三相电路-电路分析基础
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电路分析基础 课题五 三相交流电路分析
三相电源的星形接法
电源每相绕组两端的电压称为电源的相电压,电源相电
压用符号 uA 、uB 、uC 表示。电源做星形连接又有中线引出
时,电源引出处端线与中线之间的电压就是电源的相电压, 如图所示。一般电源绕组的阻抗很小,故不论电源绕组中有 无电流,常认为电源各相电压的大小就等于电动势。用UP表 示对称三个相电压的有效值。
生产车间供电电路的主要任务是从电力系统取得电源,经过合理的传输、变换、分配 到工厂车间中的每一个用电设备上。供电电路设计是否完善,不仅影响工厂的基本建 设投资、运行费用和有色金属消耗量,而且也反映到工厂的可靠性和工厂的安全生产 上,它与企业的经济效益、设备和人身安全等是密切相关的。因此,我们需要通过对 工厂生产车间供电电路的分析,熟悉和理解三相交流电路在生产、生活中的应用。
星形接法。从相头A、B、C引出的三根线叫做端线(俗称火线)。相尾接成的一点叫做中性点N,其引出线叫
中线(俗称零线)。如图5-4所示,称为三相四线制连接。端线间的电压叫做线电压,用 uAB 、uBC 、uCA 表示。
规定线电压的参考方向由A指向B,B指向C,C指向A。假设在AB两端接上负载,负载上电压的参考方向从端点 A指向端点B。通常用UL表示对称的三个线电压的有效值。
测评目标:线电压和相电压的关系。 在三相电源星形连接方式下,已知线电压Ul=380V,则相电压为多少? 【解】 根据线电压的有效值是相电压有效值的 倍可得:
【技能训练7.1】三相交流电路电压、电流的测量与仿真
《电路分析基础》
【技能训练7】 三相交流电路电压、电流的测量
《电路分析基础》 1.技能训练目标
(1)验证三相负载星形、三角形两种接法时,线、相电压及线、相电流之间的 关系。 (2)充分理解三相四线供电系统中中线的作用。
《电路分析基础》 2.使用器材
三相自耦调压器
三相灯组负载
交流电压表、交流电流表
《电路分析基础》 3.训练内容与方法 三相负载可采用星形(Y形)或三角形(△形)连接。
(1)当三相对称负载作Y形联接时:
U YL 3U YP
IYL IYP
在这种情况下,流过中线的电流I0=0,所以 可以省去中线。
(2)不对称三相负载作Y联接时,必须采用
三相四线制接法,即Y0接法。而且中线必须牢固 联接,以保证三相不对称负载的每相电压维持
图7-14 三相负载星形连接实验电路图
《电路分析基础》 4.操作步骤及数据记录
(1)三相负载星形连接(三相四线制供电)
表7-1 三相负载星形连接测量参数
开灯盏数 测量数据实验负载
A相 B相 C相 Y0接平衡负载 3 3 3
线电流(A)
IA
IB
IC
线电压(V)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
UAB
UBC
UCA
相电压(V)
UA0
UB0
表7-2三相负载三角形连接测量参数
【技能训练7】 三相交流电路电压、电流的测量
《电路分析基础》 1.技能训练目标
(1)验证三相负载星形、三角形两种接法时,线、相电压及线、相电流之间的 关系。 (2)充分理解三相四线供电系统中中线的作用。
《电路分析基础》 2.使用器材
三相自耦调压器
三相灯组负载
交流电压表、交流电流表
《电路分析基础》 3.训练内容与方法 三相负载可采用星形(Y形)或三角形(△形)连接。
(1)当三相对称负载作Y形联接时:
U YL 3U YP
IYL IYP
在这种情况下,流过中线的电流I0=0,所以 可以省去中线。
(2)不对称三相负载作Y联接时,必须采用
三相四线制接法,即Y0接法。而且中线必须牢固 联接,以保证三相不对称负载的每相电压维持
图7-14 三相负载星形连接实验电路图
《电路分析基础》 4.操作步骤及数据记录
(1)三相负载星形连接(三相四线制供电)
表7-1 三相负载星形连接测量参数
开灯盏数 测量数据实验负载
A相 B相 C相 Y0接平衡负载 3 3 3
线电流(A)
IA
IB
IC
线电压(V)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
UAB
UBC
UCA
相电压(V)
UA0
UB0
表7-2三相负载三角形连接测量参数
正弦稳态最大功率传递定理,三相电路
a
• Ua= Up 0
U• b= Up –120
120
•
•
Uc= Up 120 Ub
U• a
uc +
– n– U• c ub
+U• b
n b
c
电路分析基础——第三部分:12-8
2/4
• Uab =
• Ua –
• Ub
• Uca
U• c
= Up 0 – Up –120
= Up 0 + Up 60
