技師、高級(jí)技師 電路分析課件

1、攀鋼集團(tuán)長(zhǎng)鋼公司技師及高級(jí)技師培訓(xùn)班電工部分學(xué)習(xí)指導(dǎo)1第二單元 交流電路一、單相正弦交流電路二、三相正弦交流電路2第二章 單相正弦交流電路 2.1 正弦交流電路的基本概念2.3 單一參數(shù)的正弦交流電路2.4RLC串聯(lián)交流電路 正弦交流量的相量表示2.22. 5 RLC并聯(lián)交流電路3交流電的概念 如果電流或電壓每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間 （T ）就重復(fù)變化一次，則此種電流 、電壓稱(chēng)為周期性交流電流或電壓。如正弦波、方波、三角波、鋸齒波 等。 記做： u(t) = u(t + T ) TutuTt2.1 正弦交流電的基本概念5 如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，由此產(chǎn)生的電流、電壓大小和方

2、向也是正弦的，這樣的電路稱(chēng)為正弦交流電路。 正弦交流電路正弦交流電的優(yōu)越性： 便于傳輸、分配和使用； 有利于電器設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)； . . . . .6正弦交流電也有正方向,一般按正半周的方向假設(shè)。 交流電路進(jìn)行計(jì)算時(shí)，首先也要規(guī)定物理量的正方向，然后才能用數(shù)字表達(dá)式來(lái)描述。實(shí)際方向和假設(shè)方向一致實(shí)際方向和假設(shè)方向相反ti正弦交流電的方向iuR7正弦波的特征量i： 電流幅值（最大值） ： 角頻率（弧度/秒） ： 初相角特征量:8則有（均方根值）可得當(dāng) 時(shí)，交流直流熱效應(yīng)相當(dāng)電量必須大寫(xiě)如：U、I有效值有效值概念10 描述變化周期的幾種方法 1. 周期 T： 變化一周所需的時(shí)間 單位：秒，毫秒.

3、正弦波特征量之二 - 角頻率3. 角頻率 ： 每秒變化的弧度 單位：弧度/秒2. 頻率 f： 每秒變化的次數(shù) 單位：赫茲，千赫茲 .iT12正弦波特征量之三 - 初相位： t = 0 時(shí)的相位，稱(chēng)為初相位或初相角。說(shuō)明： 給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)，常用于描述多個(gè)正弦波相互間的關(guān)系。i：正弦波的相位角或相位14例幅度：已知：頻率：初相位：15 兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差( 初相差) t16兩種正弦信號(hào)的相位關(guān)系同相位 落后于相位落后相位領(lǐng)先領(lǐng)先于17 三相交流電路：三種電壓初相位各差120。 t182.2 正弦交流電的相量表示法教學(xué)目的：讓學(xué)生掌握正弦量的相量表示法和相量運(yùn)算；純電感電路的

4、電壓和電流及功率關(guān)系。20正弦波的相量表示方法瞬時(shí)值表達(dá)式相量必須小寫(xiě)前兩種不便于運(yùn)算，重點(diǎn)介紹相量表示法。波形圖i 正弦波的表示方法：重點(diǎn)21 落后于領(lǐng)先 落后？正弦波的相量表示法舉例例1：將 u1、u2 用相量表示 相位：幅度：相量大小設(shè)：23同頻率正弦波的相量畫(huà)在一起，構(gòu)成相量圖。例2：同頻率正弦波相加 -平行四邊形法則24復(fù)數(shù)ab+1將復(fù)數(shù)放到復(fù)平面上，可表示為26歐拉公式 代數(shù)式 指數(shù)式 極坐標(biāo)形式ab27 在第一象限設(shè)a、b為正實(shí)數(shù)在第二象限在第三象限在第四象限283. 除法運(yùn)算設(shè)則說(shuō)明：設(shè)任一相量90旋轉(zhuǎn)因子。+j逆時(shí)針轉(zhuǎn)90，-j順時(shí)針轉(zhuǎn)9030應(yīng)用舉例解：例1:已知瞬時(shí)值，求

