电路基础-§4-4不对称三相电路
电工与电子技术基础第4章三相供电电路及安全用电电子
4.2.2 Δ-Δ联接的三相电路
电源与负载都联接成三角形,用三条线路将其 相联,即构成—联接的三相三线制电路,如 图示。
每相负载的相电压等于线电压;流过负载的电流为相 电流,分别用IAB、IBC、ICA表示。由基尔霍夫电流定 律可知各相的线电流为对应的相电流之差,在三相电 路对称的情况下,由图示相量图的分析可得线电流与 相电流有效值关系
如果三相电路对称,则三相电路的视在功率为 S = 3UPIP =√3ULIL 在计算不对称三相电路的视在功率时,应注意由
于视在功率不满足能量守恒,所以 S SA的等效电阻R = 29, 等效感抗XL = 21.8,三相对称电源的线电压 UL=380V。求(1)电动机接成星形时的平均功率和 无功功率,(2)电动机接成三角形时的平均功率和 无功功率。
IL =√3IP=√3×10.47=18.13 A 电动机的平均功率
P=ULILcos
=380×18.13×cos36.9=9542.5 W =9.543 kW 电动机的无功功率
P=ULILsin = 380×18.13×sin36.9
=7164.7Var=7.165 kVar
由上例的计算结果可见,电动机接成 三角形比接成星形时,线电流、平均 功率与无功功率都大了三倍。实际中 较大功率的三角形联接电动机,为了 减小启动电流,启动时常把三角形变 为星形联接,启动以后再变回三角形。
如果三相电路对称,不论电路是星形联接还是三 角形联接,其三相电路的无功功率为
Q =3UPIPsin =√3ULILsin 其中 角仍为相电压与相电流的相位差。
4.4.3 视在功率
在三相电路中不论三相电路对称与否,其三相的 视在功率仍为
S P2 Q2
其中P为三相电路的平均功率,Q为三相电路的无 功功率。
第4章 三相交流电路
第4章 三相交流电路
4.3 三相功率的计算
4.3.2 无功功率
三相电路的无功功率为
由于每相负载可能是感性,也可能是容性,即每相的无功功率 可正可负,所以无功功率为各项无功功率的代数和。在对称三 相电路中,无论是星形联结还是三角形联结,总无功功率为
第4章 三相交流电路
4.3 三相功率的计算
3.3 视在功率
每相电流间的相位差仍为120°,由KCL可知,中线电流为零。
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
三相四线制接线方式的特点如下。 (1)相电流等于线电流,即
(2)加在负载上的相电压和线电压之间的关系为
(3)流过中性线N的电流IN为
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
当三相电路中的负载完全对称时,在任意一个瞬间,三个 相电流中,总有一相电流与其余两相电流之和大小相等, 方向相反,正好互相抵消。所以,流过中性线的电流等于 零。在三相对称电路中,当负载采用星形联结时,因为流 过中性线的电流为零,所以三相四线制就可以变成三相三 线制供电。如三相异步电动机及三相电炉等负载,当采用 星形联结时,电源对该类负载就不需接中性线。通常在高 压输电时,由于三相负载都是对称的三相变压器,所以都 采用三相三线制供电。
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
如图4-8所示是只有三根相线而 没有中性线的电路,即三相三 线制;而接线方式除了三根相 线外,在中性点还接有中性线, 这样的接法即为三相四线制, 如图4-9所示,三相四线制除可 供电给三相负载外,还可供电 给单相负载,故凡有照明、单 相电动机、电扇、各种家用电 器的场合,也就是说一般低压 用电场所,大多采用三相四线 制。
总之,当三相电流对称时,线电流的有效值是相电流 有效值的√3倍,线电流滞后对应的相电流30°,即
三相正弦交流电路基础知识讲解
. UVW
-IW. U
. IU
(a)
(b)
图 5.10 负载的三角形连接及电压、 电流相量图
第5章 三相正弦交流电路
5.2.2 负载的三角形(△)连接(二)
1、负载的相电压等于电源的线电压
•
•
•
2、相电流为
•
I UV
UUV
,
•
I VW
U VW
,
•
I WU
U WU
ZUV
ZVW
ZWU
3、线电流为
•
•
•
U N'N
ZU 1
ZV 1
ZW 1
ZU ZV ZW
若负载对称, 即 ZU ZV ZW Z Z ,则
第5章 三相正弦交流电路
5.2.1 负载的星形(Y)连接(六)
•