= 3 Up 30
ua – U• b +
• Ia a
• Ib b •c Ic
电路分析基础——第三部分:12-8
4/4
Δ 和 Y 之间对耦关系:若电压源 电流源,电压 电流, 则,Y 形时的线电压和相电压之间的关系,对应于 Δ 形为线电 流与相电流的关系。
Y 形电路的特点: (1)n 线称为零线,对于对称负载,三个线电流等于相电流,
此时
PLmax =
Us2 RL (2RL)2
= Us2 4RL
总结:当 ZL = RL + jXL = Rs – jXs = Zs* 时,负载获得的功率最大。
注意:
( 1)课本上叙述的第二种情况要求大家自己去推导,课堂上 就不再专门介绍;
( 2)当输入回路是有源阻抗网络时,需要将该二端网络用戴 维南等效或诺顿等效来化简。
电路分析基础三相电路
问题 提出
设三层照明负载对称,当中线断开,且一层楼故障开 路,各相负载还能正常工作吗?又会出现什么情况?
A
中线断开,且一层楼发生故障开
路时,B、C两相负载构成串联通
路后接于两火线间,两相负载将 N
平分线电压。实际加在各相负载
的电压为U线/2,两相负载都会因
欠压而不能正常工作!
B
C
一层楼
二层楼
...
...
骤 连接方式
电压单位/V,电流单位/A
UAB UBC UCA IAB
IBC
ICA
IA
IB
IC
△接对称
… …
…
★7.2.3 单相电源接到三相电源的情况
实际应用中,日常办公和生活中用到的照明电路、计算机、电扇、 空调、吹风机等都属于单相用电设备。
U
N
W V
单相负载接到三相电源上,只能连接在三相电源的火线与零线之 间,构成单相供电体制,如左图所示的三相照明电路。
无中线时,三相照明负载的端电压将互相牵制、相互影响,三相不 对称时会出现过压或欠压情况。因此,必须确保中线(零线)在运行 中安全可靠不断开,规定中线上不允许安装保险丝和开关!
骤
连接方式 UAB UBC UCA UA UB
UC
IA
IB
IC
Y形对称
课堂实践:对称三相电路电压、电流的测量
电路分析基础第6章 三相交流电路
三相四线制供电系统可输送两种电压:一种是相线与中 线之间的电压UU、UV、UW,称为相电压;另一种是相线与 相线之间的电压UUV、UVW、UWU
9
第6章三相交流电路
如图6-3(b)所示,通常规定相电压的参考方向从始端指 向末端(从相线指向中线),线电压的参考方向规定为由下标 中的前一字母指向后一字母,例如UUV,则是由U端指向V 端。由图6-3(b)可知,各线电压与相电压之间的关系为
ZW
10
100
由此得中线电流为
•
•••
INIUIVIW2 2374 4672 2120
2 20.8j2 20.64 40.6j440.82 21j2 2 3
2
2
3 3j29 .4 3.4 5 24.1 6A
30
第6章三相交流电路 (1)在对称的三相四线制电路中(负载为对称三相负载), 中线电流为零,即中线不起作用,可以去掉,成为三相三线 (2)三相负载不对称时,中线有电流通过,中线不能断 (3)中线上不允许安装熔断器(保险)和开关;熔断器(保 险)和开关只能装在端线(火线)
据基尔霍夫定律可得,中线电流等于零,即
I NI UI VI W0
(6-13)
如果此时把中线去掉,只用三根线连接电源和负载,则
为三相三线制电路(Y-Y)。工业生产上所用的三相负载(如三
相电动机、三相电炉等)通常情况下都是对称的,可用三相
9
第6章三相交流电路
如图6-3(b)所示,通常规定相电压的参考方向从始端指 向末端(从相线指向中线),线电压的参考方向规定为由下标 中的前一字母指向后一字母,例如UUV,则是由U端指向V 端。由图6-3(b)可知,各线电压与相电压之间的关系为
ZW
10
100
由此得中线电流为
•
•••
INIUIVIW2 2374 4672 2120
2 20.8j2 20.64 40.6j440.82 21j2 2 3
2
2
3 3j29 .4 3.4 5 24.1 6A
30
第6章三相交流电路 (1)在对称的三相四线制电路中(负载为对称三相负载), 中线电流为零,即中线不起作用,可以去掉,成为三相三线 (2)三相负载不对称时,中线有电流通过,中线不能断 (3)中线上不允许安装熔断器(保险)和开关;熔断器(保 险)和开关只能装在端线(火线)
据基尔霍夫定律可得,中线电流等于零,即
I NI UI VI W0
(6-13)
如果此时把中线去掉,只用三根线连接电源和负载,则
为三相三线制电路(Y-Y)。工业生产上所用的三相负载(如三
相电动机、三相电炉等)通常情况下都是对称的,可用三相
不对称三相电路的分析_电路分析基础_[共3页]
第8章 三相电路 179
8-2-4 3个阻抗相同的负载,先后接成星形和三角形,并由同一对称三相电源供电,试问哪种连接方式的线电流大?大多少倍?