5、相量。已知 求： i 、u 的相量 31220100AV32求：例2：已知相量，求瞬時(shí)值。 已知兩個(gè)頻率都為 1000 Hz 的正弦電流其相量形式為：解：33波形圖瞬時(shí)值相量圖復(fù)數(shù)符號(hào)法小結(jié)：正弦波的四種表示法 Ti34提示計(jì)算相量的相位角時(shí)，要注意所在象限。如：35符號(hào)說(shuō)明瞬時(shí)值 - 小寫(xiě)u、i有效值 - 大寫(xiě)U、I復(fù)數(shù)、相量 - 大寫(xiě) + “.”最大值 - 大寫(xiě)+下標(biāo)36正誤判斷？瞬時(shí)值復(fù)數(shù)37正誤判斷？瞬時(shí)值復(fù)數(shù)38已知：正誤判斷？有效值j4539 則：已知：正誤判斷？40 則：已知：？正誤判斷最大值41單一參數(shù)交流電路教學(xué)目的：掌握電感、電容元件交流電路的電壓與電流數(shù)值相位間的關(guān)系；學(xué)

6、會(huì)分析電感和電容交流電路；掌握電感和電容交流電路的功率關(guān)系。42正弦交流電路的分析計(jì)算2.32.3.1 單一參數(shù)的正弦交流電路2.3.2 R-L-C串聯(lián)交流電路2.3.3 交流電路的一般分析方法2.3.4 功率因數(shù)的提高43一. 電阻電路 uiR根據(jù) 歐姆定律 設(shè)則2.3.1 單一參數(shù)的正弦交流電路441. 頻率相同2. 相位相同3. 有效值關(guān)系：電阻電路中電流、電壓的關(guān)系4. 相量關(guān)系：設(shè) 則 或45電阻電路中的功率 uiR1. 瞬時(shí)功率 p：瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫(xiě)461. （耗能元件）結(jié)論：2. 隨時(shí)間變化3. 與 成比例utipt472. 平均功率（有功功率）P：一個(gè)周期內(nèi)的平均值

7、 大寫(xiě)i uR48二.電感電路 基本關(guān)系式：iuL設(shè)則-+e49電感電路中電流、電壓的關(guān)系 1. 頻率相同 2. 相位相差 90 （u 領(lǐng)先 i 90 ）iu設(shè)：503. 有效值 感抗（）定義：則：514. 相量關(guān)系設(shè)：則：52電感電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律其中含有幅度和相位信息？u、i 相位不一致 ！領(lǐng)先！53感抗（XL =L ）是頻率的函數(shù)， 表示電感電路中電壓、電流有效值之間的關(guān)系，且只對(duì)正弦波有效。XL = 0 時(shí)XL = 0關(guān)于感抗的討論e+_LR直流E+_R54電感電路中的功率1. 瞬時(shí)功率 p ：iuL-+e55儲(chǔ)存能量P 0P 0iu56 2. 平均功率 P （有功功率）結(jié)論：純

8、電感不消耗能量，只和電源進(jìn)行能量 交換（能量的吞吐）。573. 無(wú)功功率 QQ 的單位：乏、千乏 (var、kvar) Q 的定義：電感瞬時(shí)功率所能達(dá)到的最大值。用 以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。58基本關(guān)系式:設(shè)：三.電容電路uiC則：59 1. 頻率相同2. 相位相差 90 （u 落后 i 90 ）電容電路中電流、電壓的關(guān)系iu603. 有效值或 容抗（）定義：則：I61 4. 相量關(guān)系設(shè)：則：62電容電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律其中含有幅度和相位信息領(lǐng)先！63E+-e+-關(guān)于容抗的討論直流 是頻率的函數(shù)， 表示電容電路中電壓、電流有效值之間的關(guān)系，且只對(duì)正弦波有效。容抗0 時(shí) EE64電容