•
•
•
U N'N
UU ZU
1
UV UW ZV ZW
11
1
•
(U U
•
UV
•
UW
)
Z 3
0
ZU ZV ZW
Z
•
•
•
UU UV UW
•
•
IV 2 I U 2 120
•
•
I W1 I U1 120 ,
•
•
I W 2 I U 2 120
第5章 三相正弦交流电路
5.3.2 对称三相电路的一般解法(五)
•
•
I UV2
IU2 3
30
•
•
I VW2
IV2 3
30
•
•
I WU2
IW2 3
三相电路基础知识讲解
A'
•
U •
I ab
IB A'N 'ZAB
ZCA• I ca
B'
•
IC
•
I
bc
ZBC
C'
负载的相电压:每相负载上的电压。 U A'N ' ,U B'N ' ,U C'N '
负载的线电压:负载端线间的电压。 U A'B' ,U B'C' ,U C'A' 线电流:流过端线的电流。 IA , IB , IC 相电流:流过每相负载的电流。Iab , Ibc , Ica
•
UBC
•
UBN
•
UCN
U
120o
U120o
3U 90o
•
U CA
•
UCN
•
UA
N
U120o
U0o
3U150o
利用相量图得到相电压和线电压之间的关系:
•
UCA
•
UCN
30o
•
30
U
U BN
AB
U o • AN
30o
•
UB N
•
UB C
一般表示为:
•
UAB
3
•
U
AN
30o
•
UBC
3
•
U AN
•
UBN
•
UCN
1
•
U
AB
30o
3
1
•
U
B
C
30o
3
1
•
U
CA
三相电路
“十一五”规划教材—电路基 础
U 220 0 A A相线电流相量为 I 11 10 A A Z 20 10
注意到三相电路是逆相序,因此B、C相线电流相量分别为
IA A' IB
B'
Z Z Z
N'
UC C
I C C'
IN
U NN
U U U C A B Z Z Zl Z Zl Z l 3 1 ( ) Zl Z Z N
U A U B UC 0
U N'N 0
UA
A
N
N'与N可用短路等效,每相电 路都与N’N短路连线构成一个 独立回路,使各相的计算具 有独立性。
A'
U A'N'
N'
N
U CNU BN
U C'N' U B'N'
ZB
B'
“十一五”规划教材—电路基 础
相电压(phase voltage):每相绕组或每相负载上的电压; 线电压(line voltage):端线间的的电压; current) :每相绕组或每相负载上的电流;
相电流(phase 线电流(line
IA I C'A' UA IB C ' IC
A'
UC
C
ZC I B'C' ZB
ZA I A'B'
UB
B
B'
电源和负载均为三角形连接的三相电路 三相电源绕组的始末端顺次相接,即X与B,Y与 C,Z与A相接,再从联接点引出端线,便得三角形电 源;负载也构成三角形后,用导线联接便得三角形 三相电路。
电路基础中三相电路改革
电路基础中三相电路改革摘要:三相电路是目前电力系统主要的供电方式,它是由三组相位不同的电源和三组负载共同组成的电路系统。
本文着重探讨电路基础中三相电路的问题。
关键词:三相电路改革1、三相电路的构成三相电路是通过三根导线,每根导线作为其他两根的回路,其三个分量的相位差依次为一个周期的三分之一或120°位相角的电流。
three-phase A.C.circuit 由三相交流电源供电的电路,简称三相电路。
三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源,最常用的是三相交流发电机。
三相发电机的各相电压的相位互差120°。
它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。
三相电动机在正序电压供电时正转,改为负序电压供电时则反转。
因此,使用三相电源时必须注意其相序。
一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。
三相电路是一种特殊的交流电路,由三相电源、三相负载和三相输电线路组成。
目前世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。
三相电路有星形和三角形两种接法。
它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。
三相电动机在正序电压供电时正转,改为负序电压供电时则反转。
因此,使用三相电源时必须注意其相序。
