三相電路演示文稿

1、三相電路演示文稿第一頁，共六十一頁。優(yōu)選三相電路第二頁，共六十一頁。 研究三相電路要注意其特殊性，即： （1）特殊的電源 （2）特殊的負(fù)載 （3）特殊的連接 （4）特殊的求解方式下 頁上 頁返 回第三頁，共六十一頁。1.對稱三相電源的產(chǎn)生通常由三相同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，三相繞組在空間互差120，當(dāng)轉(zhuǎn)子以均勻角速度轉(zhuǎn)動時，在三相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而形成對稱三相電源。NSIwAZBXCY三相同步發(fā)電機(jī)示意圖12.1 三相電路下 頁上 頁返 回第四頁，共六十一頁。（1） 瞬時值表達(dá)式A+XuAB+YuBC+ZuC（2） 波形圖A、B、C 三端稱為始端，X、Y、Z 三端稱為末端。 t uAuBuuCO下

2、 頁上 頁返 回第五頁，共六十一頁。（3） 相量表示120120120（4） 對稱三相電源的特點下 頁上 頁返 回第六頁，共六十一頁。正序(順序)：ABCA負(fù)序(逆序)：ACBAABC相序的實際意義：對三相電動機(jī)，如果相序反了，就會反轉(zhuǎn)。以后如果不加說明，一般都認(rèn)為是正相序。DABC123DACB123正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)（5） 對稱三相電源的相序ABC三相電源中各相電源經(jīng)過同一值(如最大值)的先后順序下 頁上 頁返 回第七頁，共六十一頁。2. 三相電源的聯(lián)接把三個繞組的末端 X, Y, Z 接在一起，把始端 A,B,C 引出來+ANX+BY+CZA+X+BCYZABCN X, Y, Z 接在一起的點稱為

3、Y聯(lián)接對稱三相電源的中性點，用N表示。（1）星形聯(lián)接(Y聯(lián)接)下 頁上 頁返 回第八頁，共六十一頁。（2）三角形聯(lián)接(聯(lián)接)+AXBYCZ+A+X+BCYZABC三角形聯(lián)接的對稱三相電源沒有中點。三個繞組始末端順序相接。下 頁上 頁返 回第九頁，共六十一頁。名詞介紹：(1) 端線(火線)：始端A, B, C 三端引出線。(2) 中線：中性點N引出線， 接無中線。(3) 三相三線制與三相四線制。(5) 相電壓：每相電源的電壓。(4) 線電壓：端線與端線之間的電壓。A+X+BCYZABCA+X+BCYZABCN下 頁上 頁返 回第十頁，共六十一頁。3. 三相負(fù)載及其聯(lián)接 三相電路的負(fù)載由三部分組成

4、，其中每一部分叫做一相負(fù)載，三相負(fù)載也有星型和三角形二種聯(lián)接方式。ABCNZAZCZBABCZBCZCAZAB星形聯(lián)接三角形聯(lián)接稱三相對稱負(fù)載下 頁上 頁返 回第十一頁，共六十一頁。負(fù)載的相電壓：每相負(fù)載上的電壓。線電流：流過端線的電流。相電流：流過每相負(fù)載的電流。ABCNZAZCZBABCZBCZCAZAB負(fù)載的線電壓：負(fù)載端線間的電壓。下 頁上 頁返 回第十二頁，共六十一頁。4. 三相電路 三相電路就是由對稱三相電源和三相負(fù)載聯(lián)接起來所組成的系統(tǒng)。工程上根據(jù)實際需要可以組成：電源YY負(fù)載電源Y負(fù)載當(dāng)組成三相電路的電源和負(fù)載都對稱時，稱對稱三相電路下 頁上 頁返 回第十三頁，共六十一頁。+A