8.3 不对称三相电路的分析
如果三相电路的电源对称,负载对称,端线阻抗也对称(相等),则称为对称三相电路;反之,在上列3个条件中,只要有一个不满足,就称为不对称三相电路。三相负载可以分为两类:一类负载必须接在三相电源上才能工作,如三相交流电动机、大功率三相电阻炉,称为三相对称负载;另一类负载如电灯、家用电器等小功率单相负载,只需由单相电源供电即可工作。三相电路中不对称情况是大量存在的。首先,三相电路中有许多小功率单相负载,很难把它们设计成完全对称的三相电路;其次,对称三相电路发生断线、短路等故障时,则成为不对称三相电路;再次,有的仪器正是利用不对称三相电路的某些特性而工作的。下面分别进行说明。
一、负载不对称三相电路
由于低压系统中有大量单相负载,在一般情况下将端线阻抗和负载阻抗合并,3个相的等效阻抗Z A 、Z B 、Z C 互不相同,而电源电压通常认为是对称的。这样就形成了对称三相电源向不对称三相负载供电的情形。图8-9所示为最常见的低压三相四线制系统,根据节点电压法可直接写出两节点间电压为 C
A B A B C N N A B C N
01111U U U Z Z Z U Z Z Z Z '++=≠+++ (8-6) 式(8-6)中电源电压是对称的,但因负载不对称,使得电源中性点和负载中性点之间的
电压一般不为零,即N N
0U '≠ 。根据基尔霍夫电压定律可写出负载的各相电压为 AN AN N N BN BN N N CN CN N N
9、三相电路
(
)
(
)
第9-15页 15页
© 文理学院信息技术学部
谢建群
电路分析基础电子教案
三相电源
三 相 电 路
三相电源 三相电源的相 三相电源的 三相 三相三 三相 电路的 电路的 的计算
对称三相电路的计算
对称三相电路的计算
©
第9-8页
© 文理学院信息技术学部
谢建群
电路分析基础电子教案
9.2 三相电源的联接方式
9. 三相电路
9.1 9.2 9.3
对称三相电源 三相电源的联接方式 对称三相电路分析
第9-9页
© 文理学院信息技术学部
谢建群
电路分析基础电子教案 一、Y—Y型电路分析
输电线 阻抗 对称三相 电源绕组 的相电压 相电压
• • • • • U AB = U A − U B = U A + ( − U B ) • • • • • U BC = U B − U C = U B + ( − U C ) • • • • • U CA = U C − U A = U C + ( − U A )
第9-10页 10页
© 文理学院信息技术学部
谢建群
电路分析基础电子教案 ZL
•
9.3 对称三相电路分析
& IA
负载中通过的电流 称为相电流
电路分析基础15三相电路教案(ppt讲稿)
THANKS
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建筑电气
楼宇自动化、智能家居等领域也涉及到三相电路 的应用。
进一步学习的建议
学习三相电路的深入理论
01
பைடு நூலகம்
研究三相电路的暂态和稳态分析,掌握更复杂的电路模型和计
算方法。
学习三相电机和变压器的原理与设计
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了解三相电机的工作原理、特性以及变压器的设计方法。
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星形连接是将三个绕组的末端连接在 一起,首端作为输出端,这种连接方 式结构简单,主要用于三相四线制供 电系统。
三相电路中的电压和电流
在三相电路中,各相电压和电 流的大小和方向都是周期性变 化的,其变化规律与单相交流 电相同。
在三相四线制供电系统中,中 性线的作用是使三相负载的电 压保持平衡,从而保证用电设 备正常工作。
三相电路实验操作步骤
01
02
03
04
实验前准备
确保实验设备完好,检查电源 、负载和测量仪表是否正常工
作。
设备连接
按照规定的连接方式将设备连 接起来,确保线路连接正确、
牢固。
实验操作
按照实验要求逐步进行操作, 包括调整电源相位、观察负载
的响应等。
数据记录
在实验过程中,及时记录各项 数据,如电流、电压、功率等
第2章 电路分析基础第3版
1.33
R1
4
U S1 4 0 V
5 R2 2 U S2 40V
b
8
R4 R6 10 2
R0
R
U
O
C
b
U O CU R S1 1 U R 2 S2R 2U S240V
c、b右侧电路以电阻R来等效
RR4(R5R6) 5
