电工电子技术4

合集下载

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

章目录返回上一页下一页
电工电子技术
I A
Y 联结时：
N
+ U A –
UL 3UP
ZA N'
I N
– – U B + U C +
IL IP
U A I A ZA U B I B ZB U C I C ZC
I B
I C
ZB
ZC
220 0 V U A U 220 0 A A 44 0 A (1) 线电流 I A RA 5 44 120A 44 120A I I C B
ห้องสมุดไป่ตู้
中性线电流 I N
I I 0 I A B C
章目录返回上一页下一页
如： 10 30 A I A
可知：因为三相电压对称，且ZA Z B ZC 10 90 A 所以三相电流也对称。 I B I I I 0 10 150 A 中线电流 I I N A B C C 负载对称无中性线时（2）三相负载不对称三相电压对称， Z A Z B ZC U L 3U P I I I 0 分别计算各相电流 I 章目录返回上一页下一页 N A B C
中性线电流
I I I 44 0A 22 120 A 11 120 A I N A B C
29 19 A
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
例2：在上例中，试分析 (1) A相短路: 有中线时负载各相电压；无中线时负载各相电压。 (2) A相断路: 有中线时负载各相电压；无中线时负载各相电压。解: (1) A相短路 1) 有中线 A相短路电流很大，将A相熔断器熔断，B N 相和C相 B 未受影响，其相电压仍为220V, 正常工作。 C
波形图
E 0 E E A E 120 E B
E 120 E C
EC
.
e
相量图
eA eB eC
120° 240° 360° 2
0
t
120°
.
120° . 120°
EA
EB
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
三相电动势具有以下特点：幅值相等频率相同称为对称三相电动势相位互差120° 注意：对称三相电动势的瞬时值或相量之和等于 0
+
电工电子技术
例1 ：一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压 uAB 380 2 sin(314t 30)V ，负载为
电灯组。若RA=RB= RC = 5 ，求各相电流及中线电流 IN ; 若RA=5 , RB=10 , RC=20 ,求各相电流及中线电流 IN 。 I A
E 0 E E A 1 EB E 120 E ( j 2 1 EC E 120 E ( j 2
3 ) 2 3 ) 2
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
三相电动势瞬时表示式
相量表示
eA Em sin t eB Em sin( t 120) eC Em sin( t 120)
确联结方法，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。
章目录返回上一页下一页
3.6.1 三相交流电源
1. 三相对称电动势的产生
工作原理：动磁生电 A 定子 • S Y Z • • + 转子 C
(首端) A + – B
电工电子技术
C + – +
eA eB
(尾端) X
Y Z 三相绕组
A
N C
+ U A –
I N
– U B +
RA N RC RB
B
– U +C
I B I
C
章目录返回上一页下一页
A + U A –
I A
电工电子技术
N
I N
– U B +
RA N RC RB
C
B
– U +C
I B I
C
380 30 V 解：已知： U AB
电工电子技术
(2) 三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ）
U 220 0 A IA A 44 0A RA 5 U 220 120 B IB A 22 120 A RB 10 U 220 120 C IC A 11 120 A RC 20
eC
–
_
+
N X
B
e
+
A X
e
_ •
三相交流发电机示意图
每相绕组及其感应电动势
章目录返回上一页下一页
铁心（导磁路经）匝数相同定子三相绕组发电机结构空间互差120 转子 : 直流励磁三相电动势瞬时表示式
电工电子技术
相量表示
eA Em sin t eB Em sin( t 120) eC Em sin( t 120)
2. 负载星形联结的三相电路的计算
I A
N
+ U A –
I N
– – U B + U C +
ZA N' ZC
Y: 三相三线制 Y0：三相四线制
ZB
I B
I C
N 电源中性点
N´负载中性点
结论：负载 Y联结时，线电流等于相电流。
、I 、I 线电流：流过端线的电流 I A B C 相电流：流过每相负载的电流
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
线电压与相电压的关系：
eA eC
+
+
U A
–
+
A
相量图
– X Z –Y–
+
U – AB N – – eB U U + B CA– + B + UC U + + – BC C
U C
U B
30°
U AB U A
根据KVL定律
A
、U 、U 相电压 Up ：端线与中线间的电压— U A B C
– 中线(零线、地线) – – B U U C B CA + + 在低压系统,中 – + B 性点通常接地， + 中性点N U C U + –BC + C 故称地线。
、U 、U 线电压 Ul ：端线与端线间的电压— U AB BC CA
章目录返回上一页下一页
