三相負載及功率

1、三相負載及功率第1頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日第三章 三相正弦交流電路 3.3.1 負載星形接法及計算3.3.2 負載三角形接法及計算3.4 不對稱三相電路的分析計算3.5 三相電路的功率3.1 三相正弦交流電動勢3.2 三相發(fā)電機繞組的連接3.3 三相負載第2頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日3.1.1 三相正弦交流電動勢的產(chǎn)生NSAXe在兩磁極中間，放一個線圈。根據(jù)右手定則可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方向由AX。讓線圈以 的速度順時針旋轉(zhuǎn)。 合理設(shè)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。3.1 三相正弦交流電動

2、勢第3頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子裝有磁極并以 的速度旋轉(zhuǎn)。三個線圈中便 產(chǎn)生三個單相電動勢。3.1.1 三相正弦交流動勢的產(chǎn)生第4頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日大小相等，頻率相同，相位互差1203.1.2 三相電動勢的特征：第5頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日Em 3.1.3 三相電動勢的瞬時關(guān)系eA+eB+eC=0第6頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日3.1.4三相電動勢的相量關(guān)系第7頁，共5

3、8頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日3.2 三相交流電源的連接3.2.1 星形接法AXYCBZN第8頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20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）：N3.2.1 星形接法第9頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日 三相繞組星形連接的兩組電壓相電壓：火線對零線間的電壓ACBN120120120第10頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日線電壓：火線間的電壓CABN注意規(guī)定的正方向第11頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日線電壓和

4、相電壓的關(guān)系30第12頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日線電壓和相電壓的關(guān)系第13頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日線電壓與相電壓的關(guān)系 -為相電壓 -為線電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級為第14頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日3.2.2 三角形接法AAXYCBZBC特點：線電壓=相電壓第15頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日短路+EAXYZBC問題討論+-EEE直流電源串接不行，三相交流電源可以， 為什么？第16頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日AXYZBC 三相交

5、流電源中三個電源可以串接的原因：三相電源的電壓在任何瞬間相加均為零。Em第17頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日星形接法ACB NZZZ3.3 三相負載三角形接法ACBZZZ負載也有兩種接法:第18頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日ACBNZZZ相電流(負載上的電流)：3.2.1 負載星形接法線電流(火線上的電流)：第19頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日 ACBNZZZ星形接法特點相電流=線電流* : 零線電流第20頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日*線電壓=相電壓, ACBNZZZ線電壓領(lǐng)先于相電壓30

6、。第21頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日ACBNZAZBZC負載星形接法時的一般計算方法 一般線電壓 為已知，然后根據(jù)電壓和負載求電流。第22頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日（1）負載不對稱時各相單獨計算三相負載 R、L、C 以及 三相線電壓：求：各相、各線及中線電流 CRA B NLC已知：第23頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日解：1. CRA B NLC相電壓第24頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日2. 相電流： CRA B NLC令：第25頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日

7、3. 中線電流4. 各電流相量關(guān)系第26頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日（2）負載對稱時，只需計算一相 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58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日負載對稱時問題及討論零線是否可以取消？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58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日三相三線制供電時各相電流的計算ANNCB求：各相電流已知：每盞燈的額定值為: 220V、 100W第29頁，共58頁，2022年，5月20日，0

8、點20分，星期日用結(jié)點電壓法ANNCBRRRRNNABC第30頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日 每盞燈為220V、 100WRRRRNNABC、代入R值得第31頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日應(yīng)用實例-照明電路ACB.一層樓二層樓三層樓N正確接法:每層樓的燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：則每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。第32頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日照明電路的一般畫法零線上不能加刀閘和保險ABCN. . . . . . .一層二層三層第33頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，

9、星期日討論討論照明電路能否采用三相三線制供電方式？ACB.一層樓二層樓三層樓N不加零線會不會出現(xiàn)問題?第34頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日設(shè)線電壓為380V。A相斷開后，B、C 兩相串連，電壓UBC （380V）加在B、C負載上。如果兩相負載對稱，則每相負載上的電壓為190V。問題1：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通, 情況如何?ACB.一層樓二層樓三層樓分析：結(jié)果：二、三樓電燈全部變暗， 不能正常工作。第35頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日 問題2： 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1/4 ）結(jié)果如何？

10、結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓， 燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3分析第36頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日關(guān)于零線的結(jié)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(shè)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37頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日3.2.2 三角形接法及計算ACB特點：

11、線電壓=相電壓第38頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日各電流的計算ACBZABZBCZCA相電流線電流第39頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20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 。ACBZABZBCZCA（1）負載不對稱時，先算出各相電流，然后計算線電流。各電流的計算第40頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日 同理：設(shè)：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(guān)系A(chǔ)CB第41頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日負載對稱時三角形接法的特

12、點ACB注意電路中規(guī)定的正方向第42頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日負載對稱時：3.3 三相電路的功率三相總有功功率： 由負載性質(zhì)決定星形接法時：三角形接法時：第43頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20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：第44頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日單相功率的測量 - 電動式瓦特計i1i2u在交流電路中其中， 為 間的夾角。指針偏轉(zhuǎn)角度電流線圈電壓線圈i2和 u 成正比，且近似同相負載第45頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日三相功率的測量 負 載ACBN三相總功

13、率為三個功率表測得數(shù)據(jù)的總和。三相四線制接法，用三個功率表測量：第46頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日三相總功率等于兩表測得數(shù)據(jù)之和。ACB三相三線制的電路中，用二表法測功率：第47頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日兩表法測量功率的原理：結(jié)論：三相總功率等于兩表測得數(shù)據(jù)之和。每單個功率表 的讀數(shù)沒有意義，實驗用的 三相瓦特計實際上就是根據(jù)“二表法”的原理設(shè)計的。第48頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日求：功率表W1、W2的讀數(shù)。例電機ACB電機的功率為 2.5 kW, （設(shè)電機為星形接法， N為其中點。） 電源線電壓為380V

14、，各相對稱。第49頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日電機ACB（1）求電流大小第50頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日ACBZBZAZCN設(shè)：（2）求電流、電壓的相位關(guān)系則：第51頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日ACBZBZAZCN間的相位差已知電機的第52頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日同理，由相量圖可得間的相位差W1的讀數(shù)為833.3瓦W2的讀數(shù)為1666.7瓦第53頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日相序指示器 三相交流電動勢出現(xiàn)最大值 的先后順序稱為三相電源的相序。 A - B - C 稱為順相序 A - C - B 稱為逆相序 將相序指示器接至三相電源 上，便可測出相序： 假設(shè)電容C接的是A相，則 L1、L2 較亮者為B相，另一相為C相。證明，請見教材C R相序指示器L1L2RR=1/(C)對稱嗎？第54頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日三相交流電路小結(jié)（1）-三相電源三相三線制三相四線制ACBNACBACB三相電源一般都是對稱的，而且多用三相四線制接法。第55頁，共58頁，2022年，5月20日，0點20分，星期日三相交流電路小結(jié)(2)-三相負載星形負載三角形負載ACBNZZZACBZZZ第56頁，共58頁，20