第5章 三相电路1资料

U1
–
U 12
– U 2
–
+–
U 31
N 中线(零线、地线) 在低压系统,中
中性点
U +
3
U–+
23
+
L2 性点通常接地， 所以也称地线。
L3
相电压：端线与中线间（发电机每相绕组）的电压
线电压：端线与端线间的电压
UU11、2、UU 223、、UU331
、Up 、Ul
2.线电压与相电压的关系
+
+ – + L1
中线电流 IN 。
L1
I1
+
U1
N–
IN
L3
U– 2
L2 +
U–
+
3
I2 I3
R3
R1
N R2
L1
I1
+
L3
N
U1
–
IN
U– 2
L2 +
U–
+
3
I2 I3
R3
R1
N R2
解：已知：U12
(1) 相电流
38030
I1
U 1 R1
V
2200 5
U1 2200
440 A
V
三相对称 I2 44 120A I3 44 120A
I1
+
U1
N–
IN
––
U 2
+
I2
U 3
I3
Y: 三相三线制
Y0：三相四线制
Ia Z1
N' Z2
Z3
结论： 负载 Y联
接时，线电
流等于相电
+
流。
N 电源中性点 N´负载中性点
相电流：流过每相负载的电流
线电流：流过端线的电流 I1、I2、I3
2.负载Y 0联接三相I电1 路的计算
Y0 联接时：
+
U1
3U230 3U330
3Up 90 Ul 90 3Up150 Ul150
结论：电源 Y形联接时, 线电压Ul 3UP , 且超 前相应的相电压 30 , 三相线电压也是对称的 。
三、三相电源的三角形联接
U1 +–
U12
–
UU+–2B3C
U 31
+
V1
W1
结论：电源Δ形联接时 线电压Ul 相电压Up
3.对称负载Y0
联接三相电路的计算
I1
负载对称时，只
+
需计算一相电流，
U1 N–
IN
––
U 2 + U 3
I2
I3
Z1 其它两相电流可
N'
根据对称性直接
Z2 写如出：。
Z3
I1 1030 A
可知：
+
三相电压对称，且Z1 Z2 Z3
I2 10 90 A
负载对称时，三相电流也对称。 I3 10 150 A
（上）
第5章 三相交流电路
第5章 三相电路及安全用电
5.1 三相电压 5.2 负载星形联接的三相电路 5.3 负载三角形联接的三相电路 5.4 三相功率
第5章 三相电路
本章要求： 1. 搞清对称三相负载Y和△联接时相线电压、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。 4. 了解安全用电常识。
e1 W– U2 + e23–V2–e2
+
U 1 –
U 12
– U +
–
2
U
3
1
–
N
相量图
U 3
U 2
30°
U +
3+
U–+
L2 23L3
根据KVL定律
U 2
UUU132231
UUU123
UUU213
由相量图可得
U12 3U130 Ul30
U12 U1
3U P 30
同理 U23 U 31
5.2负载星形联接的三相电路
一、三相负载
分类
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
照明负载、家用电器
对称三相负载：Z1=Z2= Z3
三相负载
如三相电动机
不对称三相负载： 不满足 Z1=Z2= Z3 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
N–
IN
––
U 2
I2
+
U 3
I3
Ia
Z1 N'
Z2
Z3
+
1)负载端的线电压＝电源线电压
2)负载的相电压＝电源相电压
3)线电流＝相电流
4)中线电流 IN I1 I2 I3
Ul 3UP
Il IP
I1
U 1 Z1
I2
U 2 Z2
I3
U 3 Z3
负载 Y 联接带中线时, 可将各相分别看作单相电路计算
e1 Em sin t e2 Em sin( t 120 ) e3 Em sin( t 120 )
波形图
e e1 e2 e3
EEE123
E0 E
E 120
E 120
相量图
.
E3
120° 240° 360°
0
2
120° .
120°
E1
t
120°
.
E2
三个正弦交流电动势满足以下特征
最大值相等
中线电流 IN I1 I2 I3 0 负载对称无中线时
负载对称时,中线无电流,可省掉中线。 Ul 3UP
例1：一星形联接的三相电路，电源电压对称.设电
源线电压 u12 380 2 sin(314 t 30)V 。 负载
为电灯组，若R1=R2= R3 = 5 ，求线电流及中电流
流 IN ; 若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流及
频率相同
称为对称三相电势
相位互差120°
对称三相电势的瞬时值之和为 0
即：e1 e2 e3 0
或：E1 E 2 E 3 0
三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。
供电系统三相交流电的相序为 U1 V1 W1
二、三相电源的星形联接
1. 联接方式
+
+
+ – L1 端线(相线、火线)
e1
W– U2 + e32–V2 – e2 +
三相绕组 空间排列互差120
转子 : 直流பைடு நூலகம்磁的电磁铁
三相电动势瞬时表示式
e1 Em sin t
e2 Em sin(t 120)
e3 Em sin( t 120 )
相量表示
EE12
E0 E E 120
E(
1 2
j
3) 2
E 3
E 120
E(
1 2
j
3 )
2
三相电动势瞬时表示式 相量表示
5.1 三相电压
一、三相电压的产生
工作原理：动磁生电
V2 •
U1 • S
+
-
定子
• W2 转子
(首端) U1 V1 W1 + ++
– ––
e1 e2 e3
(尾端) U2 V2 W2
图5.1.2 三相绕组示意图
N
W1
V1
U2
图5.1.1 三相交流发电机示意图
铁芯（作为导磁路经）
定子
匝数相同
发电机结构
法 ，要根据负载的额定电压和电源电压确定。
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。
电源 保险丝 L1
L2 L3 N
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
二、负载星形联接的三相电路
1. 联接形式
中线电流 IN I1 I2 I3 0
(2) 三相负载不对称（R1=5 、R2=10 、R3=20 ）
分别计算各线电流
I1
U1 R1
2200 5
440A
I2
U 2 R2
220 120 10