課件9：三相交流電路

威海工業(yè)技術(shù)學(xué)校張寶愛(ài)三相交流電路威海工業(yè)技術(shù)學(xué)校張寶愛(ài)三相交流電路1三、三相負(fù)載的連接四、三相電功率

三相正弦交流電路二、三相電源的連接一、三相交流電基礎(chǔ)知識(shí)三、三相負(fù)載的連接四、三相電功率三相正弦交流電路二、三相電23、三相交流電路：由三相電源與三相負(fù)載組成的電路稱為三相交流電路。2、三相交流電源：將三個(gè)幅值相等、頻率相同、相位互差(120o)的單相交流電源按規(guī)定方式組合而成的電源稱為三相交流電源。動(dòng)畫(huà)：三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生三相交流電的基礎(chǔ)知識(shí)1—基本概念1、三相交流電的產(chǎn)生tEewsinmU=)32

sin(mVp-=tEew)32

sin(mWp+=tEew3、三相交流電路：由三相電源與三相負(fù)載組成的電路稱為三相交3eUeVeWUm-Umt02三相電源相電壓的波形120UUUWUV120120三相交流電的基礎(chǔ)知識(shí)2—相序相序：三相電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，它們到達(dá)最大值(或相應(yīng)零值)的先后次序，稱為相序。正序：三個(gè)電動(dòng)勢(shì)按順時(shí)針?lè)较虻拇涡虻竭_(dá)最大值(或相應(yīng)零值)，即UV

W

U的順序，稱為正序或順序

。分析問(wèn)題時(shí)一般都采用這種相序。負(fù)序：三個(gè)電動(dòng)勢(shì)按逆時(shí)針?lè)较虻拇涡虻竭_(dá)最大值(或相應(yīng)零值)，即UWVU的順序，稱為負(fù)序或逆序。eUeVeWUm-Umt02三相電源相電壓的波形124N?三相交流電的基礎(chǔ)知識(shí)3—三相交流電源N?三相交流電的基礎(chǔ)知識(shí)3—三相交流電源5三相交流電源的連接中性點(diǎn)三相四線制電源提供兩種電壓端線中性線

三個(gè)繞組末端U2、V2、W2連接點(diǎn)稱中性點(diǎn)，記作N；三個(gè)繞組首端U1、V1、W1

引出的導(dǎo)線稱為端線(或相線、火線用黃綠紅三種顏色區(qū)分)。相電壓：端線與中性線之間的電壓用UP表示。線電壓：端線與端線之間的電壓用UL

表示。由中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱中性線(黑色線或白色線）；三相交流電源的連接中性點(diǎn)三相四線制電源提供兩種電壓端線中性線61．三相電源的相電壓根據(jù)三相電源定義，設(shè)U相電壓初相角為零，端線與中性線之間電壓為三相電源電壓矢量圖120UUUWUV1201201．三相電源的相電壓根據(jù)三相電源定義，設(shè)U相電壓初相角為72．三相電源的線電壓(uUV

、uVW

、

uWU)矢量圖UUUWUV303030三個(gè)線電壓有效值相等，都等于相電壓的倍，在相位上分別超前對(duì)應(yīng)的相電壓30o。各線電壓的相位差亦是120o。用矢量法進(jìn)行計(jì)算得：VUUVuuu-=WVVWuuu-=UWWUuuu-=2．三相電源的線電壓(uUV、uVW、uWU)矢量圖U8三相四線制供電方式，相電壓對(duì)稱，線電壓也是對(duì)稱的。[例]三相四線制供電，已知相電壓為220V，試求線電壓。[解]UL＝UP＝×220V＝380V三相四線制供電方式，相電壓對(duì)稱，線電壓也是對(duì)稱的。[例]三相9由三相電源供電的負(fù)載稱為三相負(fù)載。三相負(fù)載分兩類：

*必須接收三相交流電源才能正常工作的負(fù)載，如三相交流電動(dòng)機(jī)為對(duì)稱負(fù)載；

*由單相電源供電的負(fù)載，如家用電器和電燈。應(yīng)用時(shí)，將所有負(fù)載盡量平均分成三組接入三相交流電源，為不對(duì)稱負(fù)載。*星形聯(lián)接*三角形聯(lián)接三相負(fù)載分兩種連接方式三相負(fù)載的連接由三相電源供電的負(fù)載稱為三相負(fù)載。三相負(fù)載分兩類：*必10星形聯(lián)結(jié)NABCZ3Z2Z1M3~三角形

聯(lián)結(jié)三相負(fù)載采用何種連接方式由負(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)結(jié)；當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源相電壓時(shí)采用星形聯(lián)結(jié)。星形聯(lián)結(jié)NABCZ3Z2Z1M3~三角形

