chapter04三相交流电路PPT课件
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IB IA 120 IC IA 240
U C
IB
IC
U A
IA
U B
IN IA IB IC 0 （中线电流为0）
负载对称，只求电流、电压大小时，仅算一相
有效值即可。
返回
例题
有一星形联接的三相负载 ,
每相 R 6 , X L 8. 电源电压对称 ,
设 uAB 380 2 sin( t 30o ) V, 试求电流。
30o U A
U AB
U B
U AB 3U A30
返回
U AB U A U B 3U A30
同理：U BC U B U C U CA U C U A
3U B 30 3U C 30
U CA
U C
30o
30o
U AB
U B 30o
U A
U BC
线电压的相位超前于 其下标第一个字符对 应的相电压30o
因为电流对称，则
iB 22 2 sin( t 53o 120o ) 22 2 sin( t 173o ) A iC 22 2 sin( t 53o 120o ) 22 2 sin( t 67o ) A
返回
问题及讨论 负载对称时 (ZA ZB ZC Z)
IN IA IB IC 0
第3章
三相交流电路
Βιβλιοθήκη Baidu
三相交流电的特点
三相交流电与单相交流电相比具有如下优点： （1）三相交流发电机比功率相同的单相交流发电机体 积小、重量轻、成本低； （2）电能输送，当输送功率相等、电压相同、输电距 离一样，线路损耗也相同时，用三相制输电比单相制输电 可大大节省输电线有色金属的消耗量，即输电成本较低， 三相输电的用铜量仅为单相输电用铜量的 75% ； （3）目前获得广泛应用的三相异步电动机，是以三相 交流电作为电源，它与单相电动机或其它电动机相比，具 有结构简单、价格低廉性能良好和使用维护方便等优点。 因此在现代电力系统中，三相交流电路获得广泛应用。
IN : 零线电流
Ip Il
IN IAN IBN ICN
返回
线电压=相电压 3 , 线电压领先于相电压30°。
A
u u AB
A
N'
uCA
uB
B
C
u u BC
C
U AB 3U A30 UCA 3UC 30
U BC 3U B 30
U CA
U C
U AB
U B
U A
U BC
返回
负载星形接法时的一般计算方法
A
AX BY
•
Y
•
S
CZ
首端 末端
C
N
三线圈空间位置
各差120o
X
定子
Z
•
+ _
B
转子
转子装有磁极并以
的角速度旋转。三个 三相交流发电机的原理图
线圈中便产生三个单相电动势。
返回
2.三相电动势
波形
eA Em sint
eB Em sint 120 eC Em sint 240
Em sin( t 120)
星形接法
ecZ
eA
X
Y
eB
u u A AB
uB
u u C BC
A
N
uCA
B C
各相电动势的参考方向，选定自绕组的末端
指向始端。
返回
三相四线制供电
ec eA
eB
A 相线（火线） N 中线（零线） B 相线
C 相线
A
三相四线 火线（相线）: B
制供电
C
中线（零线）：N
返回
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
A
uAB
N
uCA B uBC C
U AB U A U B U BC U B UC UCA UC U A
注意规定的 正方向
线电压也对称
返回
线电压和相电压的关系
UAB UA U B
U C
UA (U B)
U AB 2U A cos 30 3U A
U B
U BC 3U B
U CA 3U C
e uA eA
uB eB c
uC eC
相电压uA， uB， uC对称
U A U P0o U B U P 120o U C U P 240o
A
e eC A uA
N
eB
uB uC B
C
U C
U A
U B
返回
线电压：火线间的电压
uAB uA uB uBC uB uC uCA uC uA
解: 因为负载对称 ,只须计算一相。
U
A
U
AB
3
380 3
220 V,
uA 比 uAB
滞后30°
uA 220 2 sin t V
A相电流
IA
UA ZA
220 22 A 62 82
返回
iA 滞后于 uA
arctan
XL R
8 arctan 6
53o
所以
iA 22 2 sin( t 53o ) A
返回
线电压与相电压的通用关系表达式：
U l 3U p 30
.