9、電路中的功率ui1. 瞬時(shí)功率 p65充電p放電放電P 0儲(chǔ)存能量uiuiuiuiiut66 2. 平均功率 P67瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值（吞吐規(guī)模）3. 無(wú)功功率 Q（電容性無(wú)功取負(fù)值）68已知： C 1F求：I 、i例uiC解：電流有效值求電容電路中的電流69瞬時(shí)值i 領(lǐng)先于 u 90電流有效值701. 單一參數(shù)電路中的基本關(guān)系電路參數(shù)基本關(guān)系復(fù)阻抗L復(fù)阻抗電路參數(shù)基本關(guān)系C電路參數(shù)R基本關(guān)系復(fù)阻抗小 結(jié)71 在正弦交流電路中，若正弦量用相量 表示，電路參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗（ ) 表示，則直流電路中介紹的基本定律、公式、分析方法都能用。 2. 單一參數(shù)電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律 電阻電路電感電路電容

10、電路復(fù)數(shù)形式的歐姆定律72* 電壓、電流瞬時(shí)值的關(guān)系符合歐姆定律、克氏 定律。3.簡(jiǎn)單正弦交流電路的關(guān)系(以R-L電路為例）uLiuRuRL73* 電流、電壓相量符合相量形式的歐姆定律、克氏 定律RL74在電阻電路中：正誤判斷？瞬時(shí)值有效值75在電感電路中：正誤判斷？76單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)電路參數(shù)電路圖（正方向）復(fù)數(shù)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時(shí)值有效值相量圖相量式功率有功功率無(wú)功功率Riu設(shè)則u、 i 同相0LiuCiu設(shè)則設(shè)則u領(lǐng)先 i 90u落后i 9000基本關(guān)系77R-L-C串聯(lián)交流電路和阻抗串并聯(lián)電路教學(xué)目的：讓學(xué)生掌握RLC構(gòu)成的交流電路的電壓和電流關(guān)系；掌握阻抗串聯(lián)和并

11、聯(lián)電路的特點(diǎn)和計(jì)算方法。782.3.2 R-L-C串聯(lián)交流電路若則電流、電壓的關(guān)系：uRLCi（一）79總電壓與總電流的關(guān)系式相量方程式：則相量模型RLC設(shè)（參考相量）80R-L-C串聯(lián)交流電路 - 相量圖先畫(huà)出參考相量相量表達(dá)式：RLC電壓三角形81Z：復(fù)數(shù)阻抗實(shí)部為阻虛部為抗容抗感抗令則R-L-C串聯(lián)交流電路中的 復(fù)數(shù)形式歐姆定律復(fù)數(shù)形式的歐姆定律RLC82在正弦交流電路中，只要物理量用相量表示, 元件參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗表示，則電路方程式的形式與直流電路相似。 是一個(gè)復(fù)數(shù)，但并不是正弦交流量，上面不能加點(diǎn)。Z在方程式中只是一個(gè)運(yùn)算工具。 Z說(shuō)明：RLC83關(guān)于復(fù)數(shù)阻抗 Z 的討論由復(fù)數(shù)形式的歐

12、姆定律可得：結(jié)論：的模為電路總電壓和總電流有效值之比，而的幅角則為總電壓和總電流的相位差。（二）（）Z和總電流、總電壓的關(guān)系84（） Z 和電路性質(zhì)的關(guān)系一定時(shí)電路性質(zhì)由參數(shù)決定當(dāng) 時(shí)， 表示 u 領(lǐng)先 i 電路呈感性當(dāng) 時(shí)， 表示 u 、i同相 電路呈電阻性當(dāng) 時(shí)， 表示 u 落后 i 電路呈容性阻抗角85RLC假設(shè)R、L、C已定，電路性質(zhì)能否確定？（阻性？感性？容性？）不能！ 當(dāng)不同時(shí)，可能出現(xiàn)： XL XC ，或 XL XC , 或 XL =XC 。86（）阻抗（Z）三角形阻抗三角形87（）阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系電壓三角形阻抗三角形相似88（三）R、L、C 串聯(lián)電路中的功率計(jì)算1.