I3R 0 U R O C 3R 1 .3 3 4 0 553 .5 3 A R4R5R6
I2
+ R2
I11
IS
R1
I21
+ R2
IS
I12
I22
R1
+ R2
US -
US -
US -
I11
I21
US R1 R2
I1
US R2IS R1R2 R1R2
I12
R2 I S R1 R2
I22
R1 I S R1 R2
I2
US R1R2
R1IS R1R2
在任何电路中,离开(或流入)任何结点的所有支路
电流的代数和在任何时刻都等于零。
其数学表达式为
IS
a I1 R2
US1 - +b
I4
i 0
对右图的节点 b 应 IS 用 KCL 可得到
电路分析基础课件第十一章三相电路
U CA 3 U C / 30
注意:电源 线电压不等
线电流 = 相电流
?
2、三角形电源
+
A
uA
B C
uC
+
uB
+
U AB U A
U BC U B
U CA U C
3、对称星形负载和三角形负载 以上有关线电压和相电压的关系同样适用。
二、对称三相负载中线电流和相电流的关系
120°
120°
UB
UA
三、三相电路的基本概念
1、端线:从3 个电压源正极性端子A、B、C向外 引出的导线。 2、中线:从中(性)点N引出的导线。 3、线电压:端线之间的电压。 4、线电流: 端线中的电流。 5、相电压: 电源每一相的电压,或负载阻抗的电压。 6、相电流: 各相电源中的电流或负载阻抗的电流。
_ _ _
UA
+ A
IA
Zl
A’ Z Z
I A'B '
UB
N
+ B
IB
Zl
Zl
IC
B’
I B 'C '
Z
I C ' A'
注意:电源 线电压不等
线电流 = 相电流
?
2、三角形电源
+
A
uA
B C
uC
+
uB
+
U AB U A
U BC U B
U CA U C
3、对称星形负载和三角形负载 以上有关线电压和相电压的关系同样适用。
二、对称三相负载中线电流和相电流的关系
120°
120°
UB
UA
三、三相电路的基本概念
1、端线:从3 个电压源正极性端子A、B、C向外 引出的导线。 2、中线:从中(性)点N引出的导线。 3、线电压:端线之间的电压。 4、线电流: 端线中的电流。 5、相电压: 电源每一相的电压,或负载阻抗的电压。 6、相电流: 各相电源中的电流或负载阻抗的电流。
_ _ _
UA
+ A
IA
Zl
A’ Z Z
I A'B '
UB
N
+ B
IB
Zl
Zl
IC
B’
I B 'C '
Z
I C ' A'
第1章 电路分析基础
0
u
电阻元件是即时元件
P UI I R U / R
2 2
1 WL LI 2 2
2. 电感元件是储能元件
WC
1 CU 2 2
1. 电阻元件是耗能元件
3. 电容元件是储能元件
2. 电源元件
一个电源可以用两种模型来表示。用电压的形式 表示称为电压源,用电流的形式表示称为电流源。
a
I
+
电阻混联电路的等效电阻计算,关键在于正确找出电路 的联接点,然后分别把两两结点之间的电阻进行串、并 联简化计算,最后将简化的等效电阻相加即可求出。
2. 电路名词
1. 支路: 一个或几个二端元件首尾相接中间没有 分岔,使各元件上通过的电流相等,这 种连接方式称为支路。 2. 结点: 三条或三条以上支路的联接点称之为结 点。
2.电路的组成和功能
(1) 电路的组成
电路一般由电源、负载和中间环节组成。 电源: 如发电机、电池等,电源可将其它形式的能 量转换成电能,是向电路提供能量的装置。 负载: 指电动机、电灯等各类用电器,在电路中是接收 电能的装置,可将其它形式的能量转换成电能。 中间环节:将电源和负载连成通路的输电导线、控制电 路通断的开关设备和保护电路的设备等。
RS + U=US-IR0 US - - (b)通路
S I=US/R0 + RS + U=0 US - - (c)短路
电路分析基础-三相电路
§
1
0
9 三 相 电
§9-8 三相电路
路
TheThree Phase circuit
对称三相电源
ua (t) ub (t) uc (t)
•
ua (t) U Pm cosωt
U a U P00 U P
ub (t) U Pm cos(ωt 1200 )
•
Ub
U P 1200
UP (
1 2
j
Ic
3IP(1500 Z ) 3I P(900 Z )
•
••
Ic I3I2
P 3PP 3U LILcosZ
对称三相电路总瞬时功率 cosxcosy 1 cos( x y) cos( x y)
2