U p ---为相电压 U l ---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
UP 220 V Ul 380 V
返回
3.2负载星形联接的三相电路
星形接法 负载有两种接法
三角形接法
A
A
•
Z
Z
Z
N B
Z
Z B
•
•
Z
C
C
返回
e
eA
eB
eC
60o 0
t
返回
三相电动势的相量关系：
EA E0
E B
E 120
E( 1 2
j
3) 2
E C
E A
E120
EB EC
E(
0
1 2
j
3) 2
EC
E A
三相电动势的特征：
幅值相等，频率相同，相位互差120º EB
三个电压达最大值的先后次序叫相序，图示相序为
ABC
返回
3. 三相交流电源的联接
零线是否可 以取消？
答：三相完全对称时，零线可以取消。成为 三相三线制。
iA
A N
C
u A iN u B iB
B u C iC
ZA N' ZB
ZC
解题思路：
一般线电压 u为l 已知，然后根据电压和负载求电流。
ul up
il
ip
up z
返回
1.负载对称时，只需计算一相，其余二相根据
对称性可得。
如：ZA ZB ZC Z
则：
IA
U A Z
据此可直接得出另两相电流：
星形以三相四线制为主
iA
A N
u A iN
C
B
u B iB u C iC
ZA
N'
ZB ZC
三相电路 中的电流
相电流----每相负载中的电流 IP
线电流----每根相线中的电流 Il
返回
星形接法特点
iA
A
相电流=线电流
N
IA IAN B IB IBN C
iN
iAN
N'
iB
iBN
iC
iCN
IC ICN
3.1 三相电压
1 三相电动势的产生
在两磁极中间，放一个线圈。
让线圈以 的角速度顺时
针旋转。
N
e
根据右手定则可知，线 圈中产生感应电动势，
A
XS
其方向为由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
返回
三相交流发电机产生三相电动势
定子中放三个线圈：
U C
IB
IC
U A
IA
U B
IN IA IB IC 0 （中线电流为0）
负载对称，只求电流、电压大小时，仅算一相
有效值即可。
返回
例题
有一星形联接的三相负载 ,
每相 R 6 , X L 8. 电源电压对称 ,
设 uAB 380 2 sin( t 30o ) V, 试求电流。
30o U A
U AB
U B
U AB 3U A30
返回
U AB U A U B 3U A30
同理：U BC U B U C U CA U C U A
3U B 30 3U C 30
U CA
U C
30o
30o
U AB
U B 30o
U A
U BC
线电压的相位超前于 其下标第一个字符对 应的相电压30o
因为电流对称，则
iB 22 2 sin( t 53o 120o ) 22 2 sin( t 173o ) A iC 22 2 sin( t 53o 120o ) 22 2 sin( t 67o ) A
返回
问题及讨论 负载对称时 (ZA ZB ZC Z)
IN IA IB IC 0
第3章
三相交流电路
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三相交流电的特点
三相交流电与单相交流电相比具有如下优点： （1）三相交流发电机比功率相同的单相交流发电机体 积小、重量轻、成本低； （2）电能输送，当输送功率相等、电压相同、输电距 离一样，线路损耗也相同时，用三相制输电比单相制输电 可大大节省输电线有色金属的消耗量，即输电成本较低， 三相输电的用铜量仅为单相输电用铜量的 75% ； （3）目前获得广泛应用的三相异步电动机，是以三相 交流电作为电源，它与单相电动机或其它电动机相比，具 有结构简单、价格低廉性能良好和使用维护方便等优点。 因此在现代电力系统中，三相交流电路获得广泛应用。
IN : 零线电流
Ip Il
IN IAN IBN ICN
返回
线电压=相电压 3 , 线电压领先于相电压30°。
A
u u AB
A
N'
uCA
uB
B
C
u u BC
C
U AB 3U A30 UCA 3UC 30
U BC 3U B 30
U CA
U C
U AB