5、N+B+CZZZN三相四線制+ABCZZZYYY下 頁上 頁返 回第十四頁，共六十一頁。1. Y聯(lián)接12.2 對稱三相電源線電壓（電流） 與相電壓（電流）的關(guān)系A(chǔ)+X+BCYZABCN下 頁上 頁返 回第十五頁，共六十一頁。利用相量圖得到相電壓和線電壓之間的關(guān)系：線電壓對稱(大小相等，相位互差120o)一般表示為：30o30o30o下 頁上 頁返 回第十六頁，共六十一頁。對Y接法的對稱三相電源 所謂的“對應(yīng)”：對應(yīng)相電壓用線電壓的 第一個下標(biāo)字母標(biāo)出。(1) 相電壓對稱，則線電壓也對稱。(3) 線電壓相位領(lǐng)先對應(yīng)相電壓30o。 結(jié)論下 頁上 頁返 回第十七頁，共六十一頁。2. 聯(lián)接即線電壓等于

6、對應(yīng)的相電壓。A+X+BCYZABC 以上關(guān)于線電壓和相電壓的關(guān)系也適用于對稱星型負(fù)載和三角型負(fù)載。下 頁上 頁返 回第十八頁，共六十一頁。關(guān)于聯(lián)接電源需要強調(diào)一點：始端末端要依次相連。正確接法錯誤接法I =0 , 聯(lián)接電源中不會產(chǎn)生環(huán)流。注意I 0 , 接電源中將會產(chǎn)生環(huán)流。下 頁上 頁返 回第十九頁，共六十一頁。 當(dāng)將一組三相電源連成三角形時，應(yīng)先不完全閉合，留下一個開口，在開口處接上一個交流電壓表，測量回路中總的電壓是否為零。如果電壓為零，說明連接正確，然后再把開口處接在一起。VV型接法的電源：若將接的三相電源去掉一相，則線電壓仍為對稱三相電源。+ABCABC+下 頁上 頁返 回第二十頁

7、，共六十一頁。3. 相電流和線電流的關(guān)系A(chǔ)+BCABCNABCNZZZ星型聯(lián)接時，線電流等于相電流。結(jié)論下 頁上 頁返 回第二十一頁，共六十一頁。ABCZZZABCZ/3Z/3Z/3N結(jié)論(2)線電流相位滯后對應(yīng)相電流30o。 聯(lián)接的對稱電路：下 頁上 頁返 回第二十二頁，共六十一頁。12.3 對稱三相電路的計算 對稱三相電路由于電源對稱、負(fù)載對稱、線路對稱，因而可以引入一特殊的計算方法。1. YY聯(lián)接(三相三線制）+_+_+NnZZZABCabc下 頁上 頁返 回第二十三頁，共六十一頁。以N點為參考點，對n點列寫節(jié)點方程：+_+_+NnZZZABCabc下 頁上 頁返 回第二十四頁，共六十一

8、頁。負(fù)載側(cè)相電壓：因N，n兩點等電位，可將其短路，且其中電流為零。這樣便可將三相電路的計算化為單相電路的計算。+_+_+NnZZZABCabcA相計算電路+ANnaZ也為對稱電壓下 頁上 頁返 回第二十五頁，共六十一頁。計算電流：為對稱電流結(jié)論UnN=0，電源中點與負(fù)載中點等電位。有無 中線對電路情況沒有影響。2. 對稱情況下，各相電壓、電流都是對稱的，可采用一相（A相）等效電路計算。只要算出一相的電壓、電流，則其它兩相的電壓、電流可按對稱關(guān)系直接寫出。3. Y形聯(lián)接的對稱三相負(fù)載，其相、線電壓、電流的關(guān)系為：下 頁上 頁返 回第二十六頁，共六十一頁。2. Y聯(lián)接+_+_+NZZZABCabc

9、負(fù)載上相電壓與線電壓相等：解法一下 頁上 頁返 回第二十七頁，共六十一頁。計算相電流：線電流：30o30o30o30o下 頁上 頁返 回第二十八頁，共六十一頁。(1) 負(fù)載上相電壓與線電壓相等，且對稱。(2) 線電流與相電流也是對稱的。線電流大小是相電流的 倍，相位落后相應(yīng)相電流30。 故上述電路也可只計算一相，根據(jù)對稱性即可得到其余兩相結(jié)果。+_+_+NZZZABCabcnZ/3結(jié)論解法二下 頁上 頁返 回第二十九頁，共六十一頁。+ANnaZ/3利用計算相電流的一相等效電路。+ABbaZ解法三下 頁上 頁返 回第三十頁，共六十一頁。3. 電源為聯(lián)接時的對稱三相電路的計算 將接電源用Y接電源替