pa (t) ua (t) ia (t) U Pm cosωt I Pm cos(ωt Z )
45 600 A
•
•
I bc
U bc Z
450 1200 10600
45 1800 A
•
•
I ca
U ca Z
4501200 10600
45600 A
•
I a 3 45(600 300 ) 77.9 900 A
•
•
•
( I a I ab I ca 45 600 45600 77.9 900 A)
I 0 I a I b I c 4.5500 4.55 1200 0.191200
1
0
9 三 相 电
§9-8 三相电路
路
TheThree Phase circuit
对称三相电源
ua (t) ub (t) uc (t)
•
ua (t) U Pm cosωt
U a U P00 U P
ub (t) U Pm cos(ωt 1200 )
•
Ub
U P 1200
UP (
1 2
j
Ic
3IP(1500 Z ) 3I P(900 Z )
•
••
Ic I3I2
P 3PP 3U LILcosZ
对称三相电路总瞬时功率 cosxcosy 1 cos( x y) cos( x y)
2
pa (t) ua (t) ia (t) U Pm cosωt I Pm cos(ωt Z )
45 600 A
•
•
I bc
U bc Z
450 1200 10600
45 1800 A
•
•
I ca
U ca Z
4501200 10600
45600 A
•
I a 3 45(600 300 ) 77.9 900 A
•
•
•
( I a I ab I ca 45 600 45600 77.9 900 A)
I 0 I a I b I c 4.5500 4.55 1200 0.191200
《电路分析基础》(第3版)[俎云霄][电子课件]§8-3 不对称三相电路的概念
中点位移
X
不对称三相电路的概念
K闭合时:
UN'N 0
各相互不影响,可以 分别计算。
IN IA IB IC 0
- UA +
A
Байду номын сангаас
IA
ZA
N - UB + B
IB
ZB
N'
- UC +
C
IC
ZC
K IN
X
§8-3 不对称三相电路的概念
北京邮电大学电子工程学院
退出 开始
不对称三相电路的概念
三相电路中只要有一部分不对称,就称为不对称 三相电路(unbalanced three-phase circuit) 。 通常认为电源是对称的,因此只研究负载不对称 的情况。
X
不对称三相电路的概念
K打开时:
UA UB UC
UN'N
ZA ZB ZC 111
0
N
ZA ZB ZC
中点位移越严重,负载不对称
程度也越严重。
IA
UA
UN'N ZA
IB
UB
UN'N ZB
IC
UC
UN'N ZC
- UA +
A
IA
ZA
- UB + B
IB
ZB
N'
电路分析基础第九章(李瀚荪)
设:u(t)
T0 U m cos
t,i(t)
u R
p(t) u(t) i(t) UmIm cos2 t
1 2
UmIm
(1
cos
2t)
1)瞬时功率:随时间变化,角频率2ω的正弦 波动。
2)平均功率:
P
1 2
UmIm
UI
P UI I2R U 2 R
通常所说的功率,是平均功率,又称有功功率。
34
三相电路的优点:
1. 在发电方面:在发电机体积相同的情况下,三相 发电机发出的功率比单相发电机发出的功率高 50% 。
2. 在输电方面:三相系统输电用三根(或四根线), 而单相系统要六根,三相输电可节省有色金属 25% 。
3. 在配电方面:相同容量的三相变压器的体积比单 相变压器的体积小得多。
I S 200 103 86.956A U 2300
cos cos1 0.9 25.84
9.8 三相电路
本节要求: 1. 搞清对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线 电流关系; 2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 确联接方法,理解中线的作用; 3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。
I
2 k
R
k
6.无功功率(无源二端网络)
精品课件-电路分析基础(王源)课件-第八章 三相电路
