電路第十二章三相電路培訓課件

電路第十二章三相電路電路第十二章三相電路1優(yōu)選電路第十二章三相電路優(yōu)選電路第十二章三相電路2三相電路的特殊性①特殊的電源②特殊的負載③特殊的連接④特殊的求解方式三相電路由三相電源、三相負載和三相輸電線路三部分組成。三相電路的特殊性①特殊的電源②特殊的負載③特殊的連接④特殊的31.對稱三相電源通常由三相同步發(fā)電機產(chǎn)生，定子三相繞組在空間互差120°，當轉(zhuǎn)子(磁極)以均勻角速度轉(zhuǎn)動時，在三相繞組中產(chǎn)生感應電壓，從而形成對稱三相電源。三相同步發(fā)電機示意圖對稱三相電源是三個頻率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦電源。NSooIwAZBXCY①對稱三相電源的產(chǎn)生我國:f=50Hz,220V;美歐日等國:60Hz,110V1.對稱三相電源通常由三相同步發(fā)電機產(chǎn)生，定子三相繞組在空間4NSooIwAZBXCYA+–XuAB+–YuBC+–ZuC電源正極性A、B、C

三端稱為始端，電源負極性X、Y、Z

三端稱為末端。NSooIwAZBXCYA+–XuAB+–YuBC+–ZuC5①瞬時值表達式②相量表示式中以A相電壓uA為參考正弦量

α=

1∠120o工程上為方便而引入的單位相量算子①瞬時值表達式②相量表示式中以A相電壓uA為參考正弦量α=6相量算子α=1∠120o乘a，相當于原相量逆時針(超前方向)旋轉(zhuǎn)120o乘a2，相當于原相量順時針(滯后方向)旋轉(zhuǎn)120o相量算子α=1∠120o乘a，相當于原相量逆時針(超前方向7對稱三相電路由于電源對稱、負載對稱、線路對稱，因而可引入特殊的計算方法來簡化計算。②中性點用導線連接，畫出單相計算電路(A相)負載等效變換滿足條件:線電壓相等電源負極性X、Y、Z三端稱為末端。三相電路就是三相電源通過端子上引出的端線(輸電線)和三相負載聯(lián)接起來所組成的系統(tǒng)。得一相負載端的線電壓：②照明或其它單相負載難于安排對稱。①相電壓依序?qū)ΨQ，則線電壓也依序?qū)ΨQ優(yōu)選電路第十二章三相電路正序(順序)：A—B—C—A結(jié)論：N，N’兩點等電位,中線電流為0,可將中點短路，各相獨立彼此無關(guān)，因此可將三相電路計算簡化為單相電路計算。當中點位移較大時，會造成負載相電壓嚴重不對稱，使負載的工作狀態(tài)不正常。我國:f=50Hz,220V;美歐日等國:60Hz,110V不管是否對稱，三相負載吸收的復功率等于各相復功率之和：一相電路中的電流為線電流相量算子α=1∠120o②開關(guān)S合上(接上中性線)乘a，相當于原相量逆時針(超前方向)旋轉(zhuǎn)120o②三角形聯(lián)接(聯(lián)接)②三角形聯(lián)接(聯(lián)接)③波形圖utuAuBuCo120°120°120°④相量圖⑤對稱三相電源的特點對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零對稱三相電路由于電源對稱、負載對稱、線路對稱，因而可引入特殊8正序(順序)：A—B—C—A負序(逆序)：A—C—B—AABC相序的實際意義：電力系統(tǒng)一般采用正序，以后如果不加說明，均認為是正序DABC123DACB123正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABC三相電源各相經(jīng)過同一值(如最大值)的先后順序。⑥對稱三相電源的相序零序:相位差為0正序(順序)：A—B—C—A負序(逆序)：A—C—B—AAB92.三相電源的聯(lián)接三個電源負極性(末端)X,Y,Z接在一起的點稱為Y聯(lián)接的中性點N,從N引出的導線稱中性線(零線)①星形聯(lián)接(Y聯(lián)接)+–ANX+–BY+–CZ++–+–ABCN-三個電源正極性(始端)A,B,C引出的導線稱端線2.三相電源的聯(lián)接三個電源負極性(末端)X,Y,Z10②三角形聯(lián)接(聯(lián)接)+–AXBYCZ+–+–+–X+–+–YZABC三個電壓源始末端依次連接成一個回路,再從A,B,C引出端線注意：三角形聯(lián)接的對稱三相電源沒有中點?、谌切温?lián)接(聯(lián)接)+–AXBYCZ+–+–+–X+–+–113.三相負載及其聯(lián)接①星形聯(lián)接稱三相對稱負載

三相電路的負載由三部分組成，其中每一部分稱為一相負載，三相負載也有二種聯(lián)接方式。ABCN'ZAZCZBABCN'ZAZCZB3.三相負載及其聯(lián)接①星形聯(lián)接稱三相對稱負載三相電路的負12②三角形聯(lián)接ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZAB稱三相對稱負載②三角形聯(lián)接ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZAB134.三相電路三相電路就是三相電源通過端子上引出的端線(輸電線)和三相負載聯(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△負載電源△Y△負載當電源和負載都對稱，且三條輸電線具有相同阻抗時，稱為對稱三相電路。4.三相電路三相電路就是三相電源通過端子上引出的端線(輸電14三相四線制YY+-+-

