三相交流電電路分析

1、三相交流電電路分析第1頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)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(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生 4.1.2 三相交流電源的連接4.2 三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算 4.2.1 星形接法及計(jì)算 4.2.2 三角形接法及計(jì)算4.3 三相電路的功率第2頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日4.1 三相交流電源4.1.1 三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生NSAXe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)。第3頁(yè)

2、，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日一、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4頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日二、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。1. 三角函數(shù)式第5頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日2. 相量表示式及相互關(guān)系Em 0120240360t120120120第6頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)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(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)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(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)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(duì)零線間的電壓。ACBN120120120三個(gè)相電壓是對(duì)稱的UP代表電源相電壓的有效值第9頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)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(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日線電壓和相電壓的關(guān)系：30第1

4、1頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日 同理：三個(gè)線電壓也是對(duì)稱的：大小相等，為相電壓的 倍，相位領(lǐng)先對(duì)應(yīng)的相電壓30，互成120相位差。第12頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式： -為電源的相電壓 -為電源的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)為第13頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日星形接法ACB NZZZ4.2 三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算三角形接法ACBZZZ負(fù)載有兩種接法:第14頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日ACBNZZZ相電流(負(fù)載上的電流)：4.2.1

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

6、點(diǎn)10分，星期日例：三相電源， 三相對(duì)稱負(fù)載，Y型接法，每相求：每相負(fù)載中的電流及各線電流相量。解：設(shè)第20頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日第21頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日1. 負(fù)載不對(duì)稱時(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：求：各相、各線及中線電流 CRA B NLC第22頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日解：(1) CRA B NLC相電壓線電壓第23頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日 CRA B NLC令：則相電壓為：第24頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20

7、日，0點(diǎn)10分，星期日(2) 相電流 CRA B NLC第25頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日(3) 中線電流(4) 相量圖第26頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日2. 負(fù)載對(duì)稱時(shí)，只需計(jì)算一相。 如：則：據(jù)此可直接得出另兩相電流：（中線電流為0）3. 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27頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日負(fù)載對(duì)稱時(shí)問(wèn)題及討論零線是否可以取消？答：Y形連接，三相完全對(duì)稱時(shí)，零線可以取消。稱為三相三線制。ACBZZZ第28頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日三相三線制

8、供電時(shí)，若各相負(fù)載不相等，將如何？ANNCB求：各相負(fù)載電流。已知：每盞燈的額定值為: 220V、 100W第29頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日用節(jié)點(diǎn)電位法ANNCBRRRRNNABC第30頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日 每盞燈為220V、 100WRRRRNNABC、代入R值得：第31頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日應(yīng)用實(shí)例-照明電路ACB.一組二組三組N 正確接法:每組燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：每組燈的數(shù)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(yè)，共44頁(yè)，

9、2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日關(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，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)載得到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。 第33頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日4.2.2 三角形接法及計(jì)算ACB特點(diǎn)：負(fù)載的相電壓=電源的線電壓第34頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日各電流的計(jì)算A

10、CBZABZBCZCA每相負(fù)載電流線電流第35頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日（2）負(fù)載對(duì)稱時(shí)（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(fù)載不對(duì)稱時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流。第36頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日同理：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A(chǔ)BC第37頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)ACB負(fù)載對(duì)稱三角形接法，負(fù)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(duì)應(yīng)的相電流30。第38頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日負(fù)載對(duì)稱時(shí)：4.3 三相電路的功率三相總有功功率： 由負(fù)載性質(zhì)決定星形接法時(shí)：三角形接法時(shí)：4.3.1 三相電路的功率的計(jì)算UP、IP代表負(fù)載上的相電壓和相電流第39頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日有功功率：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40頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日三相交流電路的小結(jié)（1）-三相電源三相四線制ACBN三相電源一般都是對(duì)稱的，而且多用三相四線制接法。第41頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日三相交流電路的小結(jié)(2)-三相負(fù)載星形負(fù)載三角形負(fù)載ACBNZZZACBZZZ第42頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)10分，星期日三相交流電路的小結(jié)(3)-三相電路計(jì)算負(fù)載形接法對(duì)稱負(fù)載時(shí)：各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)