聯(lián)結(jié)三相負(fù)載采用11將三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)電路改畫(huà)為下圖–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiNUVWN三根端線上的電流iU、iV、iW稱為線電流；流經(jīng)負(fù)載的電流iUN、iVN、iWN稱為相電流；iN稱為中性線電流。1、星形聯(lián)結(jié)電路中相電流等于線電流，或iL=iP

一、三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)及中性線作用即：2、星形聯(lián)結(jié)電路中負(fù)載的線電壓與負(fù)載相電壓的關(guān)系為：UL=UP3電路特點(diǎn)：將三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)電路改畫(huà)為下圖–+uUuV–+uW–12IUIW120120120WVII+VI結(jié)論：對(duì)稱三相負(fù)載作星形連接時(shí)，中性線電流等于零。即IN=03．星接三相對(duì)稱負(fù)載電路分析三相對(duì)稱負(fù)載是指ZU=ZV=ZW由于三相電源對(duì)稱，對(duì)稱負(fù)載時(shí)的電流也對(duì)稱。對(duì)稱負(fù)載中性線電流iN=iU+iV+iW=0中性線可省去。即：IU=IV=IW；相位互差120oIUIW120120120WVII+VI結(jié)論：對(duì)稱134．中性線的作用若負(fù)載不對(duì)稱，一定要保留中性線。否則負(fù)載上的電壓不對(duì)稱，會(huì)造成負(fù)載無(wú)法正常工作。中性線的作用：使不對(duì)稱負(fù)載兩端的電壓保持對(duì)稱。4．中性線的作用若負(fù)載不對(duì)稱，一定要保留中性線。否則負(fù)載14課件9：三相交流電路15–

+uUNuV–

+uW–

+iUNiViWiN

[例]圖中電源電壓對(duì)稱，UP=220V；負(fù)載為電燈組，在額定電壓下電阻分別為RU=5，RV=10，RW=20。電燈額定電壓UN=220V。求負(fù)載相電壓、相電流及中線電流。RURVRWUVW

[解]

負(fù)載不對(duì)稱有中性線時(shí)，負(fù)載的相電壓與電源的相電壓相等。用矢量圖求iNIN

=29.1AN=

-19oUUUWUVIVIWIUIN–+uUNuV–+uW–+iUNiViWiN[例16iUiWUiVWiUV–

+uUV+–

uVW–

+uWUUVWiViW2、對(duì)稱負(fù)載ZUV=ZVW=ZWZ=Z

相電流線電流與相電流關(guān)系：IUIVIWIWUIUVIVW二、對(duì)稱負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)1、負(fù)載的線電壓與負(fù)載的相電壓的關(guān)系：UL=UΔPPL3II=小結(jié)：線電流與相電流的數(shù)量關(guān)系：相位關(guān)系：線電流滯后相電流30oiUiWUiVWiUV–+uUV+–uVW–+uWUU17[解]

電動(dòng)機(jī)每相繞組的阻抗為(1)當(dāng)繞組采用星形聯(lián)結(jié)時(shí)，每相繞組電壓為相電壓[例]三相交流異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組起動(dòng)采用星形聯(lián)結(jié)方式，工作時(shí)采用三角形聯(lián)結(jié)。若電動(dòng)機(jī)每相繞組的電阻為6，感抗為8，電源線電壓為380V，試比較兩種接法下的相電流和線電流。[解]電動(dòng)機(jī)每相繞組的阻抗為(118(2)

繞組采用三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，每相繞組電壓為線電壓，即相電流為線電流為即三角形聯(lián)結(jié)的相電流是星形聯(lián)結(jié)相電流的倍。即三角形聯(lián)結(jié)的線電流是星形聯(lián)結(jié)電流的3倍。比較：a.b.三相交流電動(dòng)機(jī)采用星形起動(dòng)、三角形運(yùn)行的工作方式，可以有效減少起動(dòng)電流。(2)繞組采用三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，每相繞組電壓為線電壓，即相電流19三相電路的有功功率和無(wú)功功率是三相負(fù)載每相有功功率和無(wú)功功率之和，當(dāng)三相負(fù)載對(duì)稱時(shí)，有總視在功率為三相功率與相電壓、相電流的關(guān)系為三相電功率三相電路的有功功率和無(wú)功功率是三相負(fù)載每相有功功率和無(wú)功20三相功率與線電壓、線電流關(guān)系j為每相負(fù)載的功率因數(shù)角。[例]三相對(duì)稱負(fù)載，每相的電阻為6W，感抗為8W，接線電壓為380V的三相交流電源，試比較星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種接法下消耗的三相電功率。[解]每相繞組的阻抗為星形聯(lián)結(jié)三角形聯(lián)結(jié)則：三相功率與線電壓、線電流關(guān)系j為每相負(fù)載的功率因數(shù)角。21(1)星形聯(lián)結(jié)時(shí)三相總有功功率