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.IC.IA'B'A'B'C'.IB'C'.IC'A'N'NZN.INY△三相三線制△Y△△YY三相四線制YY+-+-.+-..ABCZZZA'151.名詞術(shù)語+–ANX+–BY+–CZ+–AXBYCZ+–+–端線或相線(火線)：始端A,B,C三端引出線中線(零線)：Y-Y連接中連接電源中性點N和負載中性點N'的導線NN',連接無中線。12.2線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系1.名詞術(shù)語+–ANX+–BY+–CZ+–AXBYCZ+–16相電壓：每相的電壓線電壓：端線與端線之間的電壓線電流：流過端線的電流+–ANX+–BY+–CZ+–AXBYCZ+–+–⑥相電流：流過每相的電流相電壓：每相的電壓線電壓：端線與端線之間的電壓線電流：流過端17對稱Y聯(lián)接2.相電壓和線電壓的關(guān)系各相電壓為:+–A+–B+–CN根據(jù)KVL,計算各線電壓:對稱Y聯(lián)接2.相電壓和線電壓的關(guān)系各相電壓為:+–A+–B18利用相量圖看Y連接相電壓和線電壓之間的關(guān)系：30o30o30o利用相量圖看Y連接相電壓和線電壓之間的關(guān)系：30o30o3019對稱Y聯(lián)接電路：所謂的“對應”：對應相電壓用線電壓的第一個下標字母標出①相電壓依序?qū)ΨQ，則線電壓也依序?qū)ΨQ③線電壓相位超前對應相電壓30o結(jié)論②線電壓大小=相電壓的倍,即對稱Y聯(lián)接電路：所謂的“對應”：對應相電壓用線電壓的第一個下20②對稱聯(lián)接+–AXBYCZ+–+–各相電壓為:對應各線電壓為:對稱聯(lián)接電路：線電壓=對應的相電壓結(jié)論②對稱聯(lián)接+–AXBYCZ+–+–各相電壓為:對應各線電壓21對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零對稱聯(lián)接電路：線電壓=對應的相電壓結(jié)論：N，N’兩點等電位,中線電流為0,可將中點短路，各相獨立彼此無關(guān)，因此可將三相電路計算簡化為單相電路計算。例12-2：說明相序指示器的工作原理。②三角形聯(lián)接(聯(lián)接)①相電壓依序?qū)ΨQ，則線電壓也依序?qū)ΨQ中線(零線)：Y-Y連接中連接電源中性點N和負載中性點N'的導線NN',連接無中線。以N點為參考點，對N’點列寫結(jié)點方程求：②開關(guān)S合上(接上中性線)②若三相三線制,設A相斷路(三相負載不對稱)Z1為端線阻抗ZN為中線阻抗中線的作用在于：保證在Y形連接時，不對稱負載的相電壓對稱。I=0三相電源對稱，三相負載ZA、ZB、ZC不相同我國:f=50Hz,220V;美歐日等國:60Hz,110V優(yōu)選電路第十二章三相電路優(yōu)選電路第十二章三相電路將電源用Y電源替代,保證其線電壓大小相位不變,最后化成Y-Y連接再歸為一相計算例12-1:已知對稱三相電路uAB=3802cos(wt+30o)V，Z1=(1+j2)W，Z=(5+j6)W，求負載中各電流相量。②開關(guān)S合上(接上中性線)計算一相負載端相電壓：①對稱聯(lián)接三相電源始端末端要依次相連。正確接法錯誤接法I=0電源中不會產(chǎn)生環(huán)流I0電源中將會產(chǎn)生大環(huán)流三相電源△連接時,留下開口接入交流電壓表,測得回路總電壓為0再閉合連接注意②以上關(guān)于線電壓和相電壓的關(guān)系也適用于對稱Y負載和負載。對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零①對稱聯(lián)接三相電222.相電流和線電流的關(guān)系①對稱Y聯(lián)接各相電流為:對應各線電流為:對稱Y聯(lián)接:線電流=對應的相電流結(jié)論+-+-

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.IC2.相電流和線電流的關(guān)系①對稱Y聯(lián)接各相電流為:對應各線電23②對稱聯(lián)接各相電流為:根據(jù)KCL,計算各線電流:+-+-

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.IC.IA'B'A'B'C'.IB'C'.IC'A'②對稱聯(lián)接各相電流為:根據(jù)KCL,計算各線電流:+-+-24利用相量圖看對稱聯(lián)接相電流和線電流之間的關(guān)系：利用相量圖看對稱聯(lián)接相電流和線電流之間的關(guān)系：25對稱△聯(lián)接電路：③線電流相位滯后對應相電流30o。

結(jié)論②線電流大小=相電流的倍,即①相電流依序?qū)ΨQ，則線電流也依序?qū)ΨQ對稱△聯(lián)接電路：③線電流相位滯后對應相電流30o。結(jié)論②線26對稱三相電路由于電源對稱、負載對稱、線路對稱，因而可引入特殊的計算方法來簡化計算。1.Y–Y聯(lián)接的對稱三相電路12.3對稱三相電路的計算+-+-

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.ICZ1為端線阻抗ZN為中線阻抗(三相四線制）對稱三相電路由于電源對稱、負載對稱、線路對稱，因而可引入特殊27以N點為參考點，對N’點列寫結(jié)點方程求：結(jié)論：N，N’兩點等電位,中線電流為0,可將中點短路，各相獨立彼此無關(guān)，因此可將三相電路計算簡化為單相電路計算。+-+-