13、 瞬時(shí)功率 2. 平均功率 P （有功功率） uRLCi89總電壓總電流u 與 i 的夾角平均功率P與總電壓U、總電流 I 間的關(guān)系： - 功率因數(shù) 其中：90 在 R、L、C 串聯(lián)的電路中，儲(chǔ)能元件 R、L、C 雖然不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的規(guī)模用無(wú)功功率來(lái)表示。其大小為： 3. 無(wú)功功率 Q：914. 視在功率 S： 電路中總電壓與總電流有效值的乘積。單位：伏安、千伏安PQ（有助記憶）S注： SU I 可用來(lái)衡量發(fā)電機(jī)可能提供的最大功率（額定電壓額定電流） 視在功率5. 功率三角形：無(wú)功功率有功功率92_+_p 設(shè) i 領(lǐng)先 u ，（電容性電路）R、L、C 串聯(lián)電路中的功率關(guān)系i

14、u93電壓三角形SQP功率三角形R阻抗三角形RLC94正誤判斷因?yàn)榻涣魑锢砹砍行е低膺€有相位。 ？RLC在R-L-C串聯(lián)電路中95？正誤判斷而復(fù)數(shù)阻抗只是一個(gè)運(yùn)算符號(hào)。Z 不能加 “”反映的是正弦電壓或電流，96正誤判斷在正弦交流電路中？97正誤判斷在 R-L-C 串聯(lián)電路中，假設(shè)？98正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中，假設(shè)？99交流電路的一般分析方法教學(xué)目的：讓學(xué)生掌握交流電路的一般分析方法，主要是利用復(fù)數(shù)進(jìn)行相量運(yùn)算，并結(jié)合節(jié)點(diǎn)電位法等，讓學(xué)生理解提高功率因數(shù)的意義和方法。100（一） 簡(jiǎn)單串并聯(lián)電路交流電路的一般分析方法2.3.3Z1Z2iZ1Z2101Z1Z2iZ1Z2Y1、Y2 -

15、導(dǎo)納Y1Y2102導(dǎo)納的概念設(shè):則:電導(dǎo)電納導(dǎo)納適合于并聯(lián)電路的計(jì)算,單位是西門(mén)子( s )。導(dǎo)納1031、據(jù)原電路圖畫(huà)出相量模型圖（電路結(jié)構(gòu)不變）2、根據(jù)相量模型列出相量方程式或畫(huà)相量圖（二）一般正弦交流電路的解題步驟3、用復(fù)數(shù)符號(hào)法或相量圖求解4、將結(jié)果變換成要求的形式104例1下圖中已知：I1=10A、UAB =100V，求：電流表 A 、電壓表UO 的讀數(shù)？解：方法1.利用復(fù)數(shù)進(jìn)行相量運(yùn)算方法2.利用相量圖求結(jié)果AAB C25UOC1105解法1:利用復(fù)數(shù)進(jìn)行相量運(yùn)算已知： I1=10A、 UAB =100V，則：A讀數(shù)為 10安求：A、UO的讀數(shù)即：設(shè)：為參考相量，AAB C25UO

16、C1106UO讀數(shù)為141伏求：A、UO的讀數(shù)已知： I1=10A、 UAB =100V，AAB C25UOC1107解法2:利用相量圖求解設(shè)：45由已知條件得：、領(lǐng)先 90 45落后于I=10 A、 UO =141V由圖得：求：A、UO的讀數(shù)已知： I1=10A、 UAB =100V，UC1=I XC1=100VuC1落后于 i 90AAB C25UOC1108例2已知：R1、 R2、L、C求：各支路電流的大小LC109相量模型原始電路LC110解法一節(jié)點(diǎn)電位法A已知參數(shù)：節(jié)點(diǎn)方程111由節(jié)點(diǎn)電位便求出各支路電流：112解法二：迭加原理R1R2R1R2+113解法三：戴維南定理求、BAZ11

