电工电子技术第八讲19教学ppt课件

.
.
IC=√3 Ica -30o
I.B = I.bc _ I.ab
记住上述公式
IC = Ica Ibc
返回35
3 . 三相电路的功率
.
IA
有功功率
.
一般关系式：
IN
.
I.B
IC
+
. U_a
Za
_.
Zc
+
._ Uc
Ub
Zb +
对称负载：
返回36
.
IA
星形接法对称负载：
.
IN
.
，
I.B
IC
+
. U_a
.
UC
.
UB
UAB
.
.
UAB
.
UA
.
UBC.
UAB= √3 UA 30o
.
.
UBC =
√3
.
UB
30o
.
UA
.
UCA=
√3
U.C
30o
UB
返回18
线电压与相电压的关系：
.
.
.
U. AB = √3 U.A 30o
UBC = √3 UB 30o
.
.
.
UC
UCA
.
UCA= √3 UC 30o
UB
.
UAB
=
.
U
R
=
.
/ I2
X L，所以I2 = = (220 0 / 10
10 − − 45
45 )Ω
A = 22
45
∵开.关闭.合后.
u，i
同相，所以
.
I
=
I
0A
I = I1 + I2
由实部相等可得
由虚部相等可得
5
例3：求图示电路中未知电压表和电流表的读数。
A
+
Vu
–
j10 i
L2
10Ω
i2
V1
100V
即可。
返回28
(2)负载不对. 称
IA
+.
. UC
+
- NU- A -.
UB +
.
IN
.
IB
.
IC
Za =Zb =ZC
.
Ia
Za
N' . Zc . Zb Ib
Ic
有中性线时:负载的额定电压等于电源的
相电压,相电压仍然是对称的。
若中性线断开,虽然线电压仍然是对称的,但 负载的相电压不对称。如何进行计算与分析？
Za
_.
Zc
+
._ Uc
Ub
Zb +
注意： 角仍然
是相电压与相电流 间的相位差角！
返回37
.
A
IA
.
三角形接法对称负载：
C B
.
IC
.
Uca
+
I-ca
+
Zca Zbc
Zab
.
Ua-bI.ab
.
IB
.
Ibc
-
.
Ubc
+
，
返回38
三相对称负载有功功率一般表达式：
注意： 角均是
相电压与相电流间 的相位差角！
依照相同的方法可得三相对称电路的无功 功率及视在功率：
无功功率： 视在功率：
返回39
[例2.4.2]
A.
已知：三相
IA
电路中
C
B
•
UAB
38030o V
.
ICA
.
IAB
.
IBC
P=10kW ，cos φ = 1
PY=5kW
，cos φ = 0.5（感性）求： Y
求解 1、星形负载 cosφ =0.5（感性），φ
.
-
.
. Zc UN‘N. +
U.a = U.A - U. N‘N
U.b = U.B - U. N‘N
Uc = UC - UN‘N
返回30
.
.
- UA + + Ua -
.
- UB
N
-
A
Z.a
+ Ub
+
B
Zb.
+ Uc
+
- N' -
.
.
-
.
. UN'N
Zc
+
.
..
z z z .
UA
a
+
UB
b
+
UC
c
返回15
2 . 三相四线制电源
+
uA
uC —Z X—
+
Y—
uB＋
＋— A
uAB
N
uCA
—
uB＋C
B
—＋ C
端线或火线
中性线或零线 火线 火线
中性点N：X、Y、Z 的公共点。 相电压：火线与中性线间的电压
线电压：火线与火线间的电压
。
返回16
+
uA
uC
—Z
—
X
+
Y—
uB＋
＋— A
uAB
N
uCA
u— ＋B
思路：
Y
线电流：°
Y
返回40
A.
2、三角形负载
IA
C
°
B
线电流：
•
I
A
•
I
AY
•
I
A
iA 26.3 2 sin(ωt 30º)A
.
ICA
.
IBC
•
I相
30º
30º
60º
.
Uab .
UA
.
IA
返回41
星形联结 电源
小结
三角形联结
对称 负载
，
线电压超前所对应的 相电压30º
，
线电流滞后所对应的 相电流30º
IC
返回25
[ 例题
图示三相电路, 每相负载为R6,
X2L.4.81] ,电源电压对称，
求：各相电流?
.
IA
+
.
IN
. I.B
. U_a
Za
_.
Zc
+
._ Uc
Ub
Zb +
IC
.
UC
感性
. 负载
IC
.
UA
. IB
.
. IA
UB
返回26
.
IA
+
.
IN
. I.B
. U_a
Za
_.
.
Zc
+
._ Uc
Ub
答案：
2.3.13：C＝290μF
.
.
.
2.3.14 fo=62Hz，IRL=6.67 -48.10A，IC= 4.970A，I=4.46A
2.3.15.当ω＝1000rad/s时，L2、C发生并联谐振，阻抗为∞， 求得 L2＝1H
IA , IB , IC
返回33
.
A
IA
.
C B
.
IC
.
Uca
+
I-ca + . ZZcabcZabUa-bI.a
.
IB
.
Ibc
-
.
Ubc
+
b
依I.AK=CLI.a列b _方I.c程a ：
. . _.
IB
.