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.ICN'NZN.IN以N點為參考點，對N’點列寫結(jié)點方程求：結(jié)論：N，28中線(零線)：Y-Y連接中連接電源中性點N和負載中性點N'的導線NN',連接無中線。若電容接于A相，則燈泡較亮的為B相，較暗的為C相。I=0當電源和負載都對稱，且三條輸電線具有相同阻抗時，稱為對稱三相電路。②另一方面，如果負載變動時，由于各相的工作相互關(guān)聯(lián)，因此彼此互有影響③由于線(相)電流不對稱，中線電流一般不為0我國:f=50Hz,220V;美歐日等國:60Hz,110V負序(逆序)：A—C—B—A超過燈泡的額定電壓，燈泡可能燒壞。例12-2：說明相序指示器的工作原理。超過燈泡的額定電壓，燈泡可能燒壞。例12-2:已知對稱線電壓UAB=380V,Z1=(3+j4)WZ=(19.①對稱Y-Y電路,電源中點與負載中點等電位,有無中線對電路情況沒有影響(三相三線與三相四線制一樣)優(yōu)選電路第十二章三相電路中線的作用在于：保證在Y形連接時，不對稱負載的相電壓對稱。正序(順序)：A—B—C—A注意：三角形聯(lián)接的對稱三相電源沒有中點！例12-1:已知對稱三相電路uAB=3802cos(wt+30o)V，Z1=(1+j2)W，Z=(5+j6)W，求負載中各電流相量。優(yōu)選電路第十二章三相電路正序(順序)：A—B—C—AA相計算電路+–ANN’ZZ1結(jié)論①對稱Y-Y電路,電源中點與負載中點等電位,有無中線對電路情況沒有影響(三相三線與三相四線制一樣)②對稱情況下,各相電壓(電流)都是對稱的,可歸結(jié)為一相(A相)

計算,其它兩相的電壓(電流)可按對稱關(guān)系直接寫出③對稱Y形聯(lián)接，根據(jù)相、線電壓(電流)的關(guān)系可得：中線(零線)：Y-Y連接中連接電源中性點N和負載中性點N'的292.負載為△聯(lián)接的對稱三相電路可以根據(jù)電阻Y-△等效互換,化為Y-Y三相電路+-+-

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.IC.IA'B'A'B'C'.IB'C'.IC'A'Z/3Z/3Z/3N’

Y-△連接2.負載為△聯(lián)接的對稱三相電路可以根據(jù)電阻Y-△等效互換,化303.電源為聯(lián)接時的對稱三相電路將電源用Y電源替代,保證其線電壓大小相位不變,最后化成Y-Y連接再歸為一相計算ACB+–+–+–+–A+–B+–C3.電源為聯(lián)接時的對稱三相電路將電源用Y電源替代,保證31①將所有三相電源、負載均化為等效Y-Y連接電路；②連接負載和電源中點，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接時線值、相值之間的關(guān)系，求出原電路的電壓(電流)線、相值。⑤由對稱性，直接寫出其它兩相的電壓、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小結(jié)①將所有三相電源、負載均化為等效Y-Y連接電路；②連接負載32①本身是Y-Y連接②中性點用導線連接，畫出單相計算電路(A相)由線電壓算相電壓：

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.UNN'=0例12-1:已知對稱三相電路uAB=3802cos(wt+30o)V，Z1=(1+j2)W，Z=(5+j6)W，求負載中各電流相量。+-+-.UB+-.UC.UAABCA'B'C'Z1.IA.IB.ICNN'Z1Z1ZZZ①本身是Y-Y連接②中性點用導線連接，畫出單相計算電路33③根據(jù)對稱性寫出：

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.UNN'=0線電流：③根據(jù)對稱性寫出：.+-AZA'Z1.NN'.線電34①在電源對稱情況下，可根據(jù)中點位移的情況來判斷負載端不對稱程度。對稱聯(lián)接電路：線電壓=對應的相電壓負序(逆序)：A—C—B—A線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系一相電路中的電流為線電流②若三相三線制,設A相斷路(三相負載不對稱)對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零負載(電路參數(shù))不對稱情況很多三個電壓源始末端依次連接成一個回路,再從A,B,C引出端線得一相負載端的線電壓：電源不對稱情況少(系統(tǒng)保證其對稱)工程上根據(jù)實際需要可以組成：結(jié)論：N，N’兩點等電位,中線電流為0,可將中點短路，各相獨立彼此無關(guān)，因此可將三相電路計算簡化為單相電路計算。③由于線(相)電流不對稱，中線電流一般不為0③畫出單相計算電路，求出一相的電壓、電流：一相電路中的電流為線電流三相電源對稱，三相負載ZA、ZB、ZC不相同電源不對稱情況少(系統(tǒng)保證其對稱)中線的作用在于：保證在Y形連接時，不對稱負載的相電壓對稱。①一根火線、或一相負載斷開或短路等；例12-2:已知對稱線電壓UAB=