17、4問(wèn)題的提出：日常生活中很多負(fù)載為感性的， 其等效電路及相量關(guān)系如下圖。 uiRLCOS I當(dāng)U、P 一定時(shí)，希望將COS 提高2.3.4 功率因數(shù)的提高P = PR = UICOS 其中消耗的有功功率為：115負(fù)載iu說(shuō)明：由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān)，與電路的電壓、電流無(wú)關(guān)。功率因數(shù) 和電路參數(shù)的關(guān)系RZ116例40W白熾燈 40W日光燈 發(fā)電與供電設(shè)備的容量要求較大 供電局一般要求用戶的 ， 否則受處罰。 117純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動(dòng)機(jī) 空載 滿載 日光燈 （R-L-C串聯(lián)電路）常用電路的功率因數(shù)118提高功率因數(shù)的原則： 必須保證原負(fù)載的工作狀

18、態(tài)不變。即：加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。提高功率因數(shù)的措施:uiRL并電容C119并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRLC 設(shè)原電路的功率因數(shù)為 cos L，要求補(bǔ)償?shù)絚os 須并聯(lián)多大電容？（設(shè) U、P 為已知）120分析依據(jù)：補(bǔ)償前后 P、U 不變。由相量圖可知：121iuRLC122呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論 功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭龋坷碚撋峡梢匝a(bǔ)償成以下三種情況:功率因數(shù)補(bǔ)償問(wèn)題（一）呈電阻性123結(jié)論：在 角相同的情況下，補(bǔ)償成容性要求使用的電容容量更大，經(jīng)濟(jì)上不合算，所以一般工作在欠補(bǔ)償狀態(tài)。感性（ 較?。┤菪裕?較大）C 較大功率因數(shù)補(bǔ)償成感性好，還是容性好？ 一般情況下很難做到完全

19、補(bǔ)償 （即： ）過(guò)補(bǔ)償欠補(bǔ)償124功率因數(shù)補(bǔ)償問(wèn)題（二） 并聯(lián)電容補(bǔ)償后，總電路（R-L/C）的有功功率是否改變了？問(wèn)題與討論R 定性說(shuō)明：電路中電阻沒(méi)有變，所以消耗的功率也不變。通過(guò)計(jì)算可知總功率不變。I、其中125功率因數(shù)補(bǔ)償問(wèn)題（三）提高功率因數(shù)除并電容外，用其他方法行不行？補(bǔ)償后RL串電容行否補(bǔ)償前RLC問(wèn)題與討論126 串電容功率因數(shù)可以提高，甚至可以補(bǔ)償?shù)?，但不可以這樣做！ 原因是：在外加電壓不變的情況下，負(fù)載得不到所需的額定工作電壓。同樣，電路中串、并電感或電阻也不能用于功率因數(shù)的提高。其請(qǐng)自行分析。RLC127第三章 三相正弦交流電路 3.3.1 負(fù)載星形接法及計(jì)算3.3.2

20、 負(fù)載三角形接法及計(jì)算3.4 不對(duì)稱(chēng)三相電路的分析計(jì)算3.5 三相電路的功率3.1 三相正弦交流電動(dòng)勢(shì)3.2 三相發(fā)電機(jī)繞組的連接3.3 三相負(fù)載1283.1.1 三相正弦交流電動(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)。3.1 三相正弦交流電動(dòng)勢(shì)129AXYCBZSN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)。3.1.1 三相正弦交流動(dòng)

21、勢(shì)的產(chǎn)生130大小相等，頻率相同，相位互差1203.1.2 三相電動(dòng)勢(shì)的特征：131Em 3.1.3 三相電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)關(guān)系eA+eB+eC=01323.1.4三相電動(dòng)勢(shì)的相量關(guān)系1333.2 三相交流電源的連接3.2.1 星形接法AXYCBZN134（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135 三相繞組星形連接的兩組電壓相電壓：火線對(duì)零線間的電壓ACBN120120120136線電壓：火線間的電壓CABN注意規(guī)定的正方向137線電壓和相電壓的關(guān)系30138線電壓和相電壓的關(guān)系139線電壓與相電壓的關(guān)系 -為相電壓 -

