三相交流電電路分析

1、三相交流電電路分析第1頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日第四章 三相交流電路 4.1 三相交流電源 4.1.1 三相電動勢的產生 4.1.2 三相交流電源的連接4.2 三相負載及三相電路的計算 4.2.1 星形接法及計算 4.2.2 三角形接法及計算4.3 三相電路的功率第2頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日4.1 三相交流電源4.1.1 三相電動勢的產生NSAXe在兩磁極中間，放一個線圈。根據右手定則可知，線圈中產生感應電動勢，其方向由AX。讓線圈以 的速度順時針旋轉。 合理設計磁極形狀，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勢。第3頁

2、，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日一、三相交流電動勢的產生AXYCBZSN定子轉子定子中放三個線圈：A XB YC Z首端末端三線圈空間位置各差120o 轉子裝有磁極并以 的速度旋轉。三個線圈中便產生三個單相電動勢。第4頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日二、三相電動勢的表示式三相電動勢的特征： 大小相等，頻率相同，相位互差120。1. 三角函數式第5頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日2. 相量表示式及相互關系Em 0120240360t120120120第6頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日4.1.2 三相交

3、流電源的連接一、星形接法AXYCBZN 1. 連接方式第7頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日（中線）（火線）（火線）（火線）AXYCBZN三相四線制供電火線（相線）:ABC中線（零線）：N第8頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日 2. 三相電源星形接法的兩組電壓相電壓：火線對零線間的電壓。ACBN120120120三個相電壓是對稱的UP代表電源相電壓的有效值第9頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日線電壓：火線間的電壓。CABN注意規(guī)定的正方向第10頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日線電壓和相電壓的關系：30第1

4、1頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日 同理：三個線電壓也是對稱的：大小相等，為相電壓的 倍，相位領先對應的相電壓30，互成120相位差。第12頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日線電壓與相電壓的通用關系表達式： -為電源的相電壓 -為電源的線電壓在日常生活與工農業(yè)生產中，多數用戶的電壓等級為第13頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日星形接法ACB NZZZ4.2 三相負載及三相電路的計算三角形接法ACBZZZ負載有兩種接法:第14頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日ACBNZZZ相電流(負載上的電流)：4.2.1

5、 三相對稱負載星形接法及計算線電流(火線上的電流)：第15頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日 ACBNZZZ一、星形接法特點相電流=線電流* : 零線電流第16頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日*負載兩端的電壓等于電源的相電壓ACBNZZZ第17頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日二、負載星形接法時的一般計算方法ACBNZZZ線電流、相電流計算通式：第18頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日結論：三相電源對稱，負載對稱且Y形連接，則三個線電流也是對稱的。中線電流為0第19頁，共44頁，2022年，5月20日，0

6、點10分，星期日例：三相電源， 三相對稱負載，Y型接法，每相求：每相負載中的電流及各線電流相量。解：設第20頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日第21頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日1. 負載不對稱時，各相單獨計算。如： 已知： 三相負載 R、L、C 以及 三相線電壓：求：各相、各線及中線電流 CRA B NLC第22頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日解：(1) CRA B NLC相電壓線電壓第23頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日 CRA B NLC令：則相電壓為：第24頁，共44頁，2022年，5月20

7、日，0點10分，星期日(2) 相電流 CRA B NLC第25頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日(3) 中線電流(4) 相量圖第26頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日2. 負載對稱時，只需計算一相。 如：則：據此可直接得出另兩相電流：（中線電流為0）3. 負載對稱，只要求電流、電壓大小時，僅算一相 有效值即可。第27頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日負載對稱時問題及討論零線是否可以取消？答：Y形連接，三相完全對稱時，零線可以取消。稱為三相三線制。ACBZZZ第28頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日三相三線制

8、供電時，若各相負載不相等，將如何？ANNCB求：各相負載電流。已知：每盞燈的額定值為: 220V、 100W第29頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日用節(jié)點電位法ANNCBRRRRNNABC第30頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日 每盞燈為220V、 100WRRRRNNABC、代入R值得：第31頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日應用實例-照明電路ACB.一組二組三組N 正確接法:每組燈相互并聯,然后分別接至各相電壓上。設電源電壓為：每組燈的數量可以不等，但每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。能否取消中線？第32頁，共44頁，

9、2022年，5月20日，0點10分，星期日關于零線的結論 負載不對稱而又沒有中線時，負載上可能得到大小不等的電壓，有的超過用電設備的額定電壓，有的達不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路中各相負載不能保證完全對稱，所以絕對不能采用三相三相制供電，而且必須保證零線可靠。 中線的作用在于，使星形連接的不對稱負載得到相等的相電壓。為了確保零線在運行中不斷開，其上不允許接保險絲也不允許接刀閘。 第33頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日4.2.2 三角形接法及計算ACB特點：負載的相電壓=電源的線電壓第34頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日各電流的計算A

10、CBZABZBCZCA每相負載電流線電流第35頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日（2）負載對稱時（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相電流有 效值相等，相位互差120 。有效值為：ACBZABZBCZCA（1）負載不對稱時，先算出各相電流，然后計算線電流。第36頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日同理：設：負載為阻性的，阻抗角為 0 。負載對稱時，三角形接法線、相電流的相位關系ABC第37頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日負載對稱時三角形接法的特點ACB負載對稱三角形接法，負載兩端的電壓等于電源的線電壓；線電流是相電流的 倍，相位

11、落后對應的相電流30。第38頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日負載對稱時：4.3 三相電路的功率三相總有功功率： 由負載性質決定星形接法時：三角形接法時：4.3.1 三相電路的功率的計算UP、IP代表負載上的相電壓和相電流第39頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日有功功率：無功功率：視在功率：在三相負載對稱的條件下，三相電路的功率：第40頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日三相交流電路的小結（1）-三相電源三相四線制ACBN三相電源一般都是對稱的，而且多用三相四線制接法。第41頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日三相交流電路的小結(2)-三相負載星形負載三角形負載ACBNZZZACBZZZ第42頁，共44頁，2022年，5月20日，0點10分，星期日三相交流電路的小結(3)-三相電路計算負載形接法對稱負載時：各相電壓、電流單獨計