10、代，保證其線電壓相等，再根據(jù)上述YY， Y 接方法計算。+ABC+NABCN下 頁上 頁返 回第三十一頁，共六十一頁。例b+_ACBZZlZlZlZZac+ANnaZ/3Zl下 頁上 頁返 回第三十二頁，共六十一頁。(1) 將所有三相電源、負(fù)載都化為等值YY接電路； (2) 連接各負(fù)載和電源中點，中線上若有阻抗可不計；(3) 畫出單相計算電路，求出一相的電壓、電流：(4) 根據(jù) 接、Y接時 線量、相量之間的關(guān)系，求出原電路的電流電壓。(5) 由對稱性，得出其它兩相的電壓、電流。 對稱三相電路的一般計算方法:一相電路中的電壓為Y接時的相電壓。一相電路中的電流為線電流。下 頁上 頁返 回第三十三頁

11、，共六十一頁。例1 ABCZZZZlZlZl已知對稱三相電源線電壓為380V，Z=6.4+j4.8， Zl =6.4+j4.8。求負(fù)載Z的相電壓、線電壓和電流。解+A+BN+CZlZlZlZZZ+ANnaZZl畫出一相計算圖下 頁上 頁返 回第三十四頁，共六十一頁。+ANnaZZl下 頁上 頁返 回第三十五頁，共六十一頁。例2 ABCZZZABCZZZ一對稱三相負(fù)載分別接成Y和型。分別求線電流。解 應(yīng)用：Y降壓起動。下 頁上 頁返 回第三十六頁，共六十一頁。例3 如圖對稱三相電路，電源線電壓為380V，|Z1|=10，cos1 =0.6(感性)， Z2= j50， ZN=1+ j2。求：線電流

12、、相電流，并定性畫出相量圖(以A相為例)。+_+NACBZ1Z2ZNN解 +_Z1畫出一相計算圖下 頁上 頁返 回第三十七頁，共六十一頁。根據(jù)對稱性，得B、C相的線電流、相電流：+_Z1下 頁上 頁返 回第三十八頁，共六十一頁。由此可以畫出相量圖：30o53.1o18.4o下 頁上 頁返 回第三十九頁，共六十一頁。例4+_Z1Z1Z1Z2Z2Z2ZnLLLRRRABCM*MMLMLMLM首先消去互感，進(jìn)行Y變換，然后取A相計算電路下 頁上 頁返 回第四十頁，共六十一頁。負(fù)載化為Y接。根據(jù)對稱性，中性電阻 Zn 短路。+_Z1Z2/3Z3下 頁上 頁返 回第四十一頁，共六十一頁。電源不對稱（不對

13、稱程度小，系統(tǒng)保證其對稱)。電路參數(shù)(負(fù)載)不對稱情況很多。電源對稱，負(fù)載不對稱(低壓電力網(wǎng)) 。分析方法不對稱復(fù)雜交流電路分析方法。主要了解：中性點位移。12.3 不對稱三相電路的概念 討論對象下 頁上 頁返 回第四十二頁，共六十一頁。負(fù)載各相電壓：三相負(fù)載Za、Zb、 Zc不相同。+_+_+NNZNZaZbZcABC下 頁上 頁返 回第四十三頁，共六十一頁。負(fù)載中點與電源中點不重合的現(xiàn)象。在電源對稱情況下，可以根據(jù)中點位移的情況來判斷負(fù)載端不對稱的程度。當(dāng)中點位移較大時，會造成負(fù)載相電壓嚴(yán)重不對稱，使負(fù)載的工作狀態(tài)不正常。相量圖NN中性點位移.下 頁上 頁返 回第四十四頁，共六十一頁。例1

14、(1) 正常情況下，三相四線制，中線阻抗約為零。每相負(fù)載的工作情況相對獨立。(2) 若三相三線制, 設(shè)A相斷路(三相不對稱)燈泡未在額定電壓下工作，燈光昏暗。ACBNNACBN照明電路：下 頁上 頁返 回第四十五頁，共六十一頁。(3) A相短路超過燈泡的額定電壓，燈泡可能燒壞。計算短路電流：ACBN短路電流是正常時電流的3倍下 頁上 頁返 回第四十六頁，共六十一頁。（2）中線不裝保險，并且中線較粗。一是減少損耗， 二是加強強度(中線一旦斷了，負(fù)載不能正常工作)。（3） 要消除或減少中點的位移，盡量減少中線阻抗，然而從經(jīng)濟(jì)的觀點來看，中線不可能做得很粗，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整負(fù)載，使其接近對稱情況。結(jié)論（1