22、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(jí)為1403.2.2 三角形接法AAXYCBZBC特點(diǎn)：線電壓=相電壓141短路+EAXYZBC問(wèn)題討論+-EEE直流電源串接不行，三相交流電源可以， 為什么？142AXYZBC 三相交流電源中三個(gè)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。Em143星形接法ACB NZZZ3.3 三相負(fù)載三角形接法ACBZZZ負(fù)載也有兩種接法:144ACBNZZZ相電流(負(fù)載上的電流)：3.2.1 負(fù)載星形接法線電流(火線上的電流)：145 ACBNZZZ星形接法特點(diǎn)相電流=線電流* : 零線電流146*線電壓=相電壓, ACBNZZZ線電壓領(lǐng)先

23、于相電壓30。147ACBNZAZBZC負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法 一般線電壓 為已知，然后根據(jù)電壓和負(fù)載求電流。148（1）負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)各相單獨(dú)計(jì)算三相負(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已知：149解：1. CRA B NLC相電壓1502. 相電流： CRA B NLC令：1513. 中線電流4. 各電流相量關(guān)系152（2）負(fù)載對(duì)稱(chēng)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(chēng)，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅算一相有效值即可。153負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)問(wèn)題及討論零線是否可以取消？三相完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，零線可以取消。稱(chēng)為三相三線制

24、。ACBZZZ154三相三線制供電時(shí)各相電流的計(jì)算ANNCB求：各相電流已知：每盞燈的額定值為: 220V、 100W155用結(jié)點(diǎn)電壓法ANNCBRRRRNNABC156 每盞燈為220V、 100WRRRRNNABC、代入R值得157應(yīng)用實(shí)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。158照明電路的一般畫(huà)法零線上不能加刀閘和保險(xiǎn)ABCN. . . . . . .一層二層三層159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(huì)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題?160設(shè)線電壓

25、為380V。A相斷開(kāi)后，B、C 兩相串連，電壓UBC （380V）加在B、C負(fù)載上。如果兩相負(fù)載對(duì)稱(chēng)，則每相負(fù)載上的電壓為190V。問(wèn)題1：若一樓全部斷開(kāi)，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。161 問(wèn)題2： 若一樓斷開(kāi)，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？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。ACBR2R3分析162關(guān)于零線的結(jié)論 負(fù)載不對(duì)稱(chēng)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

26、，照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱(chēng)，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(chēng)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(kāi)，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。 1633.2.2 三角形接法及計(jì)算ACB特點(diǎn)：線電壓=相電壓164各電流的計(jì)算ACBZABZBCZCA相電流線電流165（2）負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相電流有效值相等，相位互差120 。ACBZABZBCZCA（1）負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線電流。各電流的計(jì)算166 同理：設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為 0 。負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，三角形接法線、相電流的相位關(guān)系

27、ACB167負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)三角形接法的特點(diǎn)ACB注意電路中規(guī)定的正方向168負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：3.3 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)：169有功功率：無(wú)功功率：視在功率：在三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)的條件下：170單相功率的測(cè)量 - 電動(dòng)式瓦特計(jì)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(fù)載171三相功率的測(cè)量 負(fù) 載ACBN三相總功率為三個(gè)功率表測(cè)得數(shù)據(jù)的總和。三相四線制接法，用三個(gè)功率表測(cè)量：172三相總功率等于兩表測(cè)得數(shù)據(jù)之和。ACB三相三線制的電路中，用二表法測(cè)功率：173兩表法測(cè)量功率的原理：結(jié)論：三相總功率

28、等于兩表測(cè)得數(shù)據(jù)之和。每單個(gè)功率表 的讀數(shù)沒(méi)有意義，實(shí)驗(yàn)用的 三相瓦特計(jì)實(shí)際上就是根據(jù)“二表法”的原理設(shè)計(jì)的。174求：功率表W1、W2的讀數(shù)。例電機(jī)ACB電機(jī)的功率為 2.5 kW, （設(shè)電機(jī)為星形接法， N為其中點(diǎn)。） 電源線電壓為380V，各相對(duì)稱(chēng)。175電機(jī)ACB（1）求電流大小176ACBZBZAZCN設(shè)：（2）求電流、電壓的相位關(guān)系則：177ACBZBZAZCN間的相位差已知電機(jī)的178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179相序指示器 三相交流電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)最大值 的先后順序稱(chēng)為三相電源的相序。 A - B - C 稱(chēng)為順相序 A - C

