电工技术第三章 三相交流电路47页PPT
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✓中线电流 I NI AI BI C
Y 联结时：
Ul 3UP
Il IP
I A
U A ZA
IB
UB ZB
IC
UC ZC
负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算
二、对称负载Y 联结的计算
iA
负载对称时，
+
只需计算一相电
uA
N–
iN
iA ZA 流，其它两相电
N'
流可根据对称性
––
uB
+
iB
ZB 直接写出。
ZC
如：
uC
iC
IA 10 30 A
+
可知：
因为三相电压对Z称 A ，ZB且 ZC
所以负载对称时，三相电流也对称。
中线 I N 电 I AI 流 BI C0 负载对称时,中性线无电流,
负
IB IC
载
10 90 A 10 150 A
对称无中性线时
可省掉中性线。
U l 3UP
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 A B C
二、三相电源连接
1. 星形连接
A
+
+ – A 端线(相线、火线)
C
N 中性点
UA
–
UAB
–
BU+B
–
–
UC +
U–+BC
中性线(零线、地线)
N
UCA
在低压系统,中性点 通常接地，所以也
B 称地线。
+
C
相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压
单相负载：只需一相电源供电 。 照明负载、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
三相负载的联接方式
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。
三相负载的连接原则
+ ++
e–1 e–2 –e3
(尾端) X Y Z 三相绕组示意图
_
+
e
e
+
_
A
X
•
每相电枢绕组
发电机结构
铁心（作为导磁路经）
定子
匝数相同
三相绕组 空间排列互差120
转子 : 直流励磁的电磁铁
三相电压瞬时表示式
uA 2Usi nt
uB2Usi nt (12)0
uC 2Usin t(12)0
相量表示
A
iA
+
C
uA
N–
–
iN
uB
B
+
u+–C
iB
iC
RC
RA
N RB
A
iA
+
C
uA
N–
–
iN
uB
B
+
u+–C
iB
iC
RC
RA
N RB
解：已知：U AB38300V U A2200V
(1) 线电流 三相对称
I AU R A A25 200A440A
I B4412A 0 I C4412A 0
中性线电流 I NI AI BI C0
由相量图可得
U AB 3U A 30
U CAU CU A
同理
U BC 3U B 30
U CA 3U C 30
2. 三角形连接
+
–
L1
u AB
–
u CA
+
L2
结 论 ： 电 源 Δ 形结联 时 线电压Ul 相电压Up
uU–BCBC +
L3
第二节 负载星形连接的三相电路
负载
三相负载：需三相电源同时供电。 三相电动机等
3) 2
波形图
u
uA uB uC
120° 240° 360°
O
2
相量图
.
UC
120° .
120°
UA
t
120°
.
UB
三个正弦交流电动势满足以下特征
最大值相等
频率相同
称为对称三相电动势
相位互差120°
对称三相电动势的瞬时值之和为 0
即u： AuBuC0
或 U AU BU C0
实际电路中通常会以不同颜色 区分三相线 黄----A 绿-----B红-----C
ห้องสมุดไป่ตู้
Y0：三相四线制
iN
iA
ZA
N'
结论：
iB
ZC
ZB
负载 Y联
结时，线电
iC
流等于相电
N´负载中性点
流。
相电流：流过每相负载的电流 线电流：流过端线的电流 IA、IB、IC
2. 负载Y联结的计算
iA
+
uA
N– ––
uB
+
iN
iA
ZA
N'
ZB
iB
ZC
uC
iC
+
✓负载端的线电压＝电源线电压 ✓负载的相电压＝电源相电压 ✓线电流＝相电流
二、不对称负载Y 联结的计算
A
e e eC A N c
eB
B
C
iN iA
ZA
iC ZC
ZB
iB
（1）负载不对称有中线时，各相单独计算，如前述。
中线电流 I& NI& AI& BI& C0
（2）负载不对称无中线时：
A
iA
+
uA
N–
–
C
uB
B
+
u+–C
iB iC
UA N
RA
RC
N
UC N
RBUB N
UA、UB、U C 、Up 线电压：端线与端线间的电压 U A、 B U B、 C U CA、Ul
线电压与相电压的关系
相量图
+–+ A
UA
–
––
UAB
N
UC
UB
UAB
UB UCA
+– U+C + U–+BC
B C
根据KVL定律
UB
30°
UA
U AB U AU B U BCU BU C
(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 电源 保险丝 B C 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
一、 负载的星形联结
1. 联结形式
+
uA
N– ––
uB
+
uC
+
N 电源中性点
iA
Y: 三相三线制
先计算 UN N,利用KVL再计算各负载电压。
例1：一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电
压 u A B38 2s0i3n1 t (3 4 )0 V 。负载为电灯组，
若RA=RB= RC = 5 ，求线电流及中性线电流IN ; 若RA=5 , RB=10 , RC=20 ,求线电流及中性线电流 IN 。
(2) 三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ） 分别计算各线电流
I AU R A A22500A440A I BU R B B221 0 102 A 022 12 A 0 中性线电I C流U R C C222 0 102 A 011 12 A 0
本章要求:
➢ 搞清对称三相负载Y和△联结时 相线电压、相线电流关系;
➢ 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;
➢ 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。
第一节 三相交流电源
一、对称三相电源
(首端) A B C
Y +
C
A
定子
S
Z
+
_
转子
N+
+
B
X 三相交流发电机示意图
U U A BU U01U 2 0U(1 2j
3) 2
U CU12 0U(1 2j
3) 2
三相电压瞬时表示式 相量表示
uA
uB
2 2U Ussii nntt (12)0U U A B U U0 1U 2 0U(1 2j
