 例例1:有一三相電動機(jī)有一三相電動機(jī), 每相的等效電阻每相的等效電阻R = 29 , 等效等效 感抗感抗XL=21.8 , 求下列兩種情況下電動機(jī)的相電流、求下列兩種情況下電動機(jī)的相電流、 線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得的結(jié)果：線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得的結(jié)果： (1) 繞組聯(lián)成星形接于繞組聯(lián)成星形接于Ul =380 V的三相電源上的三相電源上; (2) 繞組聯(lián)成三角形接于繞組聯(lián)成三角形接于Ul=220

11、 V的三相電源上。的三相電源上。解解: (1)A1 . 6A8 .212922022PP ZUIW8 .2129291 . 63803cos322llIUPWk2 . 38 . 01 . 63803 Wk2 . 3W8 . 05 .102203cos3llIUPA1 . 6A8 .212922022PP ZUI(2)A5 .103PIIl 比較比較(1), (2)的結(jié)果的結(jié)果: 有的電動機(jī)有兩種額定電壓有的電動機(jī)有兩種額定電壓, 如如220/380 V。當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為380 V時時, 電動機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成星形；電動機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成星形；當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為220 V時時, 電動機(jī)

12、的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成三角形電動機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成三角形。在三角形和星形兩種聯(lián)結(jié)法中在三角形和星形兩種聯(lián)結(jié)法中, 相電壓、相電流相電壓、相電流以及功率都未改變以及功率都未改變，僅，僅三角形聯(lián)結(jié)情況下的線電流三角形聯(lián)結(jié)情況下的線電流比星形聯(lián)結(jié)情況下的線電流增大比星形聯(lián)結(jié)情況下的線電流增大 倍倍。3C ZYR例例2:線電壓線電壓Ul為為380 V的三相電源上，接有兩組對稱的三相電源上，接有兩組對稱三相電源：一組是三角形聯(lián)結(jié)的電感性負(fù)載，每相三相電源：一組是三角形聯(lián)結(jié)的電感性負(fù)載，每相阻抗阻抗 ; 另一組是星形聯(lián)結(jié)的電阻性另一組是星形聯(lián)結(jié)的電阻性負(fù)載，每相電阻負(fù)載，每相電阻R =10 , 如圖所示。試求：如圖

13、所示。試求：(1)各組負(fù)載的相電流；各組負(fù)載的相電流；(2) 電路線電流；電路線電流；(3) 三相有功功率。三相有功功率。 373 .36Z設(shè)設(shè)解：解：V0380AB UV30220A U則則一相電壓與電流的相量圖如圖所示一相電壓與電流的相量圖如圖所示 A37-47.10A3736.30380ABAB ZUI A03-22YAYA RUI A7 .463830226713.18YAAA III A6713.1803-37347.10A IAUABUAYI AIAIWk4 . 2144809546W223803W8 . 013.183803cos3cos3YLLLLY IUIUPPP-30o-6

14、7o-46.7o 例例3:三相對稱負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)，三相對稱負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)，Ul =220V，當(dāng)，當(dāng)S1、 S2 均閉合時，各電流表讀數(shù)均為均閉合時，各電流表讀數(shù)均為17.3A，三相功率，三相功率 P = 4.5 kW，試求，試求: 1) 每相負(fù)載的電阻和感抗；每相負(fù)載的電阻和感抗； 2) S1合、合、S2斷開時斷開時, 各電流表讀數(shù)和有功功率各電流表讀數(shù)和有功功率P； 3) S 1斷、斷、S 2閉合時閉合時, 各電流表讀數(shù)和有功功率各電流表讀數(shù)和有功功率P。AAAS2ZABZBC或：或：P =I 2R P =UIcos tg =XL / R 223/32.17220PPIUZllIUP3c

15、os68. 0 1568. 022cos ZR 1 .16733. 022sin ZXL 解：解：(1) 由已知條件可求得由已知條件可求得AAAS2ZABZBC IA=IC =10A IB =17.32 A因?yàn)殚_關(guān)因?yàn)殚_關(guān)s s均閉合時均閉合時 當(dāng)當(dāng) 1合、合、2斷時，斷時，ZAB、ZBC 的相電壓和相電流不的相電壓和相電流不變，則變，則PAB、PBC不變。不變。AAAIB = 0A I1I2 P = 1/4 PAB+ 1/4 PBC +PCA = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W = 2.25 kWAAAS1AIA1IA2IPU+AIA1IA2IPU+A605 . 02204070A2 IA6046.25 A5 .464 .30A2A1A IIIA012206030A1 IA01818. 8 VU .設(shè)設(shè) =220 0某大樓電燈發(fā)生故障，第二層樓和第三層樓所某大樓電燈發(fā)生故障，第二層樓和第三層樓所有電燈都突然暗下來，而第一層樓電燈亮度不變，有電燈都突然暗下來，而第一層樓電燈亮度不變，試問這是什么原因？這樓的電燈是如何聯(lián)接的？同試問這是什么原因？這樓的電燈是如何聯(lián)接的