15、）負(fù)載不對稱，電源中性點和負(fù)載中性點不等位，中線 中有電流，各相電壓、電流不再存在對稱關(guān)系；下 頁上 頁返 回第四十七頁，共六十一頁。圖示為相序儀電路。說明測相序的方法解例2CReq+AN+AN+B+CCRRN應(yīng)用戴維寧定理得等效電路。A當(dāng)C變化時，N在一半圓上移動。下 頁上 頁返 回第四十八頁，共六十一頁。若以接電容一相為A相，則B相電壓比C相電壓高。B相燈較亮，C相較暗(正序)。據(jù)此可測定三相電源的相序。NCBAN三相電源的相量圖電容斷路，N在CB線中點電容變化，N在半圓上運動，因此總滿足：下 頁上 頁返 回第四十九頁，共六十一頁。例3ZZZA1A2A3S如圖電路中，電源三相對稱。當(dāng)開關(guān)S

16、閉合時，電流表的讀數(shù)均為5A。求：開關(guān)S打開后各電流表的讀數(shù)。解 開關(guān)S打開后，電流表A2中的電流與負(fù)載對稱時的電流相同。而A1、A3中的電流相當(dāng)于負(fù)載對稱時的相電流。電流表A2的讀數(shù)=5A電流表A1、A3的讀數(shù)=下 頁上 頁返 回第五十頁，共六十一頁。1. 對稱三相電路功率的計算12.4 三相電路的功率 Pp=UpIpcos 三相總功率： P=3Pp=3UpIpcos （1）平均功率ABCZZZ下 頁上 頁返 回第五十一頁，共六十一頁。注(1) 為相電壓與相電流的相位差角(阻抗角)，不要誤以為是線電壓與線電流的相位差。(2) cos為每相的功率因數(shù)，在對稱三相制中三相功率因數(shù)： cos A=

17、 cos B = cos C = cos 。(3) 公式計算電源發(fā)出的功率(或負(fù)載吸收的功率)。ABCZZZ下 頁上 頁返 回第五十二頁，共六十一頁。（2） 無功功率Q=QA+QB+QC= 3Qp（3） 視在功率這里的，P、Q、S 都是指三相總和。功率因數(shù)也可定義為： cos =P/S (不對稱時 無意義)下 頁上 頁返 回第五十三頁，共六十一頁。（4）對稱三相負(fù)載的瞬時功率下 頁上 頁返 回第五十四頁，共六十一頁。單相：瞬時功率脈動三相：瞬時功率恒定 wtpO3UIcospw tOUIcos電動機(jī)轉(zhuǎn)矩: m p可以得到均衡的機(jī)械力矩。避免了機(jī)械振動。下 頁上 頁返 回第五十五頁，共六十一頁。

18、2. 三相功率的測量(1) 三表法若負(fù)載對稱，則需一塊表，讀數(shù)乘以 3。*三相負(fù)載WWWABCN*三相四線制下 頁上 頁返 回第五十六頁，共六十一頁。(2) 二表法：這種測量線路的接法是將兩個功率表的電流線圈串到任意兩相中，電壓線圈的同名端接到其電流線圈所串的線上，電壓線圈的非同名端接到另一相沒有串功率表的線上。（有三種接線方式）若W1的讀數(shù)為P1 , W2的讀數(shù)為P2 ，則三相總功率為：三相負(fù)載W1ABC*W2三相三線制P=P1+P2下 頁上 頁返 回第五十七頁，共六十一頁。若W1的讀數(shù)為P1 , W2的讀數(shù)為P2 ，則三相總功率為：三相負(fù)載W1ABC*W2P=P1+P2三相負(fù)載W2ABC*W1三相負(fù)載W1ABC*W2下 頁上 頁返 回第五十八頁，共六十一