一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。
三相电源连接方式常用的有星形连接(即Y形)和三角形连接(即△形)。
从电源的3个始端引出的三条线称为端线(俗称火线)。
任意两根端线之间的电压称为线电压。
星形连接时线电压为相电压的1.732倍;3个线电压间的相位差仍为120°,它们比3个相电压各超前30°。
星形连接有一个公共点,称为中性点。
三角形连接时线电压与相电压相等,且3个电源形成一个回路,只有三相电源对称且连接正确时,电源内部才没有环流。
三相电路分为对称电路和不对称电路两种。
对称电路就是电路中的三相电源为频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源,且三相上负载的阻抗完全相同,各相电流彼此独立,各相线路参数完全一致的电路。
《电工电子技术基础》第4章 三相交流电路
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
[例题] 图中所示的对称三相电路中,端线阻抗 ZL 1 j1 ,负载
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
中性线电流
I&N I&A I&B I&C
(44 0 22 12011 120)A
[解] ⑴各相负载中流过的电流
IU
UU RU
220 0 5 0
A
44
0A
29 19 A
IV
UV RV
220 120 A 10 0
22
120 A
IW IU 120 IP 120
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
b.负载三相三线制联结
+
U NN
-
相电流 流过每相负载的电流
线电流 流过端线的电流
IU、IV、IW
特点 线电流=相电流
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
(1)负载三相三线制联结三相电路计算 等效电路图
(2)不对称负载三相四线制联接三相电路计算
三相电源对称,三相负载不对称, 各相负载中电流表达式:
IN IU IV IW 0
I
U
UU ZU
UP 0
ZU U
UP ZU
0 U
I
V
大工19春《电路分析基础》在线作业3参考答案
大工19春《电路分析基础》在线作业3
试卷总分:100 得分:0
一、单选题(共6 道试题,共30 分)
1.正弦交流电流的有效值等于其最大值的( )倍。
A.0.577
B.0.707
C.1.414
D.1.732
正确答案:B
2.大写字母Q表示( )。
A.平均功率
B.有功功率
C.无功功率
D.视在功率
正确答案:C
3.星形连接中,L1、L2、L3三条端线和由中性点引出的输电线,这四条线中,哪条线是零线?( )
A.L1
B.L2
C.L3
D.由中性点引出的输电线
正确答案:D
4.将三相电源每相绕组的首末端依次相连,形成闭合回路,首末相连端引出输电线L1、L2、L3对外进行供电,这种连接方式称为( )。
A.串联
B.并联
C.星形连接
D.三角形连接
正确答案:D
5.△-△系统适用于( )。
A.单相电路
B.三相三线制。
三相电路知识点总结
三相电路知识点总结
三相电路是三相交流电路的简称,常用于电力系统中。
以下是三相电路的一些知识点总结:
1. 三相电路的基本概念:三相电路是由三种不同频率的正弦波通过电路时产生的电压和电流。
正弦波的频率分别为:1.023×频率,1.023×频率和1.023×频率(以此类推)。
2. 三相电压和三相电流:三相电压和三相电流都是描述三相电路中电压和电流的术语。
三相电压是指在三个不同相位的电压,分别为0°、90°和270°,其数值等于单相电压的3√3倍。
三相电流是指三个方向分别有相等的电流。
3. 三相负荷:三相负荷是指电力系统中在三个方向上同时存在的负载,如三相电线、变压器等。
4. 三相电路的继电保护:三相电路的继电保护包括三相不平衡保护、三相过电压保护等。
5. 三相电路的短路保护:三相电路的短路保护是指利用电流的三相不平衡的特性,通过设置断路装置来保护电路的安全。
6. 三相电路的接地:三相电路的接地是指在电力系统中的三个不同电位点进行接地,以便保护人员安全和防止电击。
7. 三相电路的调压:三相电路的调压是指通过改变电路中的电压或电流来调整电力系统的稳定性和可靠性。
8. 三相电路的自动化控制:三相电路的自动化控制是指利用三相电路的特性,通过控制器来自动化控制电路的状态,以达到不同的