U B
U A
U BC
返回
负载星形接法时的一般计算方法
A
AX BY
•
Y
•
S
CZ
首端 末端
C
N
三线圈空间位置
各差120o
X
定子
Z
•
+ _
B
转子
转子装有磁极并以
的角速度旋转。三个 三相交流发电机的原理图
线圈中便产生三个单相电动势。
返回
2.三相电动势
波形
eA Em sint
eB Em sint 120 eC Em sint 240
Em sin( t 120)
星形接法
ecZ
eA
X
Y
eB
u u A AB
uB
u u C BC
A
N
uCA
B C
各相电动势的参考方向，选定自绕组的末端
指向始端。
返回
三相四线制供电
ec eA
eB
A 相线（火线） N 中线（零线） B 相线
C 相线
A
三相四线 火线（相线）: B
制供电
C
中线（零线）：N
返回
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
A
uAB
N
uCA B uBC C
U AB U A U B U BC U B UC UCA UC U A
注意规定的 正方向
线电压也对称
返回
线电压和相电压的关系
UAB UA U B
U C
UA (U B)
U AB 2U A cos 30 3U A
U B
U BC 3U B
U CA 3U C
e uA eA
uB eB c
uC eC
相电压uA， uB， uC对称
U A U P0o U B U P 120o U C U P 240o
A
e eC A uA
N
eB
uB uC B
C
U C
U A
U B
返回
线电压：火线间的电压
uAB uA uB uBC uB uC uCA uC uA
解: 因为负载对称 ,只须计算一相。
U
A
U
AB
3
380 3
220 V,
uA 比 uAB
滞后30°
uA 220 2 sin t V
A相电流
IA
UA ZA
220 22 A 62 82
返回
iA 滞后于 uA
arctan
XL R
8 arctan 6
53o
所以
iA 22 2 sin( t 53o ) A
返回
线电压与相电压的通用关系表达式：
U l 3U p 30
.
U p ---为相电压 U l ---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
UP 220 V Ul 380 V
返回
3.2负载星形联接的三相电路
星形接法 负载有两种接法
三角形接法
A
A
•
Z
Z
Z
N B
Z
Z B
•
•
Z
C
C
返回
e
eA
eB
eC
60o 0
t
返回
三相电动势的相量关系：
EA E0
E B
E 120
E( 1 2
j
3) 2
E C
E A
E120
EB EC
E(
0
1 2
j
3) 2
EC
E A
三相电动势的特征：
幅值相等，频率相同，相位互差120º EB
三个电压达最大值的先后次序叫相序，图示相序为
ABC
返回
3. 三相交流电源的联接
零线是否可 以取消？
答：三相完全对称时，零线可以取消。成为 三相三线制。
iA
A N
C
u A iN u B iB
B u C iC
ZA N' ZB
ZC
解题思路：
一般线电压 u为l 已知，然后根据电压和负载求电流。
ul up
il
ip
up z
返回
1.负载对称时，只需计算一相，其余二相根据
对称性可得。
如：ZA ZB ZC Z
则：
IA
U A Z
据此可直接得出另两相电流：
星形以三相四线制为主
iA
A N
u A iN
C
B
u B iB u C iC
ZA
N'
ZB ZC
三相电路 中的电流
相电流----每相负载中的电流 IP
线电流----每根相线中的电流 Il
返回
星形接法特点
iA
A
相电流=线电流
N
IA IAN B IB IBN C
iN
iAN
N'
iB
iBN
iC
iCN
IC ICN
3.1 三相电压
1 三相电动势的产生
在两磁极中间，放一个线圈。
让线圈以 的角速度顺时
针旋转。
N
e
根据右手定则可知，线 圈中产生感应电动势，
A
XS
其方向为由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
返回
三相交流发电机产生三相电动势
定子中放三个线圈：