[例]三相對(duì)稱負(fù)載，每相的電阻為6W，感抗為8W，接線電壓為380V的三相交流電源，試比較星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種接法下消耗的三相電功率。(1)星形聯(lián)結(jié)時(shí)三相總有功功率[例]三相對(duì)稱負(fù)載，每相22負(fù)載的相電流為線電流為負(fù)載功率因數(shù)不變，仍為三相總有功功率(2)若改為三角形聯(lián)結(jié)同樣負(fù)載，三角形聯(lián)結(jié)消耗的有功功率是星形聯(lián)結(jié)時(shí)的3

倍，無(wú)功功率和視在功率都是這種關(guān)系。負(fù)載的相電流為線電流為負(fù)載功率因數(shù)不變，仍為三相總有功功率(23威海工業(yè)技術(shù)學(xué)校張寶愛(ài)三相交流電路威海工業(yè)技術(shù)學(xué)校張寶愛(ài)三相交流電路24三、三相負(fù)載的連接四、三相電功率

三相正弦交流電路二、三相電源的連接一、三相交流電基礎(chǔ)知識(shí)三、三相負(fù)載的連接四、三相電功率三相正弦交流電路二、三相電253、三相交流電路：由三相電源與三相負(fù)載組成的電路稱為三相交流電路。2、三相交流電源：將三個(gè)幅值相等、頻率相同、相位互差(120o)的單相交流電源按規(guī)定方式組合而成的電源稱為三相交流電源。動(dòng)畫(huà)：三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生三相交流電的基礎(chǔ)知識(shí)1—基本概念1、三相交流電的產(chǎn)生tEewsinmU=)32

sin(mVp-=tEew)32

sin(mWp+=tEew3、三相交流電路：由三相電源與三相負(fù)載組成的電路稱為三相交26eUeVeWUm-Umt02三相電源相電壓的波形120UUUWUV120120三相交流電的基礎(chǔ)知識(shí)2—相序相序：三相電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，它們到達(dá)最大值(或相應(yīng)零值)的先后次序，稱為相序。正序：三個(gè)電動(dòng)勢(shì)按順時(shí)針?lè)较虻拇涡虻竭_(dá)最大值(或相應(yīng)零值)，即UV

W

U的順序，稱為正序或順序

。分析問(wèn)題時(shí)一般都采用這種相序。負(fù)序：三個(gè)電動(dòng)勢(shì)按逆時(shí)針?lè)较虻拇涡虻竭_(dá)最大值(或相應(yīng)零值)，即UWVU的順序，稱為負(fù)序或逆序。eUeVeWUm-Umt02三相電源相電壓的波形1227N?三相交流電的基礎(chǔ)知識(shí)3—三相交流電源N?三相交流電的基礎(chǔ)知識(shí)3—三相交流電源28三相交流電源的連接中性點(diǎn)三相四線制電源提供兩種電壓端線中性線

三個(gè)繞組末端U2、V2、W2連接點(diǎn)稱中性點(diǎn)，記作N；三個(gè)繞組首端U1、V1、W1

引出的導(dǎo)線稱為端線(或相線、火線用黃綠紅三種顏色區(qū)分)。相電壓：端線與中性線之間的電壓用UP表示。線電壓：端線與端線之間的電壓用UL

表示。由中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱中性線(黑色線或白色線）；三相交流電源的連接中性點(diǎn)三相四線制電源提供兩種電壓端線中性線291．三相電源的相電壓根據(jù)三相電源定義，設(shè)U相電壓初相角為零，端線與中性線之間電壓為三相電源電壓矢量圖120UUUWUV1201201．三相電源的相電壓根據(jù)三相電源定義，設(shè)U相電壓初相角為302．三相電源的線電壓(uUV

、uVW

、

uWU)矢量圖UUUWUV303030三個(gè)線電壓有效值相等，都等于相電壓的倍，在相位上分別超前對(duì)應(yīng)的相電壓30o。各線電壓的相位差亦是120o。用矢量法進(jìn)行計(jì)算得：VUUVuuu-=WVVWuuu-=UWWUuuu-=2．三相電源的線電壓(uUV、uVW、uWU)矢量圖U31三相四線制供電方式，相電壓對(duì)稱，線電壓也是對(duì)稱的。[例]三相四線制供電，已知相電壓為220V，試求線電壓。[解]UL＝UP＝×220V＝380V三相四線制供電方式，相電壓對(duì)稱，線電壓也是對(duì)稱的。[例]三相32由三相電源供電的負(fù)載稱為三相負(fù)載。三相負(fù)載分兩類：

