第三章三相正弦交流电源讲课稿

•在RLC串联电路中R二IQ, L=100mH,电容C 二O.lyF,外加电压有效值U=1 mVo 试求:⑴电路的谐振频率1592 (Hz)；(2)谐振时的电流1mA； (3)电容器两端的电压1 (V)。

实例引入：朝学楼照明系统电路U三％/\08£音般/协律何幺萃斑修 '何#/工生育參季0#老％/\0乙乙音般％何需⑧何常•用电设备的符合和电压不一定成什么比例，功率是电压和电流的乘积。

但是发热是和电流的平方成正比的，因此为了减少线路的损耗，都采用高或者超高电压输电。

家庭用电在保证效率的同时应当考虑安全，因此电压比较低，但是过低会增加线路发热损耗。

日本采用家庭用电100伏，肯定更加安全一些。

工厂和实验室的照明线路也是采用单相220伏的电压和家庭用电一样，动力电（驱动电动机或大型设备）一般米用三相380-440伏电压。

除了电压高可以适当减小线圈和线路的截面积（粗细）夕卜，要利用相电形成的旋转徒来推动电动机转动。

三相交流电路目前电力工程上普遍釆用三相制供电。

由三个幅值相等、频率相同（我们国家电网频率^50Hz）彼此之间相位互差120。

的正弦电压所组成的供电系统。

前面讲的交流电路,实际是三相电路的一相,因而称单相交流电路。

另一方面,三相电路也可看作按一定规律组成的复杂交流电路,因而前面讨论的交流电路的一般规律和计算方法,在此仍然适用。

使用三相交流电供电的原因:发电方面:三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大6 输电方面:如果以同样的电压将同样大小的功率输送同样的距离,三相输电比单相输电节省材料。

用电方面:满足单相、三相的使用需要,三相交流发电机比单相交流发电机结构简单,性能好,便于维护。

因此我怕需突学习三湖正弦交诡电/复习:林正弦交流电因为只有一个初相应所以叫倣单制正弦交流赳思考:如果有三个初相位叫什么呢?三相正弦交流电幅度表达式为 （角）频率初相位〈角频率 i = I m sin （cot +一・三相正弦交流电的产生1、三相交流发电机产生三相交流电源三相交流发电机主要组成部分^电枢（是固定的,亦称定子）：定子铁心内圆周表面有槽,放入三相电枢绕组。

磁极（是转动的,亦称转子）三相交流电动势的产生定子中放三个线圈:5 T u2Vi T V2w7-> w2首端末端三线圈空间位置各差120。

转子装有磁极并以(N定子转子0的速度旋转。

三个线圈中便产生三个单相电动势。

三相电源的解析式关系：以为参考正弦量% = E m sine v = E m sin（初—120P）e w = E m sin（初-240P）=E m+ 12QP} 三相电动势的特征:最大值相等，频率相同，相位互差120。

若用三个电压源Uu U v Uw分别表示三相交流发电机三个绕组的电压，并设其方向由始端指向末端，则有：U v— U m sin cotU v = U m sin伽-120P) U w=U m sin 伽-24CP)=U m sin(dl20P)三相电源的波形图关系:Ut/v =U/ — 12CPL7^ = tz^i2CP=J三相电源的相量图关系:对称三相电源的特点蛊Uy +Uy +U W =0乙+久+血=0120° Uu120°3・相量表示法u B =u B z-i2(rU c = U C Z\ 2CP计算〃 A +L/B根据解析表达式可以写出三个电压的相量表达式羯据乎行u逆形I测尊殉兔膨凯涉％写％"鳶茹「可 1 为象・三相电源中，每相电压依次达到同一值的先后次序称为三相电源的相序。

若相序为u・v・w,则称为正相序;若相序为w・v・u,则称为逆相序;・U相一经确定，那么比U相之后120。

的就是V相＞比V相之后120。

的就是W相。

•工业上通常三相母线上涂以黄、绿、红区分U、V、Wo二、三相交流电源的连接（星形、三角形）（一）星形接法叮（）（火线）（中线） （火线） （火线）（U火线（相线）J V中线（零线）：N无中线时称为三相三线制三相四线制供电每相绕组始端与末端之间的电 压（即相线与中线之间的电压） 叫做相电压,它们的瞬时值用 5、u 2. 5来表示,显然这三 个相电压也是对称的。

