电路理论(第七章)10ws

•
UB
•
B
B C
+
I C U BC
即线电压等于对应的相电压。
•
•
•
16
8
二、负载 1.三相制的负载为三相负载 (1)三相负载 (2)单相负载组成三相负载 2. 三相负载相等为对称负载，组成对称三相电路。 三相负载不相等为不对称负载，组成不对称三相电路。 • 3. 对称三相负载的联接方式： IA
a
(1) Y接 与Y接法的三相电源分析相同， 线电压与相电压，及线电流与相 电流的关系的则结论也相同。 b
• • •
•
•
UCA
•
UCN
30o
•
− U BN
U AB
•
UBC = UB N − UCN = 3U∠ − 90 o U CA = UCN − UA N = 3U∠150 o
• • • •
U AN
30
o
UBN
UBC
11
•
一般表示为：
U AB = 3 U AN ∠ 30o UBC = 3 U BN ∠ 30o UCA = 3 U CN ∠ 30o
21
7-2 对称三相电路正弦稳态分析 7-2-1
+ _ N ZN Z1 Z1
•
Y-Y对称三相电路的计算
Z1
IA
•
UA
•
•
UC - + • UB +
Z n
IB IC
• •
• •
设 U A = U∠0
•
Z
UB = U∠ − 120o UC = U∠ + 120o
• • •
•
•
Z
(
3 1 • UA+UB+UC ) U nN = + Z + Z1 Z + Z1 Z N
5
7-1-1
对称三相电源和对称三相负载
三相绕组在空间互差120，当转 子转动时，在三相绕组中产生感应 电压，从而形成对称三相电源。 Z
一、对称三相电源 A Y C º I º N S X 三相同步发电机示意图
ω
B
A、B、C三端称为始端， X、Y、Z三端称为末端。 三个感应电压的关系
角频率，最大值相等 对称三 相位互差120°
ψA = 0
0
ωt
7
3. 相量表示
UA = U ∠0o UB = U ∠ − 120 = α 2 U A
• • •
单位旋转算子
UC
α = 1∠120o
•
1 3 =− + j 2 2
•
120° 120° 120° UB u uA uB
U A +UB
UA
•
UC = U ∠ − 240 = U ∠120o = α U A
I ab = U AB 380∠0 o = 3.8∠ − 30 o A = Z 100∠ 30 o
Z b
I A = 3 × 3.8∠ − 30 o − 30 o = 6.58∠ − 60 o A
o 由对称性，得 I B = 6.58∠ − 180 A = −6.58 A
I C = 6.58∠ 60 o A
I B = I bc − I ab = 3 I bc ∠ − 30o
• • •
•
•
•
•
IC
•
I ca
30o
30o
•
I C = I ca − I bc = 3 I ca ∠ − 30o
线电流也对称
•
•
•
•
30o
I ab IA
18
•
•
IB
•
I bc
•
− I ca
9
IA
a
•
线电流与相电流相量图关系
I ab Z I bc
①线电压：向外引出端线 • • • 之间的电压 U AB , U BC, U CA 。 ② 线电流：向外引出端线的 电流 I A , I B , I C 。
IB I C U BC
•
•
•
– +
•
–
C UC
•
UB
B C
+
③相电压：每相绕组的电压 • • • UA , UB , UC ④相电流：每相绕组的电流。
4. 对称三相电源的特点
u A + u B + uC = 0 U A+ U B + U C = 0
• • •
uC
0
ωt
8
4
5. 相序：各相电源经过同一值(如正最大值)的先后顺序 正序(顺序)：A—B—C—A 负序(逆序)：A—C—B—A 相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。 以后如果不加说明，一般都认为是正相序。
+ _
IA
•
N UC - + • UB +
Z n Z
IB IC
• •
已知对称三相电源的 线电压为380V，对称 负载Z＝100∠30°Ω 求线电流。
Z
解： 连接中线Nn，取A相为例计算
+
U AN
IA
设 U AB = 380∠ 30oV
Z n
则 U AN = 220∠ 0oV
IA = U AN 220∠0o = = 2.2∠ − 30o A Z 100∠ 30o
UCN
•
•
UCA
U AN
•
•
UA
–
– +
•
•
A +
• •
A
UBC UBN
•
UA B UCA
N
–
•
U AB U AB
•
•
B
C UC
UB
U BC
•
B C
B
UBN
•
•
+
A
U AN
•
UCA
•
UCN
N UBC C
14
•
7
2.三角形联接(∆接)：
IA
Z
•
UC
C
+
Y –
U AB = U A = U∠0 o UBC = UB = U∠ − 120 o U CA = UC = U∠120 o
•
解： 连接中线Nn，取A相为例计算
设 U AB = 380∠0 o V 则 U AN = 220∠ − 30 o V
IA = U AN 3 × 220∠ − 30 o = = 6.6∠ − 60 o A o Z/3 100∠ 30
–
U BC
•
+
b
取A相求相电流
+
a
I ab
设 U AB = 380∠0 o V
二、对称三相负载 ZA=ZB= ZC= Z
9
7-1-2
三相电路的基本联接方式
一、三相电源 三个感应线圈有两个特定的联接方式： 1.星形联接(Y接)： 把三个绕组的末端X, Y, Z 接在一起为N点，把始端A,B,C • 引出来。 IA 名词介绍：
UA
– Y X N Z B
•
A +
• •
A
UA B UCA
4
2
7-1
三相电路的基本概念
三相电路：
由三个频率相同而相位不同的电源供电的电路。也 称三相制。 是复杂交流电路的一种特殊形式。 三相制优点： 1.发电机尺寸相同时，三相发电机比单相发电机输出功率 高。 2. 三相电机比单相电机运行性能平稳。 3. 输配电时，在相同电气技术指标下，三相制比单相节 约有色金属。
(4) 线电流相位落后对应相电流30o。
20
10
三、电源与负载的连接方式： 三相三线制： 三相四线制： + _
A
Y—Y， Y—∆， Y—Y/ ∆ ∆ — Y， ∆ —∆ 名词介绍： Y — Y ， (1) 电源中性点(N)
IA
•
a
UA
•
•
N UC - + • B UB +
C
IB IC
•
•
b c
(2) 负载中性点(n) Z n Z (3) 端线(火线) A-a,B-b,C-c Z (4) 中线(N-n) (5)三相三线制及 三相四线制
UB C → U BN
U CA → U CN
12
6
UA
– N
– + –
•
A +
• •
A
UA B UCA
•
C UC
•
B
+
UB
U BC
•
B C
UCA
•
UCN
30o 30o 30
o
•
线电压与相电压相量图关系
U AB
•
•
UCA
U AN
•
•
U AN UBN
•
•
UBC UBN
•
•
UCN
UBC
•
U AB
13
•
位形图： 电压相量图改画一下，相互间关系保持不变,电路图上的 点与相量图的点对应关系。
电路理论
主讲 骆建
开课单位：电气与电子工程学院电工教学基地
1
第七章 正弦稳态三相电路
主讲
骆建
2
1
第七章
正弦稳态三相电路
重点：
1.三相交流电源及三相负载 2.对称三相电路线电压相电压关系 3.对称三相电路线电流相电流关系 4.对称三相电路分析方法 5.三相电路的功率
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