380V,Z1=(3+j4)W

Z=(19.2+j14.4)W。求負載的線電壓和相電流。+-+-.UB+-.UC.UAABCA'B'C'Z1.IA.IB.ICNZ1Z1ZZZ.IA'B'.IB'C'.IC'A'N'Z'Z'Z'B'C'A'①將負載變換成Y形，使電路成為對稱的Y-Y形式②連接中性點計算一相負載端線電流：③根據(jù)對稱寫出其他兩相負載端線電流：

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.UNN'=0①在電源對稱情況下，可根據(jù)中點位移的情況來判斷負載端不對稱程35+-+-.UB+-.UC.UAABCA'B'C'Z1.IA.IB.ICNZ1Z1ZZZ.IA'B'.IB'C'.IC'A'N'Z'Z'Z'B'C'A'計算一相負載端相電壓：根據(jù)對稱寫出其他兩相負載端的線電壓：得一相負載端的線電壓：+-+-.+-..ABCA'B'C'Z1..36+-+-.UB+-.UC.UAABCA'B'C'Z1.IA.IB.ICNZ1Z1ZZZ.IA'B'.IB'C'.IC'A'N'Z'Z'Z'B'C'A'根據(jù)對稱寫出其他兩相負載端的相電流：根據(jù)負載端的線電壓計算一相負載中的相電流：負載等效變換滿足條件:線電壓相等+-+-.+-..ABCA'B'C'Z1..37電源不對稱情況少(系統(tǒng)保證其對稱)負載(電路參數(shù))不對稱情況很多電源對稱，負載不對稱分析方法不對稱不能引用上一節(jié)中對稱三相電路的分析方法，只能用第九章介紹的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析法。主要了解：中性點位移討論對象12.4不對稱三相電路的概念

在三相電路中，只要有一部分不對稱，如出現(xiàn)電源不對稱，或電路參數(shù)(負載)不對稱就稱為不對稱三相電路。①一根火線、或一相負載斷開或短路等；②照明或其它單相負載難于安排對稱。電源不對稱情況少(系統(tǒng)保證其對稱)負載(電路參數(shù))不對稱情況38①開關(guān)S打開(不接中性線)三相電源對稱，三相負載ZA、ZB、ZC不相同+-+-

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.INZN討論用結(jié)點法求①開關(guān)S打開(不接中性線)三相電源對稱，三相負載ZA、ZB、39負載各相電壓：+-+-

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.INZN相量圖NN'負載各相電壓：+-+-.+-..ABCZAZBZ40負載中點與電源中點不重合。中性點位移相量圖NN'說明②另一方面，如果負載變動時，由于各相的工作相互關(guān)聯(lián)，因此彼此互有影響①在電源對稱情況下，可根據(jù)中點位移的情況來判斷負載端不對稱程度。當中點位移較大時，會造成負載相電壓嚴重不對稱，使負載的工作狀態(tài)不正常。負載中點與電源中點不重合。中性點位移相量圖NN'說明②另一方41②開關(guān)S合上(接上中性線)+-+-

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.IN說明①中線可強迫使中點間的電壓為零(若

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≈0),盡管各相負載不對稱,但可強迫使各相保持獨立性,各相工作互不影響,可以分別獨立計算。②能確保各相不對稱負載獲得對稱相電壓并安全工作，克服了無中性線引起的缺點，保證安全供電。③由于線(相)電流不對稱，中線電流一般不為0②開關(guān)S合上(接上中性線)+-+-.+-..A42+-+-