3) 2
uC
2Usin t(12)0U CU12 0U(1 2j
Y 联结时：
Ul 3UP
Il IP
I A
U A ZA
IB
UB ZB
IC
UC ZC
负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算
二、对称负载Y 联结的计算
iA
负载对称时，
+
只需计算一相电
uA
N–
iN
iA ZA 流，其它两相电
N'
流可根据对称性
––
uB
+
iB
ZB 直接写出。
ZC
如：
uC
iC
IA 10 30 A
+
可知：
因为三相电压对Z称 A ，ZB且 ZC
所以负载对称时，三相电流也对称。
中线 I N 电 I AI 流 BI C0 负载对称时,中性线无电流,
负
IB IC
载
10 90 A 10 150 A
对称无中性线时
可省掉中性线。
U l 3UP
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 A B C
二、三相电源连接
1. 星形连接
A
+
+ – A 端线(相线、火线)
C
N 中性点
UA
–
UAB
–
BU+B
–
–
UC +
U–+BC
中性线(零线、地线)
N
UCA
在低压系统,中性点 通常接地，所以也
B 称地线。
+
C
相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压
单相负载：只需一相电源供电 。 照明负载、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
三相负载的联接方式
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。
三相负载的连接原则
+ ++
e–1 e–2 –e3
(尾端) X Y Z 三相绕组示意图
_
+
e
e
+
_
A
X
•
每相电枢绕组
发电机结构
铁心（作为导磁路经）
定子
匝数相同
三相绕组 空间排列互差120
转子 : 直流励磁的电磁铁
三相电压瞬时表示式
uA 2Usi nt
uB2Usi nt (12)0
uC 2Usin t(12)0
相量表示
A
iA
+
C
uA
N–
–
iN
uB
B
+
u+–C
iB
iC
RC
RA
N RB
A
iA
+
C
uA
N–
–
iN
uB
B
+
u+–C
iB
iC
RC
RA
N RB
解：已知：U AB38300V U A2200V
(1) 线电流 三相对称
I AU R A A25 200A440A
I B4412A 0 I C4412A 0
中性线电流 I NI AI BI C0
由相量图可得
U AB 3U A 30
U CAU CU A
同理
U BC 3U B 30
U CA 3U C 30
2. 三角形连接
+
–
L1
u AB
–
u CA
+
L2
结 论 ： 电 源 Δ 形结联 时 线电压Ul 相电压Up
uU–BCBC +
L3
第二节 负载星形连接的三相电路
负载
三相负载：需三相电源同时供电。 三相电动机等
3) 2
波形图
u
uA uB uC
120° 240° 360°
O
2
相量图
.
UC
120° .
120°
UA
t
120°
.
UB
三个正弦交流电动势满足以下特征
最大值相等
频率相同
称为对称三相电动势
相位互差120°
对称三相电动势的瞬时值之和为 0
即u： AuBuC0
或 U AU BU C0
实际电路中通常会以不同颜色 区分三相线 黄----A 绿-----B红-----C
ห้องสมุดไป่ตู้
Y0：三相四线制
iN
iA
ZA
N'
结论：
iB
ZC
ZB
负载 Y联
结时，线电
iC
流等于相电
N´负载中性点
流。
相电流：流过每相负载的电流 线电流：流过端线的电流 IA、IB、IC
2. 负载Y联结的计算
iA
+
uA
N– ––
uB
+
iN
iA
ZA
N'
ZB
iB
ZC
uC
iC
+
✓负载端的线电压＝电源线电压 ✓负载的相电压＝电源相电压 ✓线电流＝相电流
二、不对称负载Y 联结的计算
A
e e eC A N c
eB
B
C
iN iA
ZA
iC ZC
ZB
iB
（1）负载不对称有中线时，各相单独计算，如前述。
中线电流 I& NI& AI& BI& C0
（2）负载不对称无中线时：
A
iA
+
uA
N–
–
C
uB
B
+
u+–C
iB iC
UA N
RA
RC
N
UC N
RBUB N
UA、UB、U C 、Up 线电压：端线与端线间的电压 U A、 B U B、 C U CA、Ul
线电压与相电压的关系
相量图
+–+ A
UA
–
––
UAB
N
UC
UB
UAB
UB UCA
+– U+C + U–+BC
B C
根据KVL定律
UB
30°
UA
U AB U AU B U BCU BU C
(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 电源 保险丝 B C 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
一、 负载的星形联结
1. 联结形式
+
uA
N– ––
uB
+
uC
+
N 电源中性点
iA
Y: 三相三线制
先计算 UN N,利用KVL再计算各负载电压。
例1：一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电
压 u A B38 2s0i3n1 t (3 4 )0 V 。负载为电灯组，
若RA=RB= RC = 5 ，求线电流及中性线电流IN ; 若RA=5 , RB=10 , RC=20 ,求线电流及中性线电流 IN 。
(2) 三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ） 分别计算各线电流
I AU R A A22500A440A I BU R B B221 0 102 A 022 12 A 0 中性线电I C流U R C C222 0 102 A 011 12 A 0
本章要求:
➢ 搞清对称三相负载Y和△联结时 相线电压、相线电流关系;
➢ 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;
➢ 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。
第一节 三相交流电源
一、对称三相电源
(首端) A B C
Y +
C
A
定子
S
Z
+
_
转子
N+
+
B
X 三相交流发电机示意图
U U A BU U01U 2 0U(1 2j
3) 2
U CU12 0U(1 2j
3) 2
三相电压瞬时表示式 相量表示
uA
uB
2 2U Ussii nntt (12)0U U A B U U0 1U 2 0U(1 2j
3) 2
uC
2Usin t(12)0U CU12 0U(1 2j