29、- B 稱(chēng)為逆相序 將相序指示器接至三相電源 上，便可測(cè)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(qǐng)見(jiàn)教材C R相序指示器L1L2RR=1/(C)對(duì)稱(chēng)嗎？180三相交流電路小結(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(duì)稱(chēng)的，而且多用三相四線制接法。181三相交流電路小結(jié)(2)-三相負(fù)載星形負(fù)載三角形負(fù)載ACBNZZZACBZZZ182三相交流電路小結(jié)(3)-三相電路計(jì)算負(fù)載形接法對(duì)稱(chēng)負(fù)載下：各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)算。負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)：負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：電壓對(duì)稱(chēng)、電流對(duì)稱(chēng)，只需計(jì)算一相。 求電表讀數(shù)時(shí)，可只算有效值，不算相位。負(fù)載Y形接

30、法電源對(duì)稱(chēng)時(shí)：三相電路的計(jì)算要特別注意相位問(wèn)題。183三相交流電路小結(jié)(4)-三相功率計(jì)算三相總功率：負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：和接法無(wú)關(guān)184 例1 圖中電源電壓對(duì)稱(chēng)，線電壓U=380 V ，負(fù)載為 電燈組，每相電燈（額定電壓220V）負(fù)載的電阻400。試計(jì)算：求負(fù)載相電壓、相電流；(2) 如果A相斷開(kāi)時(shí)，其他兩相負(fù)載相電壓、相電流；(3) 如果A短路時(shí)，其他兩相負(fù)載相電壓、相電流；(4) 如果采用了三相四線制，當(dāng)1相斷開(kāi)、短路時(shí)其他兩相負(fù)載相電壓、相電流。iBiCiANN 解：（1） 負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，可以不接中線，負(fù)載的相電壓與電 源 的相電壓相等（在額定電壓下工作）。185iBiCiANN(2) 如果A相

31、斷開(kāi)時(shí)，其他兩相負(fù)載相電壓、相電流；(3) 如果A短路時(shí)，其他兩相負(fù)載相電壓、相電流； 超過(guò)了的額定電壓，燈將被損壞。(4) 如果采用了三相四線制，當(dāng)1相斷開(kāi)、短路時(shí)其他兩相負(fù)載相電壓、相電流。 因有中線，其余兩相未受影響，電壓仍為220V。 但A相短路電流很大將熔斷器熔斷。中線的作用是什么？186 例 2 在如圖（a）所示的三相四線制電路中, 外加電壓UL=380 V, 試求各相負(fù)載電流及中線電流。 解: 相電壓選為參考相量, 則:(a)ANCNBUCIAUBR1 4jXLj3R3 6j XCj 8ICIBR2 5IN電路圖UA187中線電流為中線的作用: 中線在三相電路中的作用是既能為用戶

32、提供兩種不同的電壓, 同時(shí)又為星形聯(lián)接的不對(duì)稱(chēng)負(fù)載提供對(duì)稱(chēng)的 220 V相電壓。 因此, 為了保證負(fù)載的相電壓對(duì)稱(chēng), 在中線的干線上是不準(zhǔn)接入熔斷器和開(kāi)關(guān)的, 而且要用具有足夠機(jī)械強(qiáng)度的導(dǎo)線作中線。 ICIBINIAUBIBICUCUA36.997.153.1(b)相量圖1882、負(fù)載的三角形聯(lián)接（ 形）若忽略端線阻抗（ZL=0）, 則電路具有以下關(guān)系。 iCABCiBiAiCAiBCiAB +uAB +uBC +uCA(2) 負(fù)載線、相電流之間的關(guān)系線、相電壓對(duì)應(yīng)相等(1) 負(fù)載線、相電壓之間的關(guān)系各相負(fù)載相電流分別為各相負(fù)載的電壓與電流相位差分別為189(2) 負(fù)載線、相電流之間的關(guān)系 根