相电压 大小（有效值）均为U]=U2 = U3 = Up由三根相线和一根中性线组成的输电方式叫做三相四线 制（通常在低压配电中采用九------ C星形连接任意两相始端之间的电压（即火线与火线之间的电 叫做线电压,它们的瞬时值用。

Y 接法的相量图如图所示。

显然三个线电压也是对称的。

线电压 比相应的相电压超前30。

,如线电压口12比 相电压ul超前3S ,线电压澎3比相电压谑 超前30° ＞线电电压）口12、仏、J ］来表示 大小（有效值）均为U12=^23=匕=/ =、5匕心压回比相电压u3超前30© o在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为三相电源星形接法的两组电压 相电压:火线对零线间的电压。

UUN =UuU WN ~ U w= UpZO 。

□ vN=Up/-\2Q U WN —240°^VN =血-- AUUN-- N%O UuUN线电压:火线间的电压。

()1--- uuuvVwUVWi UWUUuv 二 ~ UN—u 2 VNu vw 二~ ^VN —U J WN U : 2 wu=u2 WN—U2 UN注意规定的、 正方向线电压和相电压的关系= V3t/w Z30°同理：. . . 。

U vw = U VN-U WN = 43U VN Z30力昭=°WN ~ 盯UN ~ WN Z3 0■^U vwU t = V3U P上3 0°TJ…为相电压pJJ…为线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为.三角形联接:三角形连接三角形连接将三个绕组按一定规律首尾相接连接在一起,正极端引出端线三角形连接这种没有中性线、只有三根相线的输电方式叫做三相三线制①显然对于三角形连接来说,线电压等于相电压匕=q =卩3 = Up-u ： +特别需要注意的是,在工业用电系统中如果只引出三根 导线（三相三线制）,那么就都是火线（没有中性线）,送 时所说的三相电压大小均指线电压u L ；而民用电源则 需要引岀中性线,所说的电压大小均指相电压Up。

值得注意的是,三相电源接成三角形时,如果连接正确电源内部三角形连接回路电压的和为零,回路中的电流为零;假如连接不正确,其中有一相接反,三相电压之和不为零,这时的回路电压的大小是相电压的2倍,回路中产生足以造成损坏三相绕组的短路电流,所以在三相电源接成三角形时要注意。

+E Q短路X直流电源串接不行相交流电源可以, 为存么？' 直流电源行吗？X三相交流电源中三个电源可以串接的原因在于：三个电源的电压任何瞬间相加均为零。

已知发电机三相绕组产生的电动势大小E = 220 V f 试求:(1)三相电源为Y联结时的相电压U p与线电压現；(2)三相电源为A联结时的相电压片与线电压U L O解:(1)三相电源Y联结:相电压U p= E = 220 V，线电压t/L=j3l7P«380V(2)三相电源A联结:相电压U p= E = 220 V,线电压UL= U p=220V（二）三角形接法特点：线电压二相电压U AB AX _uw%U C A-Ucz Ui=U p§4.2 三相负载及三相电路的计算负载也有两种接法：三角形接法星形接法4.2.1星形接法及计算相电流（负载上的电流）：!线电流（火线上的电流）:I星形接法特点*相电流二线电流人：零线电流1【N ~【UN +【VN + ^WN*线电压二相电压＞＜盯，线电压领先于相电压30。

% ^vw WU= 73%上30° M=y/3U VNZ30°=^3U WN Z30°UwNWU负载星形接法时的一般计算方法解题思路:「般线电压为已知，然后根据电压和负载求电流。

u叭―％—ii=ip=』Z已知：三相负载/?、厶c 以及三相线电压：Uuv =•oU VW=U ^-120[7w=t7z Z120o求：各相、各线及中线电流N厶■B_[B_ C—"TUuv = ua U VW =U ^-12^ll7w =l/z Z120P t/z Z-30°• 1 • 1U VN =正5闪 Z-30° = -^C//Z-15(P • 1 • 1 % 十Uwu 厶30。

=葯SZ90。

线电压—JA — 相电压5Z-30°2.相电流：1令：Up = 〒U]WN V3r j — U 沏_U PUN—斥J = 150。

=匕—240。

JCD L JCD L CD Ll 抵=Uw\ =UpX9^ =-^zi80°~ J 77 ~ J 7。