三相四线制功率计算原理及计算方法(精华版)

u AN
uBN uCN
A
N B C
U AN U P0 U BN U P 120 U CN U P120
U CN
120
120 120
U BN
U AN
Leabharlann Baidu
UP代表电源相电压的有效值 三个相电压是对称的
线电压：火线间的电压。
A
u AB uBC
u AN uAB
uCN
让线圈以 的速度顺时
N
针旋转。

e
根据右手定则可知，线 圈中产生感应电动势，
A
XS
其方向由AX。
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。
eAX 2E sin t
一、三相交流电动势的产生
定子中放三个线圈：
A•
AX BY
S Y•
CZ 首端 末端
C

N 三线圈空间位置
X
eC
Z Y
N
eB B
C
e eC A
ec Z X Y eB
A （火线）
N （中线） B （火线） C （火线）
三相四线 制供电
A 火线（相线）: B
C
中线（零线）：N
2. 三相电源星形接法的两组电压
e 相电压：火线对零线间的电压。
uAN eA uBN eB
c
uCN eC
e eC A
eB
IA IAN 44 53.1A IB IBN 44 53.1 120 44 173 .1A IC ICN 44 53.1 120 4466.9A
U AN
U BN
U AB 3U AN30
U AB U AN U BN 3U AN30
同理：
U BC U BN UCN UCA UCN U AN
U CA
U CN
U AB
U BN
U AN
U BC
3U BN 30 3UCN 30
求：每相负载中的电流及各线电流相量。
解：
Up

Ul 3

380 3

220 V
设 U AN 220 0 Z 3 j4 553.1
U BN 220 120 UCN 220 120
IA
IAN
U AN Z
2200 553.1
44 53.1A
IA
A
U AB
U CA U BC
U AN IN
U CN IC U BN IB
Z
Z
IAN
N IBN
C ICN Z
B
IA

IAN
U AN Z
IB

IBN
U BN Z
IC
ICN
U CN Z
二、负载星形接法时的一般计算方法
IA
A
U AB
U CA U BC
2. 相量表示式及相互关系
eA eB eC
Em
t
0°120°240°360°
EEECBA

E0 E 120 E120
E A EB EC 0
EC 120° 120°E A
120°
E B
1.1.2 三相交流电源的连接
一、星形接法
1. 连接方式
A
eA
线电流(火线上的电流)：
IA 、IB 、IC
一、星形接法特点
iA
A
* 相电流=线电流 N
iN
Z iAN
IIICBA

IIICBANNN
C B
Z
iC
iB
iCN Z
iBN
IN : 零线电流
Il Ip
IN IAN IBN ICN
*负载两端的电压等于电源的相电压
各差120o
X
转子装有磁极并以
的速度旋转。三个
线圈中便产生三个单相电动势。
定子 Z
•
B 转子
二、三相电动势的表示式
1. 三角函数式
eA Em sin t
eB Em sint 120 eC Em sint 240
Em sin( t 120)
三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120º。
三个线电压也是对 称的：大小相等， 为相电压的 3 倍， 相位领先对应的相 电压30°，互成 120°相位差。
线电压与相电压的通用关系表达式：
Ul 3U p 30
U p ---为电源的相电压
U ---为电源的线电压
在日常生活与工农l 业生产中，多数用户的电压等级为
U P 220 V 、Ul 380 V
U p 127 V Ul 220 V
§1.2 三相负载及三相电路的计算
负载有两种接法:
A
A
•
Z
Z
Z
N B
Z
Z B
•
•
Z
C
C
星形接法
三角形接法
1.2.1 三相对称负载星形iA接法及计算
u AN A
N
Z iAN
uCN C
uBN B
Z
iC
iB
iCN Z
iBN
相电流(负载上的电流)：
IAN 、IBN、ICN
U AN IN
U CN IC U BN IB
Z
Z
IAN
N IBN
C ICN Z
B
线电流、相电流 计算通式：
Il

Ip

U p Z
U AN U p0V
Z Z
UBN U p 120
UCN U p120 IN IAN IBN ICN 0
IA
IAN
U AN Z
U P0
Z
Up Z

IB

IBN

Up Z
120
IC

ICN
Up Z
120
结论：三相电 源对称，负载 对称且Y形连接， 则三个线电流 也是对称的。 中线电流为0
例：三相电源，Ul 380 V
三相对称负载，Y型接法，每相 Z 3 j4
N
uCA
uBN
B
uBC
C
uCA
U U U
AB BC CA

UUUCBANNN
U U U
BN CN AN
注意规定的 正方向
线电压和相电压的关系： UCN U BN 30
U AB
U AB U AN U BN
U AN U BN
三相交流电路
第一章 三相交流电路
§1.1 三相交流电源
1.1.1 三相电动势的产生 1.1.2 三相交流电源的连接
§1.2 三相负载及三相电路的计算
1.2.1 星形接法及计算 1.2.2 三角形接法及计算
§1.3 三相电路的功率
§1.1 三相交流电源
1.1.1 三相电动势的产生
在两磁极中间，放一个线圈。