三相负载连接原则 1）电源提供的电压=负载的额定电压； 2）单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。
A B C N 电源保险丝
电工电子技术
三相四线制 380/220伏
额定相电压为额定线电压为 220伏的单相负载 380伏的三相负载
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
中线电流
I I I I N A B C
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
（1）三相负载对称
N
+ U A –
I A
I N
– – U B + U C
I B
I C
负载对称时，只需计算一相电 ZA 流，其它两相电 ' N ZB 流可根据对称关系直接写出。 ZC
eA eB eC 0
E E 0 或 E A B C
三相交流电达到正的最大值的先后顺序称为相序。
供电系统三相交流电的相序为 A
B
C
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
2. 三相电源的星形联结
+ eA – Z X Y – – e e + U +
U AB
–
A 端线(相线、火线)
电工电子技术
3.6 三相交流电路
1 三相电压
2 负载星形联结的三相电路 3 负载三角形联结的三相电路 4 三相功率
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
基本要求
1. 掌握对称三相负载星形联结或三角形联结时相电压、线电压、相电流、线电流之间的关系。
2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正
可见：三相负载不对称且星形联结时，如果没有中线, 三相负载的相电压、相电流则不对称，即使电路中不发生故障，各电灯组也不能正常工作，所以照明负载须采用三相四线制供电方式。
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
3.12.3 负载三角形联结的三相电路
A +
U AB
I A
–
I CA
I B
电工电子技术
三相负载：需三相电源同时供电负载三相电动机等单相负载：只需一相电源供电照明、家用电器等对称三相负载：ZA=ZB= ZC 三相负载如三相电动机不对称三相负载：不满足 ZA =ZB = ZC 如由单相负载组成的三相负载三相负载的联接三相负载也有 Y和两种接法，至于采用哪种方法，要根据负载的额定电压和电源电压确定。
结论：电源 Y形联结时, Ul 3UP , 且Ul 超前U p 30 。
3. 三相电源的三角形联结
+ – + –
CA
A
U AB U
B
U U BC BC
–
+
C
章目录返回上一页下一页
U 结论：电源 Δ 形联结时U l p
3.12.2 负载星形联结的三相电路
1. 三相负载
+ U A –
iA
B相和C相电灯组所承受电压均超过额定电压（220V) 。
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
(2) A相断路 1) 有中线 B、C相组灯仍为220V N 额定电压, 正常工作。
B
A
RA N
RC
(a)
RB
2) 无中线
U BC 380 I 12 .7 A RB RC 10 20
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
144 11 U A I A 28.8 0A A RA 5 249.4 139 U B I A 24.94 139A B RB 10 288 131 U C I A 14.4 131A C RC 20
U B
U U U AB A B U U U BC B C U U U CA C A
由相量图可得
3U 30 U AB A
章目录返回上一页下一页
同理
电工电子技术
3U 30 U BC B 3U 30 U CA C
A
RA N RC
RB
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
2) 无中线此时负载中性点N´ 即为A, 因此负载各相电压为
A N B C
0 UA U BA 380 V UB U C A 380 V UC
N´ iB iC – – U U + C B +
C
I B + U´B – + U´C – (b)
章目录返回上一页下一页
IR B 12 .7 10 127 V UB
IR C 12 .7 20 254 V UC
C
电工电子技术
结论
（1）负载不对称又无中线时，负载相电压就不对称。当一相出现故障时，势必影响其他两相正常工作，使得有的相电压过高，高于其额定电压，有的相电压过低，低于其额定电压，这都是不允许的。（2）中线的作用在于保证星形联结的三相不对称负载的相电压对称。为了保证中线的存在，中线中不允许接熔断器或刀闸开关。（3）照明负载属于三相不对称负载，必须采用三相四线制供电方式。
章目录返回上一页下一页
电工电子技术
例3: 求例1电路中性线断开时负载的相电压及相电流。 220 0 V , 则节点电压设U 解： A
U U U A B C 220 0 220 120 220 120 RA RB RC 5 10 20 UN 1 1 1 1 1 1 RA RB RC RA RB RC I A (78.6 j 27.2)A RA + –U – + A 85.3 19 A U A I B RB 负载电压 N N + + – – U B IC U B UA U N 144 0 V RC UA . – +U – + U C UB U N 249 0 V UB C + U – N UC UN 288 131V UC
– B
U CA
I ZCA AB Z ZAB