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.INANBCA相負載干線C相負載B相負載中線的作用在于：保證在Y形連接時，不對稱負載的相電壓對稱。①中線阻抗?、跒楸ＷC各相負載正常工作，不能讓中線斷開,所以中線(干線)較粗,且不許接熔斷器或閘刀開關(guān)+-+-.+-..ABCZAZBZC...43①正常情況下，三相四線制，中線阻抗約為零。每相負載的工作情況相對獨立。②若三相三線制,設A相斷路(三相負載不對稱)燈泡未在額定電壓下工作，燈光昏暗。ACBN'照明電路:電源電壓和負載均對稱，試分析不同線制下的工作情況(線電壓380V)ACBNN'例①正常情況下，三相四線制，中線阻抗約為零。每相負載的工作情況44對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零相電流和線電流的關(guān)系三相電路的負載由三部分組成，其中每一部分稱為一相負載，三相負載也有二種聯(lián)接方式。當中點位移較大時，會造成負載相電壓嚴重不對稱，使負載的工作狀態(tài)不正常。②照明或其它單相負載難于安排對稱。⑤由對稱性，直接寫出其它兩相的電壓、電流。①開關(guān)S打開(不接中性線)對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零例12-2:已知對稱線電壓UAB=380V,Z1=(3+j4)WZ=(19.②線電壓大小=相電壓的倍,即對稱聯(lián)接電路：線電壓=對應的相電壓三個電源負極性(末端)X,Y,Z接在一起的點稱為Y聯(lián)接的中性點N,從N引出的導線稱中性線(零線)②連接負載和電源中點，中線上若有阻抗可不計；結(jié)論：N，N’兩點等電位,中線電流為0,可將中點短路，各相獨立彼此無關(guān)，因此可將三相電路計算簡化為單相電路計算。三相電源對稱，三相負載ZA、ZB、ZC不相同①一根火線、或一相負載斷開或短路等；⑥相電流：流過每相的電流中線的作用在于：保證在Y形連接時，不對稱負載的相電壓對稱。③畫出單相計算電路，求出一相的電壓、電流：電源不對稱情況少(系統(tǒng)保證其對稱)ACBN'C相上負載電壓超過額定電壓,燈泡被燒毀；B相電壓不足,燈泡不亮。對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零ACBN'C相上負45③若三相三線制,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!③若三相三線制,A相短路超過燈泡的額定電壓，燈泡可能燒壞。46例12-2：說明相序指示器的工作原理。+-+-.UB+-.UC.UAABCRNN'RwC1=RZAZBZC可測定對稱三相電源相序?qū)⒏鲄?shù)代入上式得：若電容接于A相，則燈泡較亮的為B相，較暗的為C相。例12-2：說明相序指示器的工作原理。+-+-.+-47習題12-1、12-2習題48對稱三相電源是三個頻率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦電源。①正常情況下，三相四線制，中線阻抗約為零。電源正極性A、B、C三端稱為始端，根據(jù)對稱寫出其他兩相負載端的相電流：②開關(guān)S合上(接上中性線)電源負極性X、Y、Z三端稱為末端?？蓽y定對稱三相電源相序?qū)ΨQ三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零②線電流大小=相電流的倍,即②開關(guān)S合上(接上中性線)②對稱情況下,各相電壓(電流)都是對稱的,可歸結(jié)為一相(A相)計算,其它兩相的電壓(電流)可按對稱關(guān)系直接寫出利用相量圖看對稱聯(lián)接相電流和線電流之間的關(guān)系：例12-2:已知對稱線電壓UAB=380V,Z1=(3+j4)WZ=(19.優(yōu)選電路第十二章三相電路例12-1:已知對稱三相電路uAB=3802cos(wt+30o)V，Z1=(1+j2)W，Z=(5+j6)W，求負載中各電流相量。負載中點與電源中點不重合。對稱三相電路由于電源對稱、負載對稱、線路對稱，因而可引入特殊的計算方法來簡化計算。乘a，相當于原相量逆時針(超前方向)旋轉(zhuǎn)120o中線的作用在于：保證在Y形連接時，不對稱負載的相電壓對稱。正序(順序)：A—B—C—A對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零12.5三相電路的功率+-+-

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.ICNN'不管是否對稱，三相負載吸收的復功率等于各相復功率之和：平均功率P=PA+PB+PC無功功率Q=QA+QB+QC均是各相功率之和對稱三相電源是三個頻率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的49電路第十二章三相電路電路第十二章三相電路50優(yōu)選電路第十二章三相電路優(yōu)選電路第十二章三相電路51三相電路的特殊性①特殊的電源②特殊的負載③特殊的連接④特殊的求解方式三相電路由三相電源、三相負載和三相輸電線路三部分組成。三相電路的特殊性①特殊的電源②特殊的負載③特殊的連接④特殊的521.對稱三相電源通常由三相同步發(fā)電機產(chǎn)生，定子三相繞組在空間互差120°，當轉(zhuǎn)子(磁極)以均勻角速度轉(zhuǎn)動時，在三相繞組中產(chǎn)生感應電壓，從而形成對稱三相電源。三相同步發(fā)電機示意圖對稱三相電源是三個頻率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦電源。NSooIwAZBXCY①對稱三相電源的產(chǎn)生我國:f=50Hz,220V;美歐日等國:60Hz,110V1.對稱三相電源通常由三相同步發(fā)電機產(chǎn)生，定子三相繞組在空間53NSooIwAZBXCYA+–XuAB+–YuBC+–ZuC電源正極性A、B、C

三端稱為始端，電源負極性X、Y、Z

三端稱為末端。NSooIwAZBXCYA+–XuAB+–YuBC+–ZuC54①瞬時值表達式②相量表示式中以A相電壓uA為參考正弦量

α=

1∠120o工程上為方便而引入的單位相量算子①瞬時值表達式②相量表示式中以A相電壓uA為參考正弦量α=55相量算子α=1∠120o乘a，相當于原相量逆時針(超前方向)旋轉(zhuǎn)120o乘a2，相當于原相量順時針(滯后方向)旋轉(zhuǎn)120o相量算子α=1∠120o乘a，相當于原相量逆時針(超前方向56對稱三相電路由于電源對稱、負載對稱、線路對稱，因而可引入特殊的計算方法來簡化計算。②中性點用導線連接，畫出單相計算電路(A相)負載等效變換滿足條件:線電壓相等電源負極性X、Y、Z三端稱為末端。三相電路就是三相電源通過端子上引出的端線(輸電線)和三相負載聯(lián)接起來所組成的系統(tǒng)。得一相負載端的線電壓：②照明或其它單相負載難于安排對稱。①相電壓依序?qū)ΨQ，則線電壓也依序?qū)ΨQ優(yōu)選電路第十二章三相電路正序(順序)：A—B—C—A結(jié)論：N，N’兩點等電位,中線電流為0,可將中點短路，各相獨立彼此無關(guān)，因此可將三相電路計算簡化為單相電路計算。當中點位移較大時，會造成負載相電壓嚴重不對稱，使負載的工作狀態(tài)不正常。我國:f=50Hz,220V;美歐日等國:60Hz,110V不管是否對稱，三相負載吸收的復功率等于各相復功率之和：一相電路中的電流為線電流相量算子α=1∠120o②開關(guān)S合上(接上中性線)乘a，相當于原相量逆時針(超前方向)旋轉(zhuǎn)120o②三角形聯(lián)接(聯(lián)接)②三角形聯(lián)接(聯(lián)接)③波形圖utuAuBuCo120°120°120°④相量圖⑤對稱三相電源的特點對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零對稱三相電路由于電源對稱、負載對稱、線路對稱，因而可引入特殊57正序(順序)：A—B—C—A負序(逆序)：A—C—B—AABC相序的實際意義：電力系統(tǒng)一般采用正序，以后如果不加說明，均認為是正序DABC123DACB123正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABC三相電源各相經(jīng)過同一值(如最大值)的先后順序。⑥對稱三相電源的相序零序:相位差為0正序(順序)：A—B—C—A負序(逆序)：A—C—B—AAB582.三相電源的聯(lián)接三個電源負極性(末端)X,Y,Z接在一起的點稱為Y聯(lián)接的中性點N,從N引出的導線稱中性線(零線)①星形聯(lián)接(Y聯(lián)接)+–ANX+–BY+–CZ++–+–ABCN-三個電源正極性(始端)A,B,C引出的導線稱端線2.三相電源的聯(lián)接三個電源負極性(末端)X,Y,Z59②三角形聯(lián)接(聯(lián)接)+–AXBYCZ+–+–+–X+–+–YZABC三個電壓源始末端依次連接成一個回路,再從A,B,C引出端線注意：三角形聯(lián)接的對稱三相電源沒有中點?、谌切温?lián)接(聯(lián)接)+–AXBYCZ+–+–+–X+–+–603.三相負載及其聯(lián)接①星形聯(lián)接稱三相對稱負載