*必須接收三相交流電源才能正常工作的負(fù)載，如三相交流電動(dòng)機(jī)為對(duì)稱負(fù)載；

*由單相電源供電的負(fù)載，如家用電器和電燈。應(yīng)用時(shí)，將所有負(fù)載盡量平均分成三組接入三相交流電源，為不對(duì)稱負(fù)載。*星形聯(lián)接*三角形聯(lián)接三相負(fù)載分兩種連接方式三相負(fù)載的連接由三相電源供電的負(fù)載稱為三相負(fù)載。三相負(fù)載分兩類：*必33星形聯(lián)結(jié)NABCZ3Z2Z1M3~三角形

聯(lián)結(jié)三相負(fù)載采用何種連接方式由負(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)結(jié)；當(dāng)負(fù)載額定電壓等于電源相電壓時(shí)采用星形聯(lián)結(jié)。星形聯(lián)結(jié)NABCZ3Z2Z1M3~三角形

聯(lián)結(jié)三相負(fù)載采用34將三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)電路改畫(huà)為下圖–

+uUuV–

+uW–

+iUNiViWiNUVWN三根端線上的電流iU、iV、iW稱為線電流；流經(jīng)負(fù)載的電流iUN、iVN、iWN稱為相電流；iN稱為中性線電流。1、星形聯(lián)結(jié)電路中相電流等于線電流，或iL=iP

一、三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)及中性線作用即：2、星形聯(lián)結(jié)電路中負(fù)載的線電壓與負(fù)載相電壓的關(guān)系為：UL=UP3電路特點(diǎn)：將三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)電路改畫(huà)為下圖–+uUuV–+uW–35IUIW120120120WVII+VI結(jié)論：對(duì)稱三相負(fù)載作星形連接時(shí)，中性線電流等于零。即IN=03．星接三相對(duì)稱負(fù)載電路分析三相對(duì)稱負(fù)載是指ZU=ZV=ZW由于三相電源對(duì)稱，對(duì)稱負(fù)載時(shí)的電流也對(duì)稱。對(duì)稱負(fù)載中性線電流iN=iU+iV+iW=0中性線可省去。即：IU=IV=IW；相位互差120oIUIW120120120WVII+VI結(jié)論：對(duì)稱364．中性線的作用若負(fù)載不對(duì)稱，一定要保留中性線。否則負(fù)載上的電壓不對(duì)稱，會(huì)造成負(fù)載無(wú)法正常工作。中性線的作用：使不對(duì)稱負(fù)載兩端的電壓保持對(duì)稱。4．中性線的作用若負(fù)載不對(duì)稱，一定要保留中性線。否則負(fù)載37課件9：三相交流電路38–

+uUNuV–

+uW–

+iUNiViWiN

[例]圖中電源電壓對(duì)稱，UP=220V；負(fù)載為電燈組，在額定電壓下電阻分別為RU=5，RV=10，RW=20。電燈額定電壓UN=220V。求負(fù)載相電壓、相電流及中線電流。RURVRWUVW

[解]

負(fù)載不對(duì)稱有中性線時(shí)，負(fù)載的相電壓與電源的相電壓相等。用矢量圖求iNIN

=29.1AN=

-19oUUUWUVIVIWIUIN–+uUNuV–+uW–+iUNiViWiN[例39iUiWUiVWiUV–

+uUV+–

uVW–

+uWUUVWiViW2、對(duì)稱負(fù)載ZUV=ZVW=ZWZ=Z

相電流線電流與相電流關(guān)系：IUIVIWIWUIUVIVW二、對(duì)稱負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)1、負(fù)載的線電壓與負(fù)載的相電壓的關(guān)系：UL=UΔPPL3II=小結(jié)：線電流與相電流的數(shù)量關(guān)系：相位關(guān)系：線電流滯后相電流30oiUiWUiVWiUV–+uUV+–uVW–+uWUU40[解]

電動(dòng)機(jī)每相繞組的阻抗為(1)當(dāng)繞組采用星形聯(lián)結(jié)時(shí)，每相繞組電壓為相電壓[例]三相交流異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組起動(dòng)采用星形聯(lián)結(jié)方式，工作時(shí)采用三角形聯(lián)結(jié)。若電動(dòng)機(jī)每相繞組的電阻為6，感抗為