控制需求。
以上是三相电路的一些知识点总结,希望有所帮助。
第七章 三相电路
g g g
对称时还有关系式:
I A 3 I AB 30 g g I B 3 I BC 30 g g I C 3 I C A 30
对称三相电路Y-Y联结时有以下特点:
1) 中线不起作用 。无论有无中线、中线阻抗为多大,N、N’两 点 均可用无阻抗的导线相连接,而不影响电路工作状态;
2)独立性。每相负载直接获得对称的电源相电压。各相电压、电
流只与本相的电源及阻抗有关,而与其它两相无关; 3)对称性。各相负载线电流、相电流均对称。可以只求一相,其 他两相由对称原则推出。
图7-3 三相电源的星形联接
电工基础
第二节 三相电源的连接
(3)对称电源星形连接时相电压与线电压间的关系:
& & U AB 3U A30 & 3U &30 U BC B & & U CA 3U C 30
图7-4
三相电源星形联接时的相量图
电工基础
第二节 三相电源的连接
& 2200 U & I A1 A 11 53.1o A Z1 12 j16 I& 11 173.1o A
B1 o I& 11 66 . 9 A C1
三角形连接负载Z2的相电压等于线电流为380V,ÙAB=380∠30oV,相电流为
& U 38030 & I AB AB 6.33 6.8o A Z AB 48 j 36 I& 6.33 126.8o A
电工基础——三相交流电路
第五章三相交流电路引言:三相交流电和单相交流电相比具有以下主要优点:1 .三相电机比单相电机设备利用率高,工作性能优良;2 .三相电比单相电用途更加广泛;3 .三相电在传输分配方面更加优越且节省材料。
由于上述原因,所以三相电得到了广泛的应用。
生活中的单相电常常是三相电中的一相。
第一节对称三相交流电源学习目标: 1. 熟悉三相交流电源、三相四线制、三相三线制电路的基本概念2 .掌握三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点重点:三相交流电源的星形联结和三角形联结的特点难点:三相交流电源的三角形联结的特点一、三相电动势图 5-1 图 5-21 .单相电动势的产生:如图 5-1 所示,在两磁极中间,放一个线圈(绕组)。
让线圈以w 的速度顺时针旋转。
根据右手定则可知,线圈中产生感应电动势,其方向由U 1 ® U 2 。
合理设计磁极形状,使磁通按正弦规律分布,线圈两端便可得到单相交流电动势为2 .三单相电动势的产生:如图 5-2 所示,若定子中放三个线圈 ( 绕组 ) :U 1 ® U 2 ,V 1 ® V 2 ,W 1 ® W 2 ,由首端(起始端、相头)指向末端(相尾),三线圈空间位置各差120 o ,转子装有磁极并以w 的速度旋转,则在三个线圈中便产生三个单相电动势。
二、三相对称电源图 5-3 1 .供给三相电动势的电源称为三相电源,三个最大值相等,角频率相同而初相位互差时的三相电源则称为对称三相电源。
如图 5-3 所示,他们的参考方向是始端为正极性,末端为负极性。
2 .三相电源的表示式3 .相量表示式及相量图、波形图,如图 5-4 、 5-5 所示图 5-5图 5-44 .三相电源的特征:大小相等,频率相同,相位互差120º 。
对称三相电源的三个相电压瞬时值之和为零,即5 .相序:对称三相电压到达正(负)最大值的先后次序,U → V → W → U 为顺序,U → W → V → U 为逆序。
电工电子技术基础知识点详解第4单元 -三相交流电路(自学版)
一、三相交流电的产生(同步发电机)
U
转子
V’ 定子 绕组
W 定子
N ω
S
U’
W’ 转子 绕组
V
1. 静止部分:定子 2. 转动部分:转子
5
L2' • L3
L1
• • L3'
N
L2
L1'
L1 L1 ′
L1 L2 L3
+++ e1 e2 e3 ---
L1′ L2′ L3′
三相交流发电机由三个对称的绕组组成,在空间上彼此相差 120,它们的始端记为L1 、L2 、L3 ,末端记为L1 、L2 、L3 。
IL = √3 IP 且 IL 滞后于与之对应的 IP 30o 。 若负载不对称,由于电源电压对称,故负载的相电压对称,
但相电流和线电流不对称。
28
注意:
三相负载采取哪种联结方式取决于电源电压和负载的额定电 压,原则上应使负载的实际工作相电压等于额定相电压。
【例】某三相异步电动机,每相绕组的额定电压是220V,若电源 电压分别为 380V 和 220V时,该电动机应采取哪种联结方式?