三相電路的負載由三部分組成，其中每一部分稱為一相負載，三相負載也有二種聯(lián)接方式。ABCN'ZAZCZBABCN'ZAZCZB3.三相負載及其聯(lián)接①星形聯(lián)接稱三相對稱負載三相電路的負61②三角形聯(lián)接ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZAB稱三相對稱負載②三角形聯(lián)接ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZAB624.三相電路三相電路就是三相電源通過端子上引出的端線(輸電線)和三相負載聯(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△負載電源△Y△負載當電源和負載都對稱，且三條輸電線具有相同阻抗時，稱為對稱三相電路。4.三相電路三相電路就是三相電源通過端子上引出的端線(輸電63三相四線制YY+-+-

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.IC.IA'B'A'B'C'.IB'C'.IC'A'N'NZN.INY△三相三線制△Y△△YY三相四線制YY+-+-.+-..ABCZZZA'641.名詞術(shù)語+–ANX+–BY+–CZ+–AXBYCZ+–+–端線或相線(火線)：始端A,B,C三端引出線中線(零線)：Y-Y連接中連接電源中性點N和負載中性點N'的導線NN',連接無中線。12.2線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系1.名詞術(shù)語+–ANX+–BY+–CZ+–AXBYCZ+–65相電壓：每相的電壓線電壓：端線與端線之間的電壓線電流：流過端線的電流+–ANX+–BY+–CZ+–AXBYCZ+–+–⑥相電流：流過每相的電流相電壓：每相的電壓線電壓：端線與端線之間的電壓線電流：流過端66對稱Y聯(lián)接2.相電壓和線電壓的關(guān)系各相電壓為:+–A+–B+–CN根據(jù)KVL,計算各線電壓:對稱Y聯(lián)接2.相電壓和線電壓的關(guān)系各相電壓為:+–A+–B67利用相量圖看Y連接相電壓和線電壓之間的關(guān)系：30o30o30o利用相量圖看Y連接相電壓和線電壓之間的關(guān)系：30o30o3068對稱Y聯(lián)接電路：所謂的“對應”：對應相電壓用線電壓的第一個下標字母標出①相電壓依序?qū)ΨQ，則線電壓也依序?qū)ΨQ③線電壓相位超前對應相電壓30o結(jié)論②線電壓大小=相電壓的倍,即對稱Y聯(lián)接電路：所謂的“對應”：對應相電壓用線電壓的第一個下69②對稱聯(lián)接+–AXBYCZ+–+–各相電壓為:對應各線電壓為:對稱聯(lián)接電路：線電壓=對應的相電壓結(jié)論②對稱聯(lián)接+–AXBYCZ+–+–各相電壓為:對應各線電壓70對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零對稱聯(lián)接電路：線電壓=對應的相電壓結(jié)論：N，N’兩點等電位,中線電流為0,可將中點短路，各相獨立彼此無關(guān)，因此可將三相電路計算簡化為單相電路計算。例12-2：說明相序指示器的工作原理。②三角形聯(lián)接(聯(lián)接)①相電壓依序?qū)ΨQ，則線電壓也依序?qū)ΨQ中線(零線)：Y-Y連接中連接電源中性點N和負載中性點N'的導線NN',連接無中線。以N點為參考點，對N’點列寫結(jié)點方程求：②開關(guān)S合上(接上中性線)②若三相三線制,設A相斷路(三相負載不對稱)Z1為端線阻抗ZN為中線阻抗中線的作用在于：保證在Y形連接時，不對稱負載的相電壓對稱。I=0三相電源對稱，三相負載ZA、ZB、ZC不相同我國:f=50Hz,220V;美歐日等國:60Hz,110V優(yōu)選電路第十二章三相電路優(yōu)選電路第十二章三相電路將電源用Y電源替代,保證其線電壓大小相位不變,最后化成Y-Y連接再歸為一相計算例12-1:已知對稱三相電路uAB=3802cos(wt+30o)V，Z1=(1+j2)W，Z=(5+j6)W，求負載中各電流相量。②開關(guān)S合上(接上中性線)計算一相負載端相電壓：①對稱聯(lián)接三相電源始端末端要依次相連。正確接法錯誤接法I=0電源中不會產(chǎn)生環(huán)流I0電源中將會產(chǎn)生大環(huán)流三相電源△連接時,留下開口接入交流電壓表,測得回路總電壓為0再閉合連接注意②以上關(guān)于線電壓和相電壓的關(guān)系也適用于對稱Y負載和負載。對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零①對稱聯(lián)接三相電712.相電流和線電流的關(guān)系①對稱Y聯(lián)接各相電流為:對應各線電流為:對稱Y聯(lián)接:線電流=對應的相電流結(jié)論+-+-