{"code":"InvalidRange","message":"The requested range cannot be satisfied.","requestId":"6fc33003-acbc-4964wenku.baidu.com9c68-b9c58c661a63"}
电路分析基础-第8章三相电路课件
•
•
•
U N'N
jC U AN U BN
/R U CN
/R
jU AN U BN U CN
jC 1/R 1/R
2 j1
•
(1 j)U AN
0.632108.4o
•
U
AN
0.632U108.4o V
•
U BN'
•
2• j1
U BN U N'N
U 120o
0.632U108.4o
,
Z2 Z2
Z2
C
•
•
I AΥ
UA Z1
2200 10
220A
Z1 Z1 Z1
•
•
IAB
UAB 38030 1930A
Z2
20
•
•
IAΔ 3 IAB 30 32.9090A
•
•
•
IA IAΥ IAΔ 220 32.9090 54.9090A
•
A
IA
B
,
Z2 Z2
Z2
C
Z1 Z1 Z1
负载端不对称的程度。当中点位移较大时,会造成负载相
电压严重不对称,使负载的工作状态不正常。
照明电路中必须使用三相四线制,那么中线的作用是 保证各相负载在不对称的情况下,中点位移为0,让各相 获得均衡的相电压。
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各引出一条输电线(火线),这样构成的供电方式称为三相四线制供电体系。三相电源作 Y 接
时,由首端引出的输电线间的电压称为线电压,数值上发电机一相绕组感应电压值的 3 倍;
首端引出输电线与尾端公共点引出的输电线间的电压称为相电压,数值上等于发电机一相绕组
的感应电压值,即发电机成 Y 接时可向负载提供两种电压。
93
相电路。本章只讨论因负载不对称而构成的不对称三相电路。不对称三相电路不再具有对称三 相电路分析中所得到的各种特殊性,因此三相电路的计算不能归结为一相进行。在不对称 Y 形连接三相电路中,在不对称情况下电路中性点出现的偏移现象以及中线的作用是我们研究的 重点之一。日常低压电力系统中,照明负载多为不对称三相负载,这种负载通常应联接成 Y 形,而且必须要有中线。在这样的电路中,中线所起的作用就是使不对称 Y 形连接三相负载 的端电压保持对称。这样,一相电路发生问题时不会波及另外两相。如果在不对称的 Y 形连 接三相电路中无中线,就会造成中性点偏移现象,这种现象使得负载阻抗小的一相端电压过低、 负载阻抗大的一相端电压过高,由此对电路产生不良后果。当不对称 Y 形连接负载有中线情 况下和不对称负载Δ接情况下,都要对各相电路单独分析和计算。
本章的学习重点: l 三相电源的连接及三相四线制; l 对称三相电路的分析与计算归结为一相电路分析和计算的方法; l 不对称三相电路的分析方法; l 三相电路功率的测量。
7.1 三相交流电的基本概念
1、学习指导
(1)三相电路的概念
三相负载连接于三相电源后所构成的电路称为三相电路。三相电路较单相电路有很大的优
·
= U B / jB - 60°V
即 UBZ 等于电源相电压 220V 的数值。 (2)三相电源此线电压有效值为 380V,每相绕组的复阻抗 为 0.5+j1Ω,作△连接。 (1)如果有一相接反,试求电源回路的电流; (2)如果有两相接反,试求电源回路的电流。
92
·
·
UA
-U C
·
U AB
X C
60°
Y
·
UB
检验题 7.2.2 一相接反时的相量图
解析:①有一相接反时,根据相量图分析可得回路中总电压为 2 倍的电源相电压数值,
因此电源回路的电流为
I = 2 ´ 220 » 393A 0.52 + 12
②根据相量图分析可知,当两相接反时,同样使得电源回 路的总电压为 2 倍的电源相电压,因此电源回路的电流与一相 接反时相同。由于电源作Δ接时,其内阻抗通常很小,若电源 回路中产生这么大的环电流,显然是电源内阻所不能承受的, 因此在电源作△连接时,绝不允许上述两种情况发生。
流。
2、学习检验结果解析
·
(1)对称三相电源中U
B
=
220 / -
30 o
·
)V 。(1)试写出U
A
·
、U
C
;(2)写出 uA
(t )
、u B (t)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
、
uC (t) 的表达式。 (3)作相量图。
解析: ①根据三相对称的规律可得
·
UA
= 220/ 90o )V,
·
UC
= 220/- 150o )V
②根据相量与正弦量之间的对应关系可得
UBZ 等于多少?