33、據(jù)KCL，負(fù)載線、相電流之間的關(guān)系為若負(fù)載對(duì)稱(chēng)，即和 則負(fù)載相電流也是對(duì)稱(chēng)的，即IAIBICICAIABIBC 顯然三個(gè)線電流也對(duì)稱(chēng)，若有效值用Il表示，則有IA= IB= IC= Il，且 ；相位上，線電流滯后相應(yīng)的相電流30o 。 UABUCAUBCiCABCiBiCAiBCiAB +uAB +uBC +uCA190 (3) 各線電流由兩相鄰相電流決定。在對(duì)稱(chēng)條件下, 線電流是相電流的 倍, 即 , 且滯后于相應(yīng)的相電流30。 由上述可知, 在負(fù)載為三角形聯(lián)接時(shí), 相電壓對(duì)稱(chēng)。 若某一相負(fù)載斷開(kāi), 并不影響其他兩相的工作。 相量圖191 例 4 如圖 所示的三相三線制電路中, 各相負(fù)載的復(fù)

34、阻抗Z=(6+j8) , 外加線電壓380V,試求正常工作時(shí)負(fù)載的相電流和線電流。 iBiCiA式中, 每相阻抗為：則線電流為：解：由于是對(duì)稱(chēng)電路, 所以 每相相電流為：192三相負(fù)載采用何種聯(lián)接方式由負(fù)載的額定電壓決定。當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源線電壓時(shí)采用三角形聯(lián)接；當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源相電壓時(shí)采用星形聯(lián)接。注意三相四線制三角形聯(lián)接星形聯(lián)接NABCZ3Z2Z1M3 193三、無(wú)功功率在對(duì)稱(chēng)電路中：四、視在功率五、三相負(fù)載的功率因數(shù)： 例 ：設(shè)三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載() , 接在線電壓上, 試求分別為星形（）接法和三角形（）接法時(shí), 三相電路的總功率。 194解： 每相阻抗形接法時(shí)的線電流等于相電流,

35、即則三相總功率為形接法時(shí)的線電流總結(jié)： 在電源電壓不變時(shí), 同一負(fù)載由星形改接為三角形聯(lián)接時(shí), 功率增加到原來(lái)的 3 倍。195第三節(jié) 實(shí)際三相對(duì)稱(chēng)電路（考慮線路阻抗）的計(jì)算(b)一相計(jì)算電路三相對(duì)稱(chēng)電路具有對(duì)稱(chēng)性，計(jì)算過(guò)程可以簡(jiǎn)化。對(duì)圖(a)設(shè)：N點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)列寫(xiě)節(jié)點(diǎn)電壓方程為：+-+-BCN+-A(a)對(duì)稱(chēng)三相四線Y-Y電路+-AN196中線電流為“0”，又因三相電源、負(fù)載均對(duì)稱(chēng)，所以：+-AN197+-AN總結(jié)：（1）Y-Y對(duì)稱(chēng)三相電路可以不要中線。（2）三相電路中的各組電壓、電流均為對(duì)稱(chēng)組。（3）只計(jì)算一相，其他兩相可直接寫(xiě)出。對(duì)于Y- 聯(lián)接的三相對(duì)稱(chēng)電路，可利用Y- 變換為Y-Y，再進(jìn)行計(jì)算。198+-AN例6-3 某變電站經(jīng)線路阻抗的配電線與電網(wǎng)聯(lián)接。變電站變壓器原邊為星形聯(lián)接，每相等效阻抗求：變壓器原邊的各相電流、端電壓相量以及電網(wǎng)輸出的功率和變壓器吸收的功率。+-+-BCN+-A解：此電路具有對(duì)稱(chēng)性，畫(huà)出A相電路如圖所示。199+-AN變壓器原邊相電壓：變壓器原邊線電壓：200電網(wǎng)輸出的功率：變壓器吸收的功率：201 (1) 各組負(fù)載的相電流； (2) 線路中的電流； (3) 每組負(fù)載的功率及電源的功率。求：每根導(dǎo)線的阻抗為 負(fù)載每相阻抗三角形聯(lián)接例 對(duì)稱(chēng)三