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.IC2.相電流和線電流的關(guān)系①對稱Y聯(lián)接各相電流為:對應各線電72②對稱聯(lián)接各相電流為:根據(jù)KCL,計算各線電流:+-+-

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.IC.IA'B'A'B'C'.IB'C'.IC'A'②對稱聯(lián)接各相電流為:根據(jù)KCL,計算各線電流:+-+-73利用相量圖看對稱聯(lián)接相電流和線電流之間的關(guān)系：利用相量圖看對稱聯(lián)接相電流和線電流之間的關(guān)系：74對稱△聯(lián)接電路：③線電流相位滯后對應相電流30o。

結(jié)論②線電流大小=相電流的倍,即①相電流依序?qū)ΨQ，則線電流也依序?qū)ΨQ對稱△聯(lián)接電路：③線電流相位滯后對應相電流30o。結(jié)論②線75對稱三相電路由于電源對稱、負載對稱、線路對稱，因而可引入特殊的計算方法來簡化計算。1.Y–Y聯(lián)接的對稱三相電路12.3對稱三相電路的計算+-+-

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.ICZ1為端線阻抗ZN為中線阻抗(三相四線制）對稱三相電路由于電源對稱、負載對稱、線路對稱，因而可引入特殊76以N點為參考點，對N’點列寫結(jié)點方程求：結(jié)論：N，N’兩點等電位,中線電流為0,可將中點短路，各相獨立彼此無關(guān)，因此可將三相電路計算簡化為單相電路計算。+-+-

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.ICN'NZN.IN以N點為參考點，對N’點列寫結(jié)點方程求：結(jié)論：N，77中線(零線)：Y-Y連接中連接電源中性點N和負載中性點N'的導線NN',連接無中線。若電容接于A相，則燈泡較亮的為B相，較暗的為C相。I=0當電源和負載都對稱，且三條輸電線具有相同阻抗時，稱為對稱三相電路。②另一方面，如果負載變動時，由于各相的工作相互關(guān)聯(lián)，因此彼此互有影響③由于線(相)電流不對稱，中線電流一般不為0我國:f=50Hz,220V;美歐日等國:60Hz,110V負序(逆序)：A—C—B—A超過燈泡的額定電壓，燈泡可能燒壞。例12-2：說明相序指示器的工作原理。超過燈泡的額定電壓，燈泡可能燒壞。例12-2:已知對稱線電壓UAB=380V,Z1=(3+j4)WZ=(19.①對稱Y-Y電路,電源中點與負載中點等電位,有無中線對電路情況沒有影響(三相三線與三相四線制一樣)優(yōu)選電路第十二章三相電路中線的作用在于：保證在Y形連接時，不對稱負載的相電壓對稱。正序(順序)：A—B—C—A注意：三角形聯(lián)接的對稱三相電源沒有中點！例12-1:已知對稱三相電路uAB=3802cos(wt+30o)V，Z1=(1+j2)W，Z=(5+j6)W，求負載中各電流相量。優(yōu)選電路第十二章三相電路正序(順序)：A—B—C—AA相計算電路+–ANN’ZZ1結(jié)論①對稱Y-Y電路,電源中點與負載中點等電位,有無中線對電路情況沒有影響(三相三線與三相四線制一樣)②對稱情況下,各相電壓(電流)都是對稱的,可歸結(jié)為一相(A相)

計算,其它兩相的電壓(電流)可按對稱關(guān)系直接寫出③對稱Y形聯(lián)接，根據(jù)相、線電壓(電流)的關(guān)系可得：中線(零線)：Y-Y連接中連接電源中性點N和負載中性點N'的782.負載為△聯(lián)接的對稱三相電路可以根據(jù)電阻Y-△等效互換,化為Y-Y三相電路+-+-

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.IC.IA'B'A'B'C'.IB'C'.IC'A'Z/3Z/3Z/3N’

Y-△連接2.負載為△聯(lián)接的對稱三相電路可以根據(jù)電阻Y-△等效互換,化793.電源為聯(lián)接時的對稱三相電路將電源用Y電源替代,保證其線電壓大小相位不變,最后化成Y-Y連接再歸為一相計算ACB+–+–+–+–A+–B+–C3.電源為聯(lián)接時的對稱三相電路將電源用Y電源替代,保證80①將所有三相電源、負載均化為等效Y-Y連接電路；②連接負載和電源中點，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接時線值、相值之間的關(guān)系，求出原電路的電壓(電流)線、相值。⑤由對稱性，直接寫出其它兩相的電壓、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小結(jié)①將所有三相電源、負載均化為等效Y-Y連接電路；②連接負載81①本身是Y-Y連接②中性點用導線連接，畫出單相計算電路(A相)由線電壓算相電壓：