解析:由相量图分析可知把 X、Y 连接时
·
·
·
·
·
U AB = U A - U B = U A + ( - U B )
·
= 3 U A / 30°V
显然 UAB 等于电源线电压 380V。 由相量图还可看出,把 Y、C 连接时
·
·
·
·
·
U BZ = U B - U ZC = U B + (-U ZC )
第 7 章 三相电路
日常生活和生产中的用电,基本上是由三相交流电源供给的,我们最熟悉的 220V 单相交 流电,实际上就是三相交流发电机发出来的三相交流电中的一相。因此,三相电路可以看成是 由三个频率相同但相位不同的单相电源的组合。对本章研究的三相电路问题而言,前面讨论的 单相电流电路的所有分析计算方法完全适用。
(2)三相电源的Δ形连接
三相电源绕组首尾相接构成一个闭环,由三个联结点分别向外引出三根输电线(火线)的
供电方式称为三相三线制。三相电源绕组作三角形连接,只能向负载提供一种电压——线电压,
但这个线电压在数值上等于发电机一相绕组的感应电压值。
2、学习检验结果解析
(1)三相电源的相电压有效值为 220V,若把 X、Y 连接,UAB 等于多少?把 Y、C 连接,
uA (t) = 220 2 sin(wt + 90°)V uB (t) = 220 2 sin(wt - 30°)V
91
uC (t) = 220 2 sin(wt - 150°)V 作出的电压相量图略。
7.2 三相电源的连接
1、学习指导
(1)三相电源的 Y 形连接
三相电源绕组的尾端联在一起,向外引出一条输电线(零线),三相绕组的首端分别向外
越性:①三相电动机的稳定性远大于单相电动机;②三相供电比单相供电节省材料和能源;③
三相供电理更利于远距离传输电能和分配电能。
(2)对称三相交流电
三个最大值相等,角频率相同,在相位上互差 120°的三个单相交流电的组合,称为对称
三相交流电。对称三相交流电通常指发电机发出的三相电压或对称三相负载中通过的三相电
·
UA
·
-U B
·
- U BC
X BC
·
-U C
检验题 7.2.2 两相接反时的相量图
7.3 三相负载的连接
1、学习指导 (1)三相负载的 Y 接 三相负载一端连在一起,另一端分别与电源输电线相连的方法称为三相负载的 Y 接。若 三相对称,就构成了对称三相电路。对称三相电路的计算可归结为一相电路计算,其一般步骤: ①把电源端的对称线电压用对称的 Y 接电压源代替,对Δ接的负载变换成等效的 Y 接负载; ②画出一相计算电路图,注意在一相计算电路中,电源中性点和负载中性点之间是用一根短接 线代替的;③用单相电路的计算方法对一相计算电路进行分析和计算,其它两相不必再计算, 只需根据对称三相交流电路的特点,直接写出其他两相的响应即可;④如果是由Δ接负载变换 得到的一相计算电路,还需根据 Y 接电路和Δ接电路之间的关系,得出原电路的响应。 (2)三相负载的Δ接 三相负载作三角接时,也是将三相负载首尾相接构成一个闭环,由三个连接点分别与三相 电源线相接。同样对称三相负载的计算可归结为一相进行。 (3)三相电路计算时的注意事项 三相电路的分析计算虽然是在单相交流电路的基础上学习的,而且二者关系密切。但是, 三相电路也有它本身的一些特殊规律:三相电路在对称 Y 形连接情况下,其线电压在数值上 等于相电压的 3 倍的关系,相位上线电压超前与其相对应的相电压 30°,且电路中的线电流 等于相电流,中线电流为零;对称的Δ形连接电路中,不考虑输电线上的阻抗,则负载的端电 压等于电源线电压,线电流在数值上是相电流的 3 ,线电流在相位上滞后与其相对应的相电 流 30°。 (4)三相负载不对称时的电路分析 三相电路的电源、负载和线路阻抗中,只要其中任何一部分不对称,就构成了不对称的三