=
I.bc
_
I.ab
IC = Ica Ibc
当负载对称时， 分析线电流和相 电流的关系：
.
Ica 感性负载
幅值相等、频率相同、相位互差120º。
返回14
.
EA=Em
.
E. B=Em EC=Em
0o
-120O
120O
.
EC
.
120o 120o
EA
120o
EA+ EB+ EC= 0
.
相序： eA + eB + eC = 0
EB
三相电源每相电压出现最大值(或最小值)的
先后次序称为相序。如A -B -C 称为正相序。
. . ..
相电流=线电流,
IN = IA + IB + IC
上式为一般关系式，不论负载情况如何都成立。
返回22
.
IA
.
IN
. I.B
IC
特 征：
（1）负载对称 .
+
UC
. U_a
Za
_.
Zc
+
._ Uc
Ub
Zb +
. IB
感性
. 负载
IC
.
UA
.
. IA
UB
Za =Zb =ZC= Z
Za = Zb = ZC
相电流：
+.
. UC
+
- NU- A -.
UB +
.. IA = Ia ,
.
IA
.
IN
.
IB
.
IC
.. IB = Ib ,
.
Ia
Za
N'
Zc . Zb
Ic
.. IC = Ic
.
Ia
，I.b
，I.c
线电.
IA 流, I.：·B , I.C
.
Ib
·IA=
·
IB=
UA ·Za UB ·Zb
·
IC=
UC ZC
i1
+
C1 u1
–
A1 10A
.
电流表读数是14.1A UL2
电压表读数是100V 141.4V
•
U
••
I1 I
14.14
10 10 I•
U•61100V
例4：图示电路中,已知:U=220 V,ƒ=50Hz,分析下列情况:
(1) K打开时, P=3872W、I=22A，求：I1、UR、UL
(2) K闭合后发现P不变，但总电流减小，试说明
Z2是什么性质的负载？并画出此时的相量. 图
解。: (1) K打开时:
I ++
.
S
U.
.
I1
I2
-
7
方法2:
(2) 当合K后P不变 I 减小, 说明Z2为纯电容负载 相量图如图示:
.
I
++
.
S
U.
.
I1
I2
-
.
I2
. .U
I
.
I1 8
2.4 三相交流电源
概述 1. 三相交流电源 2. 三相电路的计算
φA= φB = φC
因此各相电流对称，即：
. . ..
IN = IA + IB + IC=0
返回24
.
IA
.
IN
+
. U_a
Za
_.
如果省去中线电流， 则为三相三线制电路。
. I.B
Zc
+
._ Uc
Ub
Zb +
IC.
负载
IA
+
三
. U_a
Za
_.
相 三
. I.B
Zc
+
._ Uc
Ub
Zb +
线 制
返回9
概述
目前世界上电力系统的供电方式，绝大多 数采用的是三相制。
所谓三相制，是由三个幅值相等、频率相
同、相位互差120°的单相交流电源作为电源的
供电体系，简称三相电源。由三相电源构成的 电路，称为三相交流电路。
返回10
2.4.1 三相交流电源
1. 三相交流电源的产生
三相交流发电机的构造：定子、转子。
.
.
Ibc
U.ab Iab
√3 Iab . - I.ca
IA 返回34
.
..
UCa Ica
IC
负载作 连结且对称
时，线电流和相电流
.
.
U.ab
的一般关系式：
IB
.
Iab
. Ibc
UbC
.
I.A
√ 3 Iab
=
.
I.ab
_ _
.
.IA I.ca
-
.
Ica
.
.
IA=√3 Iab -30o
.
.
IB=√3 Ibc -30o
由相量图可知电路谐振，则：
2
例1： 又：
3
例2：已知 开关闭合前
i
开关闭合后 u，i 同相。
求:
u
解：(1)开关闭合前后I2的值不变。
XC S
i1 R XL
i2
.
I1
..
IU
由相量图可求得：
.
I2(2)用.相量计算 设: U = 200 0 V, .
+
R XL
u
–
i2
因为
Z2
U.a = U.A - U. N‘N
z z z UN'N = 1 1 1 ++ a bc
Ub
.
= UB
.
- U. N‘N
Uc = UC - UN‘N
返回31
小结
1.负载不对称且无中性线时，负载相电压不 对称，有可能超过用电器的额定电压，这是 不允许的。 2.中性线的作用，在于使星形联结不对称负 载的相电压保持对称；为了保证负载相电压 对称，中性线在运行中不允许断开（中性线
返回29
1）可将电路变换：
.+
UA
. UC
-
N
-
+
.
UB
-
+
A+
.
. UN‘N
Za
+
Zc .
U-a
N' Z
-- . b
C + Uc Ub + B
.
.
- UA + + Ua -
. A Z.a
- UB
N
+
+ Ub - N'
B Zb.
-
+
+ Uc -
2. ）依据. KVL列. 方程 U. A - U. a - U. N‘N =O U. B - U. b - U. N‘N =O UC - Uc - UN‘N =O
A
Y
Z
C
B
X
A X
B Y C Z
三个定子绕组完 全相同，空间位
置互差120°
返回11
A•
Y
Z
•
S
•
+
–
B
×
N
×
C
×X
转子
转子绕组 通直流， 并由机械 力带动匀 速转动。
返回12