.UA+-AZA'Z1.IANN'

.UNN'=0例12-1:已知對稱三相電路uAB=3802cos(wt+30o)V，Z1=(1+j2)W，Z=(5+j6)W，求負載中各電流相量。+-+-.UB+-.UC.UAABCA'B'C'Z1.IA.IB.ICNN'Z1Z1ZZZ①本身是Y-Y連接②中性點用導線連接，畫出單相計算電路82③根據(jù)對稱性寫出：

.UA+-AZA'Z1.IANN'

.UNN'=0線電流：③根據(jù)對稱性寫出：.+-AZA'Z1.NN'.線電83①在電源對稱情況下，可根據(jù)中點位移的情況來判斷負載端不對稱程度。對稱聯(lián)接電路：線電壓=對應的相電壓負序(逆序)：A—C—B—A線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系一相電路中的電流為線電流②若三相三線制,設A相斷路(三相負載不對稱)對稱三相電源的瞬時值之和，相量之和總是為零負載(電路參數(shù))不對稱情況很多三個電壓源始末端依次連接成一個回路,再從A,B,C引出端線得一相負載端的線電壓：電源不對稱情況少(系統(tǒng)保證其對稱)工程上根據(jù)實際需要可以組成：結(jié)論：N，N’兩點等電位,中線電流為0,可將中點短路，各相獨立彼此無關(guān)，因此可將三相電路計算簡化為單相電路計算。③由于線(相)電流不對稱，中線電流一般不為0③畫出單相計算電路，求出一相的電壓、電流：一相電路中的電流為線電流三相電源對稱，三相負載ZA、ZB、ZC不相同電源不對稱情況少(系統(tǒng)保證其對稱)中線的作用在于：保證在Y形連接時，不對稱負載的相電壓對稱。①一根火線、或一相負載斷開或短路等；例12-2:已知對稱線電壓UAB=

380V,Z1=(3+j4)W

Z=(19.2+j14.4)W。求負載的線電壓和相電流。+-+-.UB+-.UC.UAABCA'B'C'Z1.IA.IB.ICNZ1Z1ZZZ.IA'B'.IB'C'.IC'A'N'Z'Z'Z'B'C'A'①將負載變換成Y形，使電路成為對稱的Y-Y形式②連接中性點計算一相負載端線電流：③根據(jù)對稱寫出其他兩相負載端線電流：

.UA+-AZA'Z1.IANN'

.UNN'=0①在電源對稱情況下，可根據(jù)中點位移的情況來判斷負載端不對稱程84+-+-.UB+-.UC.UAABCA'B'C'Z1.IA.IB.ICNZ1Z1ZZZ.IA'B'.IB'C'.IC'A'N'Z'Z'Z'B'C'A'計算一相負載端相電壓：根據(jù)對稱寫出其他兩相負載端的線電壓：得一相負載端的線電壓：+-+-.+-..ABCA'B'C'Z1..85+-+-.UB+-.UC.UAABCA'B'C'Z1.IA.IB.ICNZ1Z1ZZZ.IA'B'.IB'C'.IC'A'N'Z'Z'Z'B'C'A'根據(jù)對稱寫出其他兩相負載端的相電流：根據(jù)負載端的線電壓計算一相負載中的相電流：負載等效變換滿足條件:線電壓相等+-+-.+-..ABCA'B'C'Z1..86電源不對稱情況少(系統(tǒng)保證其對稱)負載(電路參數(shù))不對稱情況很多電源對稱，負載不對稱分析方法不對稱不能引用上一節(jié)中對稱三相電路的分析方法，只能用第九章介紹的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析法。主要了解：中性點位移討論對象12.4不對稱三相電路的概念

在三相電路中，只要有一部分不對稱，如出現(xiàn)電源不對稱，或電路參數(shù)(負載)不對稱就稱為不對稱三相電路。①一根火線、或一相負載斷開或短路等；②照明或其它單相負載難于安排對稱。電源不對稱情況少(系統(tǒng)保證其對稱)負載(電路參數(shù))不對稱情況87①開關(guān)S打開(不接中性線)三相電源對稱，三相負載ZA、ZB、ZC不相同+-+-

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.INZN討論用結(jié)點法求①開關(guān)S打開(不接中性線)三相電源對稱，三相負載ZA、ZB、88負載各相電壓：+-+-

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.INZN相量圖NN'負載各相電壓：+-+-.+-..ABCZAZBZ89負載中點與電源中點不重合。中性點位移相量圖NN'說明②另一方面，如果負載變動時，由于各相的工作相互關(guān)聯(lián)，因此彼此互有影響①在電源對稱情況下，可根據(jù)中點位移的情況來判斷負載端不對稱程度。當中點位移較大時，會造成負載相電壓嚴重不對稱，使負載的工作狀態(tài)不正常。負載中點與電源中點不重合。中性點位移相量圖NN'說明②另一方90②開關(guān)S合上(接上中性線)+-+-

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.IN說明①中線可強迫使中點間