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第 4 单元 三相交流电 路 (自学版)
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主要知识点
4.1 三相电源 4.2 三相负载 4.3 三相功率 4.4 用电安全
2
4.1 三相电源
3
三相交流电路:由三相交流电源供电的电路。 电力系统目前普遍采用三相交流电源供电。
三相交流电的优点:
三相交流发电机体积小、重量轻、成本低; 节省输电线金属的消耗量,输电成本较低; 应用广泛的三相异步电动机结构简单、价 格低廉、性能良好和使用维护方便。
中职《电工基础》三相交流电路练习与答案
第六章 三相交流电路§6-1 三相交流电源一、填空题1.三相交流电源是三个大小相等、频率相同而相位互差120°的单相交流电源按一定方式的组合。
2.由三根相线和一根中性线所组成的供电线路,称为三相四线制电网。
三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。
3.三相四线制供电系统可输出两种电压供用户选择,即线电压和相电压。
这两种电压的数U 线超前U 相30°。
4.如果对称三相交流电源的U 相电动势e u =E m sin (314t+π6)V ,那么其余两相电动势分别为ev= E m sin (314t-90°)V ,ew =E m sin (314t+150°) V 。
二、判断题1.一个三相四线制供电线路中,若相电压为220 V ,则电路线电压为311 V 。
( × )2.三相负载越接近对称,中线电流就越小。
( √ )3.两根相线之间的电压叫相电压。
( × )4.三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。
( × )三、选择题 1.某三相对称电源电压为380 V ,则其线电压的最大值为( A )V 。
A .380 2B .380 3 c .380 6 D .380232.已知在对称三相电压中,V 相电压为u v =220 2 sin(314t+π)V ,则U 相和W 相电压为(B )V 。
A. U u =220 2 sin (314t+π3) u w =220 2 sin (314t-π3) B .u u =220 2 sin (314t-π3) u w =220 2 sin (314t+π3) C.u u =220 2 sin (314t+2π3) uw=220 2 sin (314t-2π3) 3.三相交流电相序U-V-W-U 属( A )。
A .正序B .负序C .零序4.在如图6-1所示三相四线制电源中,用电压表测量电源线的电压以确定零线,测量结果U 12=380 V ,U 23 =220 V ,则( B )。
电路分析基础三相电路
这种情况下,负载中性点漂移,各相电压不对称,
负载中通过的电流也不对称,互相牵制、相互影响,
显然,三相电路不对称且又无中线时中点电压不 再为零,若中点电压较大时,将造成有的负载相电压 过低不能正常工作;有的负载相电压过高甚至烧损电 器,各相负载由于端电压不平衡均不能正常工作。
7.2.1 三相电源的Y形连接
下图所示电源的连接方式称为星形连接,或记为
“Y”接,
A
其中由电源绕组尾端公
•
•
共连接点引出的导线称为中
UA
U AB 线 零线 ,由电源绕组首端
X
•
Z
•
UC
Y
UB
•
U CA
N 引出的导线称为相线(火线) 图中电源绕组首端指向
•
U BC
B C
尾端的电压称为相电压 即火 线与零线之间的电压 ,
N'
•
•
4+j4Ω U C ' U C 220120V
2+jΩ
由于ZN=0,所以
•
U N'N 0
IA2 3 2 j0 2 03 .2 6 2 1 3 0 . 0 7 3 6 1 3.7 3 A
这种情况下,
I B24 2 j1 0 4 2 2 0 5 .6 2 6 4 1 0 5 2 3 0.9 8 1 6 A 负但5各载电相流独不立对,称互,
1.由于三相电路对称,因此各相负载的端电压和电流 也是对称的,三相电路的计算可归结为一相进行;
2. 根据电路给定条件确定参考相量,一般选A相电压;
3.应用单相电路的分析方法求出A相电路的待求量;
4.根据对称关系写出其它两相的待求量;
5.在一相电路计算中,中线阻抗不起作用,N和N'之间
三相电路的基本知识
故两端线U和V之间的线电压应该是两个相应的相电压之差,即
U U U UV U V U U VW U V W U W U U W U U
线电压大小利用几何关系可求得为:
U 2 U cos 30 3 U U V U U
U 3 U U U 同理可得: WU W VW 3 V 结论:三相电路中线电压的大小是相电压的 3 倍,其公式为
相电压的正方向是由首端指向中点N,例如电压U U 是由首端U1指向 中点N;线电压的方向,如电压是由首端U1指向首端V1。如图5.3所示。
3)线电压UL与相电压UP的关系 三相电源Y形联结时的电压相量图,如图6.4所示。三个相电压大小 相等,在空间各相差120°电角度。
图6-4 电源星型联结时的电压相量图
图6.1 三相交流发电机
磁极放在转子上,一般均由直流电通过励磁绕组产生一个很强的 恒定磁场。当转子由原动机拖动作匀速转动时,三相定子绕组即切割 转子磁场而感应出三相交流电动势。 这三个电动势的三角函数表达式为
eU Em sint t 120 ) eV Em sin( e E sin( t 240 ) m W
将电源的三相绕组末端U2、V2、W2连在一起,首端U1、V1、W1分 别与负载相连,这种方式就叫做星形联结。其接法如图6.3所示。
2)中点、中性线、相线:
图6.3三相电源的星形联结(有中性线)
三相绕组末端相连的一点称中点或零点,一般用“N”表示。从中点引 出的线叫中性线(简称中线),由于中线一般与大地相连,通常又称为 地线(或零线)。 从首端U1、V1、W1引出的三根导线称相线(或端 线)。由于它与大地之间有一定的电位差,一般通称火线。 3)输电方式: 由三根火线和一根地线所组成的输电方式称三相四线制(通常在低 压 配电系统中采用)。只由三根火线所组成的输电方式称三相三线制 (在高压输电时采用较多)。
电工基础——三相电路
第五章 三相电路§5—1 对称三相交流电源一、填空题1.三个电动势的___相等,___相同,___互差120°,就称为对称三相电动势。
2.对称三相正弦量(包括对称三相电动势,对称三相电压、对称三相电流)的瞬时值之和等于___。
3.三相电压到达振幅值(或零值)的先后次序称为___。
4.三相电压的相序为U-V-W 的称为___相序,工程上通用的相序指___相序。
5.对称三相电源,设V 相的相电压UV =220 90V ,则U 相电压U U =___,W 相电压U W =___。
6.对称三相电源,设U 相电压为U U =2202sin314tV,则V 相电压电压为U V =___,W 相电压为U W =___。
7.三相电路中,对称三相电源一般联结成星形或___两种特定的方式。
8.三相四线制供电系统中可以获得两种电压,即___和___。
9.三相电源端线间的电压叫___,电源每相绕组两端的电压称为电源的___。
10.在三相电源中,流过端线的电流称为___,流过电源每相的电流称为___。
11.流过三相发电机每相绕组内的电流叫电源的___电流,它的参考方向为自绕组的相尾指向绕组的___。
12.对称三相电源为星形联结,端线与中性线之间的电压叫___。
13.对称三相电源为星形联结,线电压UUV 与相电压U U 之间的关系表达式为___。
14.对称三相电源为三角形联结,线电流I U 与相电流I UV 之间的关系表达式为___。
15.有一台三相发电机,其三相绕组接成星形时,测得各线电压均为380V ,则当其改接成三角形时,各线电压的值为___。
16.在图5-1中,UU =220∠0°V ,U V =220∠-120°V ,U W =220∠120°V ,则各电压表读数为V 1=___,V 2=___,V 3=___,V 4=___。
-UU VU WU -UU VU WU d)图5-117.对称三相电源星形联结,若线电压UV u =3802sin(ωt+ 30)V ,则线电压U VW =___,U WU =___;相电压U U =___,U V =___,U W =___,UU =___,U V =___,U W =___。
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第四章三相电路
§4-4 不对称三相电路
三相电路中的电源、负载和线路阻抗三者中只要有一项不对称,就称为不对称三相电路。
在电力系统中,电源一般是对称的,而负载不对称是常见的。
实际工作中不对称三相电路大量存在。
首先是大量的单相负载开关频繁,导致三相很难完全对称;其次是对称三相电路发生故障时,如断线、短路等,也就成了不对称三相电路。
本章只讨论不对称负载星形连接的情况。
一、中点电压法
中点电压法是指先用弥尔曼定理先求出中点之间的电压,
然后根据相量法,求出各相的电压与电流,这种方法称为中点电压法。
如图4-14电路所示,电源对称、负载不对称的三相四
线制电路。
N
C B A C C B B A A N N Z Z Z Z Z U Z U Z U U 1111'+++++='
N
N A A U U U '-=' N
N B B U U U '-=' N
N C C U U U '-=' N
N
N N C C C
B B B
A A A
Z U I Z U I Z U I Z U I '='='='=
二、中点位移及中线的作用
通过图4-15(a)的分析,中性点位移使负载电压不对称,有的负载相电压低于电压源电压,而有的负载相电压又高于电压源电压,甚至可能高过电压源的线电压。
负载变化,中性点电压也会随着变化,各相负载电压也都会跟着改变。
三相电路中,如果三相负载真的很对称,由于中性线不起作用,那么就也可以不装设,但负载不对称是客观存在的。
对于不对称的星形连接负载,如果装设了中性线,而且中性线阻抗很小,就能迫使中性点电压很小,如图4-15(b)所示,从而使负载电压差不多等于电源相电压,基本能使得负载相电压处于对称状态,各相负载的工作也能保持其独立性而互不影响,这也就是中线的作用。
所以三相星形连接的照明负载都装设了中性线。
照明负载虽然不对称,但配电可以接近对称,中性线电流虽不为零,但非常小。
所以中性线一般比火线细。
但如果中性线断开,就会产生中性点位移,电路便不能稳定地工作在正常电压下,有时可能会造成很大的危害(因为有的负载相可能会出现很高的电压)。
所以三相四线制电路中,中性线要有足够的机械强度,同时中性线上不能装设熔断器和开关。
【例4-5】星形连接的对称三相三线制电路,试分析下列两种情况下,各相负载相电压得变化情况:(1)图4-16(a )所示A 相负载开路;(2)图4-16(b )所示A 相负载短路。
解(1)A 相负载开路
211'A C B N N U Z
Z Z U Z U U -=++='A
N N A A U U U U 5.1=-=''BC
N N B B U U U U 5.0=-=''BC
N N C C U U U U 5.0-=-=''(2)A 相负载短路, 各相负载电压为
CA
C BA
B A
U U U U U ='='='0
【例4-6】如图4-17所示电路为一相序测定仪,是一个简单的星形连接的不对称电路。
已知C
G R ω11==三相电源对称,求灯泡承受的电压,并说明确定相序的方法。
10863.0)6.02.0(2
1201202∠=+-=+∠+-∠+=+++='P P P P P C B A N N U U j j U U jU G C j U G U G U C j U ωω 1025.110863.0120∠=∠--∠=-=''P P P N N B B U U U U U U P B
U U 5.1=' 1384.010863.0120∠=∠-∠=-=''P P P N N C C
U U U U U U P C U U 4.0='设 0∠=P
A U U 根据上述结果可以确定:以正序来考虑,若电容接A 相,灯泡电压高(灯泡更亮些)的那相为电容所在相得后续相,即
B 相;灯泡电压低(灯泡